资料介绍
任何雷达接收机接收到的回波信号都包含目标回波和背景杂波。要在包含背景杂波的环境中探测目标,雷达系统必须具有远距离和宽范围的分辨能力。过去一般使用短脉冲波形和宽带调频脉冲来实现这一目标。不过,这种方法需要采用非常复杂的系统体系结构,而且由于用到宽带接收机,所以实施成本较高。另一种方法是采用频率步进雷达(SFR),它能够在不增加系统复杂程度的同时分辨远距离目标,在无损测试和地面搜索应用中表现出色。
SFR可以在频域中合成频率步进脉冲回波,以获得更宽的信号带宽;使用跳频实现高分辨率和高信噪比。凭借高分辨率和低成本的优势,频率步进雷达现已广泛应用于商业与航空航天/国防(A/D)领域。不过,受地面、建筑物和植物等物体反射的背景杂波的影响,很难对SRF接收机性能进行准确的分析。因此,仿真变得尤为重要。它可帮助设计人员精确设计、验证和测试真实环境中的SFR系统,因此,它是设计人员不可或缺的重要工具。
了解 SFR
为了更好地了解SFR为什么能提供如此先进的能力,我们首先以图1(最左侧图像)所示的脉冲雷达波形为例进行说明。
图1:左侧是脉冲雷达波形,右侧的图像为SFR波形。
假定脉宽为τ,信号带宽为f0 = 1/τ,那么根据下式可计算出距离分辨率Rs:
Rs = c/2f0
其中,c 等于光速。
假设脉宽τ=0.25us,脉冲重复间隔T=10us,那么距离分辨率Rs=37.5m。要实现小于1m的分辨率,根据式(1)可知,必须减小脉宽,比如T=3.9ns。由此得到的距离分辨率将为0.58m,在不改变4MHz信号带宽的情况下,新系统带宽将比原始系统带宽宽250ns/3.9ns=64倍。
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