雷达信号处理
雷达信号处理与数据处理技术
雷达信号处理与数据处理技术在现代科技发展的浪潮中，雷达技术作为一种重要的传感技术，被广泛应用于军事、航空航天、气象、海洋等领域。
而雷达信号处理和数据处理技术则是雷达系统中的核心部分，对雷达系统的性能和功能至关重要。
雷达信号处理是指将接收到的雷达回波信号进行初步处理和分析的过程。
雷达回波信号是由雷达波束照射目标并被目标反射回来的信号，其中包含了目标的位置、速度、形状等信息。
雷达信号处理的目标是从复杂的混合信号中提取出有用的目标信息，并进行目标检测、跟踪、识别等一系列处理。
雷达信号处理的基本过程包括：信号预处理、目标检测、参数估计和数据融合等。
信号预处理是对接收到的回波信号进行滤波、去噪等处理，以减小噪声对后续处理的影响。
目标检测是在预处理后的信号中寻找目标的存在，常见的方法包括常规方法、自适应方法和基于特征的方法等。
参数估计是对目标的位置、速度等参数进行估计，以实现目标的跟踪和识别。
数据融合是将来自不同传感器的数据进行融合，提高目标检测和跟踪的准确性和鲁棒性。
雷达数据处理是指对雷达系统中产生的各种数据进行处理和分析的过程。
雷达系统中的数据包括雷达回波信号、目标信息、环境背景信息等。
雷达数据处理的目标是从海量的数据中提取出有用的信息，并进行目标识别、目标定位、目标追踪等应用。
雷达数据处理的基本过程包括：数据预处理、特征提取、目标识别和数据分析等。
数据预处理是对原始数据进行滤波、降噪等处理，以提高后续处理的效果。
特征提取是从预处理后的数据中提取出与目标特征相关的信息，常见的特征包括幅度、相位、频率等。
目标识别是根据特征信息判断目标的类别和属性，常见的方法包括模式识别、机器学习等。
数据分析是对识别出的目标信息进行统计和分析，以得出结论和预测。
雷达信号处理和数据处理技术的发展，为雷达系统的性能和功能提供了强大的支持。
通过不断创新和改进，雷达系统在目标检测和跟踪、目标识别和定位等方面取得了显著的进展。
然而，随着雷达技术的不断发展，也面临着更多的挑战和需求。
雷达信号处理及目标跟踪技术
雷达信号处理及目标跟踪技术是现代军事、民用领域中不可或缺的技术手段，在舰船、飞机、导弹等武器装备上起到了非常重要的作用，在交通、通讯、气象等领域也广泛应用。
那么，什么是？一、雷达信号处理技术雷达是一种主动式无线电探测装置，它通过发射无线电波并接收被其反射回来的波，来获得待探测目标的信息。
而雷达信号处理技术则是在接收到雷达信号后，对其进行处理、解析、分析和识别的过程，以获得目标的位置、速度、距离等信息。
1. 脉冲压缩脉冲压缩是雷达信号处理中的一项重要技术，其主要目的是在于提高雷达的分辨率和目标对比度，同时减小雷达接收机对杂波和干扰的敏感度，从而获得更加精确的目标信息。
脉冲压缩技术可以通过一系列信号加工的方式，将长脉冲信号转换为短脉冲信号，使其在频域内具有较高的能量，从而实现更精确的信号检测和目标测量。
2. 频谱分析频谱分析是一种常用的信号处理手段，可以通过对信号的频谱特征进行分析，获取信号的频率、带宽、调制方式等信息，进而确定目标的特征。
雷达信号的频谱特征是高度复杂和多变的，需要通过多种频谱分析技术相结合，才能有效地获取目标信息。
例如，通过使用傅里叶变换等数学方法，可以将雷达信号从时域（时间域）转换为频域（频率域），从而使其具有更好的分辨力和分辨率。
二、目标跟踪技术目标跟踪技术是指利用雷达信号处理的结果，对雷达扫描到的目标信息进行追踪和预测的过程，以实现对目标的全方位监视和跟踪，并提供有关目标的运动信息和变化趋势。
1. 卡尔曼滤波卡尔曼滤波是目标跟踪中最常用的滤波算法之一，其原理是基于贝叶斯滤波理论，通过对观测结果和状态预测结果的加权平均，来获得最优的目标运动信息和目标位置预测。
卡尔曼滤波能够适应复杂的环境和情况变化，具有高准确性和高鲁棒性的优点，广泛应用于导弹、雷达、航天等领域的目标跟踪任务。
2. 多假设跟踪多假设跟踪技术是一种基于概率和统计学原理的目标跟踪方法，其主要思想是将目标的运动和状态抽象为概率分布的形式，并根据系统测量数据来不断更新概率分布，以实现对目标的跟踪和预测。
通信中的雷达信号处理技术简介
通信中的雷达信号处理技术简介雷达信号处理技术是一种应用广泛的数字信号处理技术，它既可以用于军事领域，也可以用于民用领域。
雷达信号处理技术可以处理雷达系统接收到的复杂信号，获取目标的距离、速度和方向等信息，具有非常重要的意义。
本文将简要介绍通信中的雷达信号处理技术。
一、雷达系统的组成雷达系统通常由天线、发射器、接收器、数字信号处理器等组成。
天线用来发射和接收信号，发射器用来产生和放大雷达信号，接收器用来接收目标反射回来的信号，数字信号处理器用来处理接收到的信号，获取目标的相关信息。
二、雷达信号的处理过程雷达信号处理过程主要包括目标检测、目标跟踪和目标辨识等三个方面。
目标检测是指利用雷达系统接收到的信号，检测出存在的目标，目标跟踪是指追踪目标的运动状态，以便更加精确地估计目标的位置和速度，目标辨识是指对不同目标进行分类识别。
三、雷达信号处理技术1. 脉冲压缩技术脉冲压缩技术是一种常用的处理雷达信号的技术，它可以有效提高雷达系统的距离分辨率。
脉冲压缩技术的原理是在发射的频率宽带脉冲中引入码序列，在接收时与反射回来的信号相乘，经过积分后可以实现信号的压缩，从而提高信号的距离分辨率。
2. 最大似然法最大似然法是处理雷达信号的一种重要方法，它可以实现目标的检测和跟踪等功能。
最大似然法的基本思想是在给定的观测量下，找到最大可能性的参数估计值。
通过比较似然值的大小，可以确定目标的存在，并且估计目标的位置和速度等信息。
3. 相干积累法相干积累法是一种处理雷达信号的高精度预估方法，它可以通过对接收信号进行积累处理，实现对目标距离和速度的估计。
相干积累法在目标距离和速度较小的情况下，可以保证高精度的估计结果。
四、结论雷达信号处理技术在现代通信中广泛应用，不仅可以用于军事领域，还可以用于海洋探测、气象预报等领域。
本文简要介绍了通信中的雷达信号处理技术，其中包括脉冲压缩技术、最大似然法以及相干积累法等处理技术，这些技术具有重要的应用价值。
雷达信号处理基础pdf中文
雷达信号处理基础pdf中文雷达信号处理是指对雷达接收到的信号进行处理和分析的过程。
