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脉冲多普勒雷达的总结
1
、
适用范围
脉冲多普勒（
PD
）雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达
体制。
这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力，
有更强
的抑制杂波的能力，因而能在较强的杂波背景中分辨出动目标
回波。
2
、
PD
雷达的定义及其特征
（
1
）
定义：
PD
雷达是一种利用多普勒效应检测
目标信息的脉冲雷达。
（
2
）
特征：①具有足够高的脉冲重复频率（简称
PRF
< br>）
，以致不论杂波或所观
测到的目标都没有速度模糊。<
/p>
②能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波，即频域滤波。
③
PRF
很高，通常对所观测的目标产
生距离模糊。
3
、
PD
雷达的分类
图
1
PD
雷达的分类图
①
MTI
雷
达（低
PRF
）
：测距清晰，测速模糊
②
PD<
/p>
雷达（中
PRF
）
：测距模糊，测速模糊，是机载雷达的最佳波形选择
③
PD
雷达
（高
PRF
）
：测距模糊，测速清晰<
/p>
4
、
机载下视
PD
雷达的杂波谱分析
机载下视
PD<
/p>
雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所组成
的。
表
1
多普勒中心频率
主瓣杂波
旁瓣杂波
高度线杂波
无杂波区
变化范围
特点
①强度比雷达接
收机的噪声强70-90dB
②与天线主波束的宽度 、方向角 、载机速度
、发射信号波长 有
关
①当PD雷达不运动时，旁瓣杂波与主瓣
杂波在频域上相重合;
②当PD雷达运动时，旁瓣杂波与主瓣杂波就分布在不同的频域上
①机载下视PD雷达做平行于地面的运动
②在零多普勒频率处总
有一个较强的“杂波”
①恰当选择雷达信号的PRF，使得其地面杂波既不重叠也不连接
②其频谱中不可能有地面杂波，只有接收机内部热噪声的部分
5
、
PRF
的选择
（
1
）高、中、低脉冲重复频率的
选择
①机载雷达在没有地杂波
背景干扰的仰视情况下，通常采用低
PRF
加脉冲压
缩。
②迎面攻击
时高
PRF
优于中
PRF
。尾随时，在低空，中
PRF
优于高
PRF
;
在高
空，高
PRF
优于中
PRF
。
③交替使用中、高
PRF
的方法，或者再加上在下视时采用低
P
RF
的方法，并
在低、
中
PRF
时配合采用脉冲压缩技术，
将是在所有工作条
件下得到远距离探测
性能的最有效的方法。
< br>（
2
）高
PRF
时重复频率的选择
①使迎面目标谱线不落人旁瓣杂波区中
:
②为了识别迎面和离去的目标：
A
、当接收机单边带滤波器对主瓣杂波频率固定时：
B
、当接收机单边带滤波器相对发射频率是固定时：
注：单边带滤波器的通带范围应从
单边带滤波器的中心频率
是固定的，但偏离
应为
，
。
6
、
PD
雷达的信号处理系统
PD
雷达的信号处理系统主要由单边带滤波器、主瓣杂波抑
制滤波器、零多普
勒频率抑制滤波器、多普勒滤波器组、检波积累、转换器和门限等部分
组成，下
面总结各组成部分的特点及其实现方法。
（
1
）单边带滤波器
特点：带宽近似等于脉冲重复频率
fr,
一般设置在中频；
从回波频谱中只滤出单根谱线；
避免了后面信号处理过程中可能产生的频谱折叠效应
;
距离选通波门必须设在单边带滤波器之前
;
要求带外抑制至少要大于
60dB;
实现方法：采用石英晶体滤波器
（<
/p>
2
）主瓣杂波抑制滤波器
特点：比目标回波能量要高出
60-80dB
；
主瓣杂波抑制滤波器的幅一频特性应是主瓣杂波频谱包络的倒数；
相当于一个白化滤波器，经过主瓣杂
波抑制之后，后面的多普勒滤
波器可以按照白噪声中的匹配滤波理论来进行设计；
实现方法：首先确定它的频率
，用一个混频
器先消除变化的
，就可以用一
个固定频率的滤波器将其滤除
.
确定主瓣杂波中心频率
有两种方法
:
一种方法是利用频率跟踪；
，直
另一种是由天线指向和载机飞行速度计算出主瓣杂波应有的多普勒频移
接控制压控振荡器去产生
的振荡濒率。
（
3
）零多普勒频率抑制滤波器
特点：用于高度杂波的滤除；
同时抑制发射机直接进人到接收机的泄漏；
< br>实现方法：①只需断开滤波器组中落人高度杂波区的那些子滤波器的输出；
②使用可防止检测高度线杂波专用的
CFAR
电路
;
③使用航迹消隐器除去最后输出的高度线杂波。
（
4
）多普勒滤波器组
特点：是覆盖预期的目标多普勒频移范围的一组邻接的窄
带滤波器；
起到了实现速度分辨和精确测量的作用；
可以设在中频，也可以设在视频；
每个滤波器的带宽应设计得尽量与回波信号的谱线宽度相匹配。
实现方法：模拟式（少用）
数字式：
FFT
（多用）
近代模拟式：
CT
（多用）
注：所需滤波器的数目：
（５）转换器和门限（
CFAR
）
实现方法：参量法或非参量法
< br>７、
PD
雷达的数据处理系统及其实现方法
PD
雷达具有两种跟踪体制，即单目标跟踪
和多目标跟踪。前者采用类似常规
跟踪系统
< br>的角度、距离和速度跟踪伺服回路，后者采用边扫描边跟踪的方法。
（
1
）单目
标跟踪系统
①角度跟踪系统：
a
、顺序波束序列的算法：波束行程、多波束行程