雷达信号处理的目的是从接收到的信号中提取出目标的信息，如目标的位置、速度、形状等，并对信号进行滤波、去噪、增强等处理，以提高雷达系统的性能和可靠性。
雷达信号处理的基础知识包括雷达信号的特点、雷达信号的模型、雷达信号的处理方法等。
首先，雷达信号具有脉冲性质，即雷达系统发送的是一系列的脉冲信号，接收到的信号也是一系列的脉冲信号。
这些脉冲信号的特点包括脉冲宽度、脉冲重复频率、脉冲幅度等。
了解这些特点对于后续的信号处理非常重要。
其次，雷达信号的模型是指对雷达信号进行数学建模，以便进行信号处理。
常见的雷达信号模型包括单脉冲信号模型、多脉冲信号模型、连续波信号模型等。
这些模型可以描述雷达信号的时域特性和频域特性，为信号处理提供了理论基础。
雷达信号的处理方法包括滤波、去噪、增强等。
滤波是指对信号进行频率选择，以去除不需要的频率成分。
常见的滤波方法包括低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
去噪是指对信号中的噪声进行抑制，以提高信号的质量和可靠性。
常见的去噪方法包括均值滤波、中值滤波、小波去噪等。
增强是指对信号进行增强，以提高信号的强度和清晰度。
常见的增强方法包括直方图均衡化、自适应增强等。
除了基础知识外，雷达信号处理还涉及到一些高级技术，如目标检测、目标跟踪、目标识别等。
目标检测是指从雷达信号中检测出目标的存在和位置。
目标跟踪是指对目标进行连续跟踪，以获取目标的运动轨迹和速度信息。
目标识别是指对目标进行分类和识别，以区分不同类型的目标。
总之，雷达信号处理是雷达系统中非常重要的一环。
通过对雷达信号进行处理和分析，可以提取出目标的信息，并对信号进行滤波、去噪、增强等处理，以提高雷达系统的性能和可靠性。
掌握雷达信号处理的基础知识和方法，对于从事雷达相关工作的人员来说是非常重要的。
希望这份雷达信号处理基础PDF中文能够帮助读者更好地理解和应用雷达信号处理的知识。
雷达系统的信号处理与目标识别算法分析
雷达系统的信号处理与目标识别算法分析一、引言雷达（Radar）系统是一种利用电磁波对目标进行跟踪和探测的设备。
随着科技的进步和各个领域对雷达系统的需求增加，雷达的信号处理和目标识别算法变得更加重要。
本文将对雷达系统的信号处理和目标识别算法进行深入分析。
二、雷达原理和信号处理雷达系统利用发送出去的电磁波与被目标反射回来的电磁波之间的时间差和频率差来测量目标的距离和速度。
在雷达信号处理中，需要对接收到的信号进行一系列的处理，以提取出有用的信息。
1. 预处理预处理是信号处理的第一步，其目的是将原始信号转换为能够提供更多信息的形式。
其中包括抗干扰处理、时延或频率的补偿、动态范围的优化等。
2. 目标检测目标检测是雷达信号处理中的核心环节。
常用的目标检测算法包括：常规滤波器法、匹配滤波器法、CFAR（恒虚警率）检测法等。
这些算法可以利用雷达信号与背景噪声之间的差异来检测出目标的存在。
3. 脉冲压缩脉冲压缩是为了提高雷达系统的距离分辨率。
通过对返回的一系列脉冲信号进行加权和积累，可以将相邻脉冲之间的能量对比增大，从而提高目标分辨能力。
4. 构建回波信号的径向速度信息雷达系统可以利用多普勒效应测量目标的速度。
在信号处理中，可以通过采用FFT（快速傅里叶变换）等算法，将时间域的信号转换到频率域，从而得到目标的速度信息。
三、目标识别算法分析目标识别是在得到目标的距离、速度等信息后，进一步对目标进行分类和识别的过程。
目标识别算法需要从海量的目标数据中提取出有效特征，并进行合理的分类和判别。
1. 特征提取特征提取是目标识别的重要环节。
常用的特征包括目标的形状、反射率、运动轨迹等。
常用的特征提取算法有：HOG（方向梯度直方图）、SIFT（尺度不变特征变换）、CNN（卷积神经网络）等。
2. 分类和判别在得到目标特征后，需要通过分类和判别算法将目标进行识别。
常用的分类算法有支持向量机（SVM）、最近邻（k-NN）和深度学习等。
雷达信号处理方法综述
雷达信号处理方法综述雷达是一种广泛应用于军事、民用等领域的无线电测量技术，其本质是利用电磁波与物体相互作用的原理，通过测量反射回来的信号来确定目标的距离、速度和方位等信息。
然而，由于雷达应用的复杂性和环境的多样性，雷达信号处理一直是一个极具挑战性的研究领域。
本文将就雷达信号处理方法进行综述。
1. 脉冲压缩处理脉冲压缩是一种常用的雷达信号处理方法，其本质是通过合理的信号设计和处理使得雷达信号带宽变窄，达到更好的距离分辨率。
脉冲压缩技术主要包括线性调频信号、窄带信号、压缩滤波器等方法。
其中，线性调频信号是最常用的一种方法。
它通过在单个脉冲内改变信号频率，使得所产生的信号包含了多个频率分量。
通过对这些分量信号进行相位累积处理，就可以实现脉冲压缩。
此外，窄带信号则是在设计信号时选择一个窄带频率，通过窄化带宽提高距离分辨率。
压缩滤波器则是在接收端对信号进行滤波，去除绝大部分带外干扰信号。
然而，脉冲压缩技术也存在一些缺陷，比如会带来相干处理的问题，直接影响目标的信噪比等。
因此，在实际应用中，通常需要结合其他信号处理技术进行综合应用。
2. 相控阵信号处理相控阵技术是一种基于阵列天线的信号处理方法，它在空间领域实现对目标信号的精确定位、较高灵敏度和干扰抑制能力等优点。
相控阵技术的信号处理方法包括平衡传输子阵列、权重调整和波束形成等。
平衡传输子阵列是一种常用的相控阵信号处理方法，它通过对每个阵元的接收信号进行平衡处理，保证每个天线之间的插入损耗差异相同，从而消除了阵列天线的失配影响。
权重调整则是在信号接收过程中对每个天线的信号进行加权，以达到方向剖面控制和干扰抑制的目的。
波束形成是指通过迭代算法对参数进行优化，从而实现波束指向和形成的过程。
3. 非相参信号处理非相参信号处理技术是近年来迅速发展的一种信号处理方法，它不需要相位信息，只利用信号幅度和功率等信息来获取目标信息。
非相参信号处理技术主要包括多普勒谱分析、阵列信号处理和小波变换等方法。
雷达信号处理原理
雷达信号处理原理雷达信号处理原理是指将雷达接收到的信号进行处理和分析的过程，以提取有用的信息和数据。
雷达信号处理是雷达技术的核心之一，对于雷达系统的性能和效果起着重要的影响。
一、信号接收与采样雷达系统首先接收到由雷达发射器发射出来的脉冲信号。
这些信号经过天线接收后，进入到接收机中。
在接收机中，会进行信号预处理，包括了低噪声放大、滤波和混频等环节。
经过预处理后的信号会进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
二、脉冲压缩在雷达接收到信号后，有时候会出现回波信号的时间宽度很宽的情况，这样就会导致目标的分辨能力变差。
为了解决这个问题，需要对信号进行脉冲压缩处理。
脉冲压缩通过降低脉冲信号的时域宽度，来提高雷达的分辨能力。
三、目标检测与跟踪在经过脉冲压缩后，雷达系统需要进行目标检测和跟踪。
目标检测是指通过对接收到的信号进行处理，找出其中的目标信息，即在雷达图像或雷达数据中找到目标的位置和特征。
目标跟踪是指对已经检测到的目标进行跟踪，通过对目标连续观测信息的处理，估计目标的位置和运动状态。
四、信号解调与波形重建在目标检测和跟踪之后，雷达系统需要对信号进行解调和波形重建。
解调是将接收到的信号还原成原始的调制信号，以便进一步分析和处理。
波形重建是指通过对解调后的信号进行处理和滤波，将信号还原成接收到的原始信号。
五、特征提取与分析在信号解调和波形重建之后，雷达系统需要进行特征提取和分析。
特征提取是指从原始信号中提取出与目标有关的特征和参数，比如目标的尺寸、速度、形状等。
特征分析是对提取出的特征进行进一步的处理和分析，以得到更深入的目标信息。
六、信号处理算法与技术雷达信号处理过程中，需要运用各种信号处理算法和技术。
常见的信号处理算法包括了滤波、频谱分析、时域分析、相关分析等。
此外，雷达信号处理还与数字信号处理、图像处理等领域相结合，采用了很多先进的技术和方法。
七、数据处理与决策最后，经过了信号接收、压缩、检测、跟踪、解调、波形重建、特征提取和分析等多个环节的处理，雷达系统会得到一系列的数据和信号。
雷达信号处理原理
雷达信号处理原理
雷达信号处理是指对雷达回波信号进行处理和分析的过程，以提
取目标的位置、速度、形状等信息。
下面是雷达信号处理的基本原理：
1. 信号接收：雷达发射高频电磁波，并接收目标反射回来的回波
信号。
2. 信号预处理：对接收的回波信号进行预处理，包括放大、滤波、混频等操作，以提高信号的信噪比和分辨率。
3. 脉冲压缩：对预处理后的回波信号进行脉冲压缩处理，以提高
雷达的距离分辨率。
4. 动目标检测：对回波信号进行动目标检测处理，以区分静止目
标和运动目标。
5. 恒虚警处理：对动目标检测后的信号进行恒虚警处理，以减少
虚警率。
6. 目标跟踪：对检测到的目标进行跟踪处理，以获取目标的位置、速度等信息。
7. 目标识别：对跟踪到的目标进行识别处理，以确定目标的类型
和属性。
雷达信号处理是雷达系统中的关键技术之一，其处理结果直接影响到雷达的性能和应用效果。
随着电子技术和计算机技术的不断发展，雷达信号处理技术也在不断更新和改进，以满足不同应用场景的需求。
雷达的信号处理和目标跟踪技术研究
雷达的信号处理和目标跟踪技术研究雷达是一种非常常见的传感器类型。
它的原理就是通过发送一个射频电磁波，并通过测量返回的回波信号来确定目标的位置和速度。
在雷达系统中，信号处理和目标跟踪技术是非常重要的一部分，因为它们可以使雷达系统更准确和高效地检测和跟踪目标。
一、雷达信号处理的基本原理雷达信号处理一般包括前置处理、大气传输效应补偿、回波信号分析和目标特征提取等过程。
在雷达信号处理的过程中，前置处理是非常关键的一步，它可以有效地提现雷达回波信号的特征，并通过信号放大、降噪等处理来增强信号的质量和可靠性。
另外，在雷达信号处理的过程中，大气传输效应对信号质量的影响非常大。
所以需要对信号进行大气传输效应补偿，以提高雷达系统的性能和精度。
这种处理一般是通过检测空气湿度和温度来进行的。
二、目标跟踪技术目标跟踪技术是指利用雷达系统对目标探测到的信息，通过分析目标运动特性和位置变化，来确定目标的运动方向和速度。
目标跟踪技术的目的是提高雷达系统的精度和性能，以便更好的监控目标的位置和行动。
常见的目标跟踪技术包括Kalman滤波器、粒子滤波器和扩展卡尔曼滤波器等。
这些技术一般都是通过对雷达系统输出的原始数据进行处理和分析来实现的。
在目标跟踪技术的基础上，还可以进行目标识别和目标确认等处理，以更准确的判断目标的真实身份。
三、雷达信号处理和目标跟踪技术在各个领域的应用雷达信号处理和目标跟踪技术在各个领域都有广泛的应用。
比如，在军事领域，雷达系统常被用于监控敌方舰船和飞机等目标的位置和行动。
在民用领域，雷达系统常被用于气象预测、地球物理勘探、航空导航等方面。
此外，在车联网和自动驾驶领域中，雷达系统也被广泛应用。
通过使用雷达系统进行车辆的碰撞检测和防撞安全等处理，可以有效地减少交通事故的发生率。
在自动驾驶领域，雷达系统可以帮助无人驾驶车辆更准确的感知周围环境和障碍物，以保证车辆的安全和稳定性。
总之，雷达信号处理和目标跟踪技术是雷达系统中非常重要的一部分。
雷达信号处理基础
雷达信号处理基础雷达信号处理是一种技术，用于收集、分析和加工获得的信号，以满足特定用途。
它由模型发展和预测，数据预处理，专用传感器和信号处理器，以及用于信号处理的算法等构成。
雷达信号处理技术多用于军事用途，最常见的是雷达信号处理系统，它用于探测外部空间和追踪物体的位置及运动情况。
1.达信号的概念雷达信号是指从天空或特定区域发射到接收器的电磁脉冲信号。
这种脉冲信号有三个特点：频率，幅值和过程。
频率一般按照秒计算，幅值是指信号的强弱，而过程指的是以定义的时间节点发射和接收信号的过程。
2.达信号处理的基本原理雷达信号处理的基本原理，指的是通过分析接收到的信号，对信号进行改变，获得更多信息的过程。
通常的信号处理技术有：滤波技术、时域技术、频域技术、压缩感知技术、综合技术和定位技术等几种。
综合考虑这些技术，可以更加有效地分析信号，从而更加有效地处理信号。
3.达信号处理的基本结构雷达信号处理的基本结构，是由传感器、处理器、滤波器、信号发射器和接收器组成的。
其中，传感器用于采集信号，处理器用于解码信号，滤波器用于处理信号并减少噪音，信号发射器用于发射信号，而接收器用于接收信号。
4.达信号处理的应用雷达信号处理的应用非常广泛，其中，最常见的应用是军事领域，用于收集敌人的信号，分析及采取有效的对抗方式。
此外，雷达信号处理也广泛应用在气象、公共安全、海洋监测等领域，例如用于流量检测、冰川探测等。
5.达信号处理的发展随着科技的进步，雷达信号处理技术也得到了快速发展，主要体现在以下几个方面：一是传感器技术的进步，例如改良结构和传感器性能，使处理的信号更加准确；二是算法技术的进步，使处理的信号更加快速准确；三是相关技术的发展，如计算机视觉技术，激光时域反射技术，多普勒雷达技术，以及智能信号处理技术等。
综上所述，雷达信号处理是一种重要而有效的技术，它可以帮助我们更好地收集信号，从而更快更准确地分析信号。
随着技术的进步，雷达信号处理技术也在不断发展，这将为人类发展带来更多更好的服务。
雷达信号处理流程图
正北 R H
α O
β
B D
直线传播（微波） RD——测方位物理基础 天线定向收、发
三、测速原理
当目标相对于RD运动后，出现△fD(回 波相对于发射ft 的频率偏移)，此时， 目标相对于RD的径向速度为：
1 VR f D 2
v
式中
0 D
地平线
λ ——RD工作波长（m） fd ——双程多普勒频率（Hz）
由雷达发射机产生的电磁波经收发开 关后传输给天线，由天线将此电磁波 定向辐射于大气中。电磁波在大气中 以近光速传播，如目标恰好位于定向 天线的波束内，则它将要截取一部分 电磁波。目标将被截取的电磁波向各 方向散射，其中部分散射的能量朝向 雷达接受方向。雷达天线搜集到这部 分散射的电磁波后，经传输线和收发 开关反馈给接收机。接收机将这微弱 信号放大并经信号处理后即可获取所 需信息，并将结果送至终端显示。
• 发现概率Pd
– 正弦信号（目标回波） + 0 均值高斯噪声， 包络为莱斯或广义瑞 利分布
检测门限确定
幅度
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
-1
-0.5
0 时 间 (s) LFM信 号 的 Q路
0.5
1 x 10
-5
1 0.8 0.6 0.4 0.2
幅度
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
-1
-0.5
0 时 间 (s)
0.5
1 x 10
-5
• 门限检测
– 门限↓，Pfa↑，门限↑，Pd↓，需折中考虑
一、测距原理
测距物理基础：目标反射; 等速直线传播. 用脉冲测距法：测的是水平距离R. 雷达天线 R 目标
机载雷达系统的信号处理技术
机载雷达系统的信号处理技术在现代航空领域中，机载雷达系统扮演着至关重要的角色。
它就像是飞机的“眼睛”，能够帮助飞行员在复杂的环境中探测目标、获取信息，保障飞行的安全与高效。
而在机载雷达系统中，信号处理技术则是核心关键，它决定了雷达性能的优劣。
机载雷达系统所接收到的信号通常是极其微弱且混杂在各种噪声中的。
这就好比在一个嘈杂的集市中，要从众多的声音中分辨出特定的一个人的讲话。
为了能从这些复杂的信号中提取出有用的信息，先进的信号处理技术应运而生。
首先，我们来谈谈脉冲压缩技术。
脉冲压缩可以理解为一种在保持雷达发射功率不变的情况下，通过对发射脉冲进行特殊编码，使其在接收端经过匹配滤波处理后，能同时获得大的探测距离和高的距离分辨率。
简单来说，就是让雷达在看得远的同时，也能看得清楚。
在实际应用中，常见的脉冲压缩技术包括线性调频、相位编码等。
线性调频就像是一个逐渐升高或降低的音调，通过对接收信号的处理，可以将这个“音调”压缩成一个很窄的脉冲，从而提高距离分辨率。
相位编码则是给发射脉冲赋予特定的相位模式，接收端根据这个模式进行解码和处理。
接下来是动目标显示（MTI）和动目标检测（MTD）技术。
在充满各种运动目标的环境中，如何有效地检测出那些相对于背景有相对运动的目标是个关键问题。
MTI 技术通过对相邻脉冲回波的相减，来抑制固定杂波，突出运动目标。
而 MTD 技术则是在 MTI 的基础上发展而来，通过更复杂的滤波器组，进一步提高了对运动目标的检测性能。
机载雷达在工作时，往往会受到各种干扰，比如敌方的电子干扰、自然环境中的电磁干扰等。
这时候，抗干扰技术就显得尤为重要。
频率捷变技术通过快速改变雷达的工作频率，让敌方难以跟踪和干扰。
而自适应波束形成技术则能够根据干扰的方向，自动调整雷达波束的形状和指向，降低干扰的影响。
在信号处理中，数字滤波技术也是不可或缺的一部分。
它就像是一个筛子，能够把我们不需要的噪声和干扰滤除掉，只留下有用的信号。
雷达信号处理
第5章雷达信号处理5.1 雷达信息处理综述在20世纪70年代初出现的村船用ARPA设备中，将雷达、陀螺罗经、计程仪及其它传感器信息通过若干处理机和专用快速硬件，进行综合处理，从而实现后面将要讨论的船用ARPA的各种功能。
可见，雷达信号、数据处理在包括船用ARPA系统等各种雷达应用系统中占有十分重要的地位。
雷达信号处理用在目标回波信号检测之前，而数据处理（含数据录取、目标跟踪、识别、计算、危险判断等）则在检测之后。
船用雷达ARPA系统包括传感器（俗称“雷达头”）和雷达信号处理、数据处理及ARPA 终端显示等部分部分，构成的雷达ARPA系统的简化原理框图，如图5－1所示。
图5－1雷达ARPA系统简化原理框图雷达信号处理内容这里指的是从传感器（雷达头）取得目标的回波视频信号后进入“雷达信号处理器”，处理的内容包括原始视频信号的量化处理，即通过A／D处理和杂波处理。
并在此基础上，进行目标信号检测并利用一定的方法来抑制海浪、雨雪、相邻同频段雷达以及机内噪声等各种干扰杂波，处理后的视频信号在和某个检测门限进行比较，若信号招过检测门限，则被判断为“发现”目标，过程是自动的，即目标自动检测，然后将目标信号输送到“数据录取器”，以测量目标的距离、航向、航速等数据以及未来可能应用的其它一些目标特性。
数据录取器输出的便是目标观测值的估计，称为目标点迹。
数据录取是由ARPA计算机来实现的。
由数据录取器输出的目标点迹数据，在“数据处理器”中完成各种相关处理。
雷达数据处理这里指的是雷达从数据录取器取得目标的位置、运动参数（如径向距离、径向速度、方位等）后进行的对目标测量数据进行互联、跟踪、滤波、平滑预测等运算。
这些处理可以有效地抑制测量过程中引入的随机误差，精确估计目标位置和有关的运动参数（如航向、航速等），预测目标下一个时刻的位置，并继续进行跟踪，形成稳定的目标航迹。
同时，还要进行船舶与船舶间的碰威判断、报警等的各种数据处理，形成船用ARPA系统相应的各种功能，而这些功能均可在终端显示屏上进行操控显示。
雷达信号处理技术
雷达信号处理技术雷达信号处理技术是指以数字信号处理为主要手段，对直流信号、中频信号和基带信号进行滤波、分析、合成、抽取等处理方法的总称。
在雷达信号处理技术中，振幅、频率、时域等特征参数是进行信号处理的主要指标。
雷达信号处理技术广泛应用于各种雷达系统中，如气象雷达、地形雷达、导航雷达、机载雷达等。
在雷达信号处理技术中，最基本的处理方法是信号分析。
信号分析主要包括时域分析和频域分析。
时域分析通过将信号分段，对每一个分段进行分析，以获取时域特征参数；频域分析则是将信号变换到频域，在频域上获取信号特征参数。
除此之外，雷达信号处理技术中还有滤波处理。
滤波处理是对频域信号进行数学处理，以去除不必要的噪声及干扰，保留雷达探测信号。
滤波处理分为低通滤波、高通滤波、带通滤波等不同类型，不同类型的滤波处理适用于不同的雷达信号处理需求。
雷达信号处理技术中的另一个重要的方法是波形处理。
波形处理是对雷达信号进行重构的方法。
通过波形处理，可以不断优化雷达信号质量，提高雷达信号探测能力。
在波形处理中，常用的方法有脉压处理、相参处理、多普勒处理等。
在现代雷达技术中，雷达信号处理技术的应用日益广泛，不但在卫星遥感和雷达探测领域有着广泛应用，同时也在多个领域中发挥着重要的作用。
例如在自动驾驶技术中，雷达系统发挥着关键作用。
通过对物体运动轨迹的分析，雷达可以帮助自动驾驶系统实现更精确的行车控制；在医疗健康领域，雷达探测技术也被应用于人体成像等领域。
总的来说，雷达信号处理技术的应用范围日益广泛，通过以数字信号处理为主要手段，对不同类型的雷达信号进行分析，可以帮助我们更好地理解并利用雷达信息，实现海量数据的精准分析和处理。
雷达信号处理技术及其在军事应用中的应用
雷达信号处理技术及其在军事应用中的应用一、引言雷达信号处理技术是一种应用广泛的信号处理技术，尤其是在军事领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍雷达信号处理技术的基本原理及其在军事应用中的应用。
二、雷达信号处理技术基本原理雷达信号处理技术主要包括三个方面：信号处理、图像处理和数据处理。
其中，信号处理是最基础的部分，它主要涉及信号的判定和分析。
1. 信号处理信号处理是指对雷达接收到的信号进行分析和处理，以提取出需要的信息。
信号处理包含了以下几个方面：（1）滤波。
雷达接收到的信号中，包含了大量的噪声和杂波。
滤波的作用是将这些干扰信号滤掉，只保留下需要的信号。
滤波可以分为数字滤波和模拟滤波两种。
（2）增益控制。
雷达信号是由发送端的信号在其传播途中被反射回来形成的。
由于传播距离的不同，接收的信号强度也存在差别。
因此，需要对接收到的信号进行增益控制，以保证信号质量。
（3）自适应滤波。
自适应滤波是一种用于抑制噪声干扰的有效方法。
它可以针对不同类型的噪声干扰进行优化，提高分析的准确性。
（4）脉冲压缩。
脉冲压缩是一种信号处理方法，主要用于提高雷达信号的分辨率。
脉冲压缩可以使信号的带宽变窄，从而提高信号分辨率。
2. 图像处理图像处理是指对雷达返回的数据进行处理，生成对应的图像。
雷达图像处理主要包含以下几个方面：（1）目标检测。
目标检测是指对雷达图像中的目标进行识别和检测。
目标检测可以分为单目标检测和多目标检测两种。
（2）目标跟踪。
目标跟踪是指对雷达图像中的目标进行跟踪和预测。
目标跟踪可以分为单目标跟踪和多目标跟踪两种。
（3）目标识别。
目标识别是指对雷达图像中的目标进行分类识别。
目标识别可以分为有监督学习和无监督学习两种。
3. 数据处理数据处理是指对雷达返回的原始数据进行处理，以得到需要的信息。
在雷达数据处理中，采用的主要技术有以下几个：（1）多普勒处理。
多普勒处理是一种用于处理由目标运动引起的频移的方法。
它可以将雷达接收到的信号分解成多个频率分量，从而提取出目标的运动状态。
雷达信号处理算法
雷达信号处理算法1. 引言雷达信号处理算法是指对雷达接收到的原始信号进行处理和分析，从中提取出有用的信息，并对目标进行检测、跟踪和识别。
雷达信号处理算法在雷达系统中起着至关重要的作用，它直接影响到雷达系统的性能和功能。
本文将介绍雷达信号处理算法的基本原理、常用算法以及其在雷达系统中的应用。
2. 雷达信号处理算法的基本原理雷达信号处理算法的基本原理是通过对接收到的雷达信号进行数字信号处理，提取出目标的信息。
其主要步骤包括：2.1 雷达信号接收雷达系统通过发射一定频率的电磁波并接收其反射回来的信号来实现目标检测。
接收到的信号包含目标的回波信号以及噪声。
2.2 信号预处理为了提高信号的质量和减小噪声的影响，需要对接收到的信号进行预处理。
常用的预处理方法包括滤波、降噪和增强等。
2.3 目标检测目标检测是指从接收到的雷达信号中提取出目标的存在信息。
常用的目标检测方法包括门限检测、相关检测和匹配滤波等。
2.4 目标跟踪目标跟踪是指在连续的雷达扫描中，对目标进行跟踪和预测其位置和运动状态。
常用的目标跟踪方法包括卡尔曼滤波和粒子滤波等。
2.5 目标识别目标识别是指对目标进行分类和识别。
常用的目标识别方法包括特征提取和模式识别等。
3. 常用的雷达信号处理算法3.1 基于门限检测的目标检测算法门限检测是一种简单且有效的目标检测算法，它通过设置一个合适的门限值，将接收到的信号与门限值进行比较，从而判断目标是否存在。
门限检测算法的优点是计算简单，但缺点是对噪声敏感，容易产生误检。
3.2 基于相关检测的目标检测算法相关检测是一种利用信号与目标特征之间的相关性进行目标检测的方法。
它通过计算接收到的信号与目标特征之间的相关系数，从而判断目标是否存在。
相关检测算法的优点是对噪声的抑制能力较强，但缺点是对目标特征的要求较高。
3.3 基于匹配滤波的目标检测算法匹配滤波是一种根据目标的特征模板进行目标检测的方法。
它通过将接收到的信号与目标特征模板进行比较，从而得到匹配度。
信号处理技术在雷达中的应用
信号处理技术在雷达中的应用雷达是一种利用电磁波的反射和散射来探测目标的仪器。
利用雷达可以快速、准确地探测到目标的位置、速度和方向等信息，而这些信息对于军事、民用等方面都有很重要的意义。
而在雷达中，信号处理技术则是至关重要的一环。
本文将介绍信号处理技术在雷达中的应用。
一、信号处理技术在雷达中的作用信号处理技术是指将采集到的信号进行处理以提取目标信息的一系列技术。
在雷达中，信号处理技术起到了至关重要的作用。
传统雷达采用的是模拟信号处理技术，而现代雷达则采用数字信号处理技术。
信号处理技术在雷达中的主要作用有以下几个方面：1. 去除杂波和干扰雷达在探测目标时，其发射出的信号会遭遇到一些杂波和干扰，而这些干扰如果不进行处理，就会影响到雷达的探测效果。
信号处理技术可以通过滤波、降噪等手段去除杂波和干扰，从而提高雷达的抗干扰性能。
2. 提取目标信息雷达探测到目标后，需要提取出目标的位置、速度、方向等信息。
信号处理技术可以通过解调、频谱分析、卷积等手段从信号中提取出目标信息，从而实现雷达对目标的精确探测和识别。
3. 集成雷达数据雷达在探测目标时会产生大量的数据。
信号处理技术可以对这些数据进行集成处理，从而实现多雷达的协同探测和目标跟踪。
4. 增强雷达性能信号处理技术可以通过改进雷达算法、优化雷达设计等手段来增强雷达的性能。
例如，可以通过最小二乘法对雷达数据进行处理，从而提高雷达的探测精度和分辨率。
二、基于数字信号处理的雷达随着数字技术的不断发展，数字信号处理技术逐渐成为雷达中不可或缺的一环。
利用数字信号处理技术，可以更加准确、快速地探测目标，提取目标信息，同时还可以更加容易地集成多雷达数据，实现多雷达的协同工作。
数字信号处理技术主要包括数字滤波、快速傅里叶变换、数字信号处理器等。
其中，数字信号处理器是一种专门用于处理数字信号的处理器。
利用数字信号处理器，可以对雷达数据进行实时处理，从而提高雷达的探测性能和实时性。
雷达信号处理的理论与应用研究
雷达信号处理的理论与应用研究一、引言雷达信号处理是一项重要的技术，广泛应用于军事、民用、科研等领域。
其基本工作原理是通过发射电磁波，并接收回波，从而确定目标的距离、速度、方向等参数。
本文将以雷达信号处理为主题，阐述其理论与应用研究。
二、理论基础1. 信号处理在雷达信号处理中，信号处理是一个重要的环节。
它主要包括信噪比的提高、多普勒速度的测定、目标跟踪、图像重建等方法。
其中，信噪比是影响雷达信号处理最主要的因素。
通过选择合适的信号处理算法，可以有效提高信噪比，从而提高雷达系统的性能。
2. 多普勒效应多普勒效应是雷达信号处理中一个很重要的现象，它指的是物体相对于雷达运动时信号频率的变化。
对于静止物体，其频率不变。
但是当物体运动时，其引入的相对速度就会使回波信号的频率产生偏移。
通过利用多普勒效应，可以有效地测定目标的速度，从而实现对目标的追踪。
3. 目标识别算法目标识别算法是雷达信号处理中的一个关键问题，其主要目的是通过信号特征提取对目标进行识别。
目标特征通常表现为目标散射截面、目标尺寸、目标速度等特征。
常用的目标识别算法包括模式识别、神经网络等。
三、应用研究1. 军事应用雷达信号处理在军事领域有着广泛的应用，如导弹制导、目标探测与追踪等。
在导弹制导中，雷达信号处理可以有效控制导弹的飞行轨迹，实现精确打击。
在目标探测与追踪中，雷达信号处理可以识别目标特征，从而确定目标的位置、速度等参数。
2. 民用应用雷达信号处理在民用领域的应用也日趋广泛，如气象雷达、空管雷达等。
在气象雷达中，雷达信号处理可以有效探测大气中降雨的情况，从而提供准确的气象预报。
在空管雷达中，雷达信号处理可以跟踪空中飞行器的位置、速度等参数，从而保障航空安全。
3. 科研应用雷达信号处理在科研领域的应用也很广泛，如航天科学、地球物理学等。
在航天科学中，雷达信号处理可以实现对行星、卫星等天体的探测与跟踪。
在地球物理学中，雷达信号处理可以实现对地表物体的探测与识别，从而揭示地球内部结构及物理参数。
雷达信号处理原理
雷达信号处理原理雷达（Radar）是一种利用无线电波进行探测和测量的技术，广泛应用于军事、航海、气象等领域。
雷达系统中最关键的环节之一就是信号处理，它负责从接收到的雷达回波信号中提取信息并进行处理与分析。
本文将介绍雷达信号处理原理及其主要步骤。
一、雷达信号的特点雷达信号是通过发射并接收无线电波形成的回波信号。
这些回波信号受到目标散射、多径效应、噪声等因素的影响，具有以下几个特点：1. 回波信号的强度与目标之间的距离成反比关系，可以通过测量回波信号的强度来推断目标的距离。
2. 回波信号的频率会发生多普勒频移，可以通过测量频率的变化来推断目标的速度。
3. 回波信号中包含了目标的形状、尺寸、材料等信息，可以通过对回波信号进行解调和分析来识别目标。
二、雷达信号处理的主要步骤雷达信号处理的主要步骤包括：回波信号的采集、滤波与降噪、多普勒频率补偿、脉冲压缩、解调与目标识别等。
1. 回波信号的采集：雷达接收到的回波信号通过接收天线输入到接收机中，经过放大、调频等处理后转化为模拟电信号。
2. 滤波与降噪：为了提取目标信号并抑制噪声，需要对回波信号进行滤波与降噪处理。
常用的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器，可以通过滤波器的参数设置来实现对回波信号频域的控制。
3. 多普勒频率补偿：由于目标的运动会导致回波信号的多普勒频移，需要对回波信号进行多普勒频率补偿以还原目标的真实速度信息。
补偿方法一般采用混频器或数字信号处理算法实现。
4. 脉冲压缩：脉冲压缩是提高雷达分辨率的重要手段。
通过压缩脉冲信号的时间宽度，可以实现对目标距离分辨率的改善。
常用的脉冲压缩技术包括线性调频脉冲压缩和矩形脉冲压缩等。
5. 解调与目标识别：解调是将回波信号从模拟电信号转化为数字信号的过程，可以利用解调技术提取回波信号中的信息。
解调后的信号经过目标识别算法进行处理，可以实现目标的识别与定位。
三、雷达信号处理的关键技术雷达信号处理涉及到多种关键技术，其中包括：1. 数字信号处理（DSP）：借助计算机及数学算法对信号进行处理与分析，实现信号的滤波、降噪、压缩等操作。
雷达信号处理原理：电磁波在系统中的分析
雷达信号处理原理：电磁波在系统中的分析雷达（Radar）是一种利用电磁波进行目标探测、跟踪和测距的技术。
雷达信号处理是指对从雷达接收到的电磁波信号进行分析、提取目标信息、消除干扰和噪声等一系列处理过程。
以下是雷达信号处理的基本原理：脉冲雷达和连续波雷达：雷达系统可以分为脉冲雷达和连续波雷达。
脉冲雷达发射脉冲信号，通过测量脉冲的往返时间来确定目标的距离。
连续波雷达则使用连续波信号，通过测量频率变化来确定目标的速度。
目标的测距：雷达发射脉冲或连续波信号，当这些信号碰到目标时，一部分被目标反射回来。
通过测量信号的往返时间，可以计算目标的距离。
目标的速度：对于脉冲雷达，通过测量脉冲的多普勒频移（Doppler Shift），可以确定目标的速度。
对于连续波雷达，通过测量信号频率的变化同样可以得到目标的速度。
脉冲压缩：为了提高测距分辨率，脉冲雷达系统通常采用脉冲压缩技术。
这涉及到利用特殊的信号处理算法，使得接收到的脉冲信号在时间上变短，从而提高对不同目标的分辨率。
信号处理和滤波：接收到的雷达信号会包含各种干扰和噪声，因此需要进行信号处理和滤波。
常见的处理方法包括滤波、脉冲压缩、自适应滤波等。
虚警管理：为了防止系统对于无关目标的误报，雷达系统通常配备有虚警管理模块。
这包括对信号的特征进行分析，以确定是否为真实目标。
目标识别和跟踪：通过对处理后的信号进行目标识别，可以确定目标的性质和身份。
目标跟踪则涉及连续监测和更新目标的状态信息，以提供目标的运动轨迹。
总体而言，雷达信号处理涉及到对多种信号处理技术的应用，以确保雷达系统能够准确、高效地探测和跟踪目标。
这些技术不仅在军事领域有广泛应用，也在民用领域如气象、航空、交通控制等方面发挥着重要作用。
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雷达信号处理技术与系统设计第一章绪论1、1 论文的背景及其意义近年来,随着电子器件技术与计算机技术的迅速发展,各种雷达信号处理技术的理论与应用研究成为一大热门领域。
雷达信号的动目标检测(MAD)就是利用动目标、地杂波、箔条与气象干扰在频谱上的差别,抑制来自建筑物、山、树、海与雨之类的固定或低速杂波信号。
区分运动目标与杂波的基础就是它们在运动速度上的差别,运动速度不同会引起回波信号频率产生的多普勒频移不相等,这就可以从频率上区分不同速度目标的回波。
固定杂波的中心频率位于零频,很容易设计滤波器将其消除。
但对于运动杂波,由于其多普勒频移未知,不能像消除固定杂波那样很容易地设计滤波器,其抑制就变得困难了从本质上来讲,雷达信号的检测问题就就是对某一坐标位置上目标信号“有”或“无”的判断问题。
最初,这一任务由雷达操作员根据雷达屏幕上的目标回波信号进行人工判断来完成。
后来,出现了自动检测技术,一开始为固定或半固定门限检测,这种体制下当干扰与杂波功率水平增加几分贝,虚警概率将急剧增加,以至于显示器画面饱与或数据处理过载,这时即使信噪比很大,也不能作出正确的判断。
为克服这些问题进而发展了自适应恒虚警(Constant FalseAlarm Rate,CFAR)检测。
CFAR检测使得雷达在多变的背景信号中能够维持虚警概率的相对稳定,这种虚警概率的稳定性对于大多数的雷达,如搜索警戒雷达、跟踪雷达、火控雷达等。
第二章 雷达信号数字脉冲压缩技术2、1 引言雷达脉冲压缩器的设计实际上就就是匹配滤波器的设计。
根据脉冲压缩系统实 现时的器件不同,通常脉冲压缩的实现方法分为两类,一类就是用模拟器件实现的 模拟方式,另一类就是数字方式实现的,主要采用数字器件实现。
脉冲压缩处理时必须解决降低距离旁瓣的问题,否则强信号脉冲压缩的旁瓣 会掩盖或干扰附近的弱信号的反射回波。
这种情况在实际工作中就是不允许的。
采 用加权的方法可以降低旁瓣,理论设计旁瓣可以达到小于-40dB 的量级。
但用模拟技术实现时实际结果与理论值相差很大,而用数字技术实现时实际输出的距离旁瓣与理论值非常接近。
数字脉压以其许多独特的优点正在或已经替代模拟器件进行脉冲压缩处理。
2、2 数字脉压实现方法用数字技术实现脉冲压缩可采用时域方法或频域方法。
至于采用哪种方法。
要根据具体情况而定,一般而言,对于大时宽带宽积信号,用频域脉压较好;对 于小时宽带宽积信号,用时域脉压较好。
2.2.1 时域卷积法实现数字脉压时域脉冲压缩的过程就是通过对接收信号)(t s 与匹配滤波器脉冲响应)(t h 求卷积的方法实现的。
根据匹配滤波理论,)()(0*t t s t h -=,即匹配滤波器就是输入信号的共轭镜像,并有响应的时移0t 。
用数字方法实现时,输入信号为)(n s ,起匹配滤波器为)(n h ,即匹配滤波器的输出为输入离散信号)(n s 与其匹配滤波器)(n h 的卷积∑∑-=-=-=-=1010)()()()()(N k N k k n s k h k n h k s n Y (2-1)式中N 为信号采样点数。
2.2.1 频域快速卷积法实现数字脉压脉冲压缩过程就是对接收信号)(n s 与匹配滤波器的脉冲响应)(n h 求卷积的过程。
由傅立叶变换的性质可知,时域卷积相当于频域相乘。
这个过程可以表示为: 设输入离散信号为: )(n s 其傅里叶变换为:)(ωS匹配滤波器脉冲响应为:)(n h 其傅里叶变换为:)(ωH匹配滤波器输出为: )(n y 其傅里叶变换为:)(ωY则对式(2.1)两边同时进行傅立叶变换可得:)()()(ωωωH S Y •= (2-2)又因为:)()(*ωωS H = (2-3) 带入式(2-2)可得:)()()(*ωωωS S Y *= (2-4) 则输出)(n y 为:))(())(()(2ωωS IFFT Y IFFT n y == (2-5) 2、3 线性调频信号线性调频矩形脉冲信号的复数表达式为:)]2/(2ex p[)(1)2ex p()()(200kt t f j T t rect T t f t u t s +==ππ (2-6) 其中)(t u 为信号复包络:)ex p()(1)(2kt j T t rect Tt u π= (2-7) 式中T 为脉冲宽度,由(2-6)得,信号的瞬时频率可写成:kt f kt t f dtd t f +=+=020)]2/(2[21)(ππ (2-8)瞬时频率)(t f 与时间成线性关系,因此称为线性调频信号。
其中T B k /=称为调频斜率,B 为调频带宽,即信号的宽度。
2.3.1 线性调频信号的频谱特性由式(2-7)其频谱U(f)经整理可得:⎰⎰--=-=-dt k f t k j k f j Tdt ft j kt j T f U T T ))/(2)2(exp()/exp(1)2exp()2/exp(1)(22222ππππ (2-9)2.3.2 线性调频信号的脉冲压缩线性调频脉冲发射信号具有抛物线式的非线性相位谱且TB>>1,具备了实现脉冲压缩的前提条件,为了实现压缩,在接收机中设置一个与发射信号“共轭匹配”的压缩网络。
线性调频脉冲的基本原理可用图2、1说明。
图2、1 线性调频脉冲压缩的基本原理图2、1(a),(b)表示接收机输入信号,脉冲宽度为τ,载频由1f 到2f 线性增长变化,调制频偏12f f f -=∆,调制斜率 τπμ/2f ∆=。
图2、1(c)为压缩网络的频率一时延续特性也按线性变化。
因此,线性调频信号低频分量(1f )最先进入网络,延时最长为1d t ,相隔脉冲宽度的高频分量(2f )最后进入网络,延时最短为2d t 。
这样,线性调频信号的不同频率分量,几乎同时从网络输出,压缩成单一载频的窄脉冲0τ,其理想输出信号包络如图2、1(d)所示。
线性调频信号的脉冲压缩就是通过匹配滤波器得到的,如果输入信号的频率特性为: )()()(f j e f U f U φ= (2-10) 那么匹配滤波器的频率特性应满足下式: 02)()()(td f j f j e e f X K f H πφ--= (2-11) 若令:A K /2πμ= (2-12)则可得: )2]4)(2[ex p()(020td f f f j f H πππ---= (2-13) 上式中压缩滤波器的群延迟特性(频率-延时特性)为: 2,)()()(000B f f t B f f df f d f t d d ≤-+-==τφ (2-14) 0d t 就是与滤波器物理实现有关的一个附加延时。
可得线性调频脉冲压缩滤波器的输出信号为:)(2)(200)(22000)()](sin[2)()()(d d d t t f j t t f j d d t t f j ft j e e t t B t t B D A dfe A df e f H f X f U --∞∞--∞∞---===⎰⎰ππππππμπ (2-15)实际情况下取实信号表示为: ))(2cos()()](sin[)(0000d d d t t f t t B t t B D A t U ---=ππ (2-16) 当输入信号ξ 的多普勒效率时,匹配滤波器的输出表达式为:)4/ex p()]2/(2ex p[2/)(2)2/)(2sin()(22ππξπξπj kt j T kt T kt kT t y -++= (2-17) 上式说明当0=ξ时,输出脉冲具有sinc 函数型包络,-4dB 主瓣宽度为1/B,第一旁瓣高度约为-13、4dB,其她旁瓣随其主瓣的间隔x 按1/x 的规律衰减,旁瓣零点间隔为1／B 。
如果输入脉冲幅度为1,且匹配滤波器在通带内传输系数为1,则输出脉冲幅度为BT D D BT kT ===,2,D=BT 表示输入脉冲与输出脉冲的宽度比,称为压缩比。
当0=ξ时,sinc 函数包络将产生位移,引起测距误差,同时输出脉冲幅度略有下降。
第三章 动目标MTD 技术MTD 属于带通滤波,其实就是一组窄带滤波器组,由于进入每个滤波器通带之内的噪声与杂波较少,因此每个滤波器输出端的杂波改善因子较高(靠近杂波谱附近的滤波器除外)。
对于MTD 滤波器组中的一个滤波器来说,该滤波器对于其通带之内的目标接近于最佳滤波器。
另外,为了防止杂波(主要为地杂波)由滤波器的旁瓣进入滤波器而影响杂波改善因子的提高,在MTD 滤波器之前通常加MTI 处理,同时还需要对MTD 的每个滤波器进行加权,使其副瓣“电平”较低,这样滤波器的杂波改善因子就提高。
3、1 杂波特性地物杂波与气象杂波就是两类有代表性的杂波,它们在雷达的整个作用距离上都有可能出现,在较近的作用距离上,地物杂波就是主要因素,它在距离上的分布不均匀,可能成片出现,也可能点状片状出现,相邻分辨单元的地物杂波幅度可能相差很大。
气象杂波的多普勒频移就是由所在区域的风引起的,分布较为均匀。
一般而言地杂波的强度要远大于气象杂波。
常用的杂波模型就是根据杂波的一次与二次统计规律建立的,杂波时间序列就是符合一定条件的相关随机过程。
下面用频域方法来生成高斯谱的杂波数据 设给定的杂波的功率谱分布:}{1,....,1,0,-=N n n S比如高斯型的杂波功率谱为: )2)(exp(21)(220c c f f f S σσπ--= (3-1) 其中,c σ为则由天线扫描引起的杂波谱展宽。
给它增加随机相位序列:n n n j θθξsin cos += (3-2) 其中n θ就是在[0,2π]上的均匀分布的随机变量。
则所求杂波在频域的表示为:1,......,1,0,-==N n S X n n n ξ (3-3) 对上式进行傅里叶反变换,得到的时间序列:M k N n t j X N x k N n k ,....1,0),2ex p(110==∑-π (3-4)图3、1 杂波仿真数据3、2 杂波的频谱 3、2 多普勒滤波器组设计要对回波相参脉冲串做匹配滤波,必须知道目标的多普勒频移以及天线扫描对脉冲串的调制作用。
在实际工作中,多普勒频移就是未知的,因此需要采用一组相邻且部分重叠的滤波器组,覆盖整个多普勒范围,这就就是多普勒滤波器组。
其特性如图3.1所示。
图3、3 多普勒滤波器组的特性 MTD 就是一组部分重叠的多普勒滤波器来实现的,多普勒滤波器组可以用FIR 横向滤波器来实现,具有N 个输出的横向滤波器(N 个脉冲),经过各脉冲不同的加权求与后,可以做成N 个相邻的窄带滤波器组。
该滤波器组的频率覆盖范围从0到r f ,其实现框图如图3、4所示,频率响应如图3、5所示。