第3章雷達(dá)測量精度和分辨力

1、3 雷達(dá)測量精度和分辨力,為研究分析各種復(fù)雜信號(hào)的性能提供了理論基礎(chǔ)，也是優(yōu)化雷達(dá)波形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 1、精度：測量目標(biāo)參數(shù)的準(zhǔn)確度； 分辨：區(qū)分兩個(gè)或兩個(gè)以上目標(biāo)的能力。 （發(fā)射波形決定的最大理論精度和固有分辨力） 2、分析的前提：最佳處理系統(tǒng)、窄帶信號(hào)、點(diǎn)目標(biāo) 3、目的：波形參量度量精度和分辨力,3.1 “點(diǎn)目標(biāo)”回波的數(shù)學(xué)模型,點(diǎn)目標(biāo)：目標(biāo)尺寸遠(yuǎn)小于雷達(dá)分辨單元。 分析條件：傳播無衰減；不考慮天線方向性（回 波強(qiáng)度不變）；徑向速度為正。 1、靜止點(diǎn)目標(biāo) 發(fā)射信號(hào)： 回波信號(hào)： 2、運(yùn)動(dòng)點(diǎn)目標(biāo),經(jīng)過推導(dǎo)有： 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的影響： 壓縮/展寬；多普勒偏差。 考慮到 有： 說明： (聲納等除外),3

2、.2 雷達(dá)測距精度,一、概念：延遲時(shí)間測量準(zhǔn)確度。 二、分析條件和方法 條件：速度已知；存在噪聲；相位為零；視頻情 況； 忽略其它因素。 方法：均方差 三、具體分析結(jié)果 ：與信號(hào)特性有關(guān) ：與噪聲特性有關(guān),若移到 后，使 最大，則 就最小， 非常接近 。由于多值性，則考慮包絡(luò)，即 最大。,單載頻矩形脈沖信號(hào)：,結(jié)論： 與均方根帶寬成反比，與信噪比成反比； 信噪比一定，不同發(fā)射信號(hào)具有不同 ，不同 ； 與頻域特性有關(guān)，與其時(shí)域特性無直接關(guān)系； 是比較各種信號(hào)形式能給出最大理論精度的依據(jù)； 與信號(hào)帶寬和后面介紹的有效相關(guān)帶寬不同。,3.3 雷達(dá)測速精度,一、分析條件和方法 條件：距離已知；存在噪聲

3、；相位為零；視頻情 況； 忽略其它因素。 方法：均方差 二、分析結(jié)果 三、單載頻矩形脈沖信號(hào)：,3.4 信號(hào)的非線性相位特性對測量精度的影響,，具有非線性相位。 時(shí)間相位常數(shù)： 結(jié)論： ，且非線性相位，測距測速精度之間 有牽連，且 由時(shí)間相位常數(shù)決定，與均方根帶 寬時(shí)寬之積有關(guān)； 否則，不存在牽連，最大理論精度由均方根帶寬 時(shí)寬決定。,例1： 例2：,3.5 雷達(dá)不定原理,關(guān)系，都用時(shí)域表示。 結(jié)論：雷達(dá)不定原理； 存在下限（均方根帶寬時(shí)寬之積不同時(shí)很小）； 測量精度有上限；,3.6 距離分辨力,一、概述 二、分析條件和準(zhǔn)則 條件：速度相同點(diǎn)目標(biāo)，無噪聲，反射能力相同； 準(zhǔn)則：均方差準(zhǔn)則 三、

4、分析結(jié)果 為距離自相關(guān)函數(shù)。 四、 對距離分辨力的影響,五、 與匹配濾波器輸出響應(yīng)的關(guān)系 匹配濾波器的輸出響應(yīng)有三種形式： 六、衡量距離分辨力的波形參量 時(shí)延分辨常數(shù)：,時(shí)延分辨常數(shù)與分辨力的關(guān)系： 有效相關(guān)帶寬： 總結(jié)： 例：單載頻矩形脈沖信號(hào)的有效相關(guān)帶寬？,3.7 速度分辨力,一、分析條件和準(zhǔn)則 條件： 距離相同點(diǎn)目標(biāo)，無噪聲，反射能力相同； 準(zhǔn)則：均方差準(zhǔn)則（回波信號(hào)的頻譜） 二、分析結(jié)果 為頻率自相關(guān)函數(shù)。 三、衡量速度分辨力的波形參量 多普勒分辨常數(shù)： 有效相關(guān)時(shí)寬：,本章小結(jié),1、分析條件 2、準(zhǔn)則 a.含意，b.條件，c.決定因素，d.波形參量 3、最大理論精度、固有分辨力 4、不定原理,作 業(yè)（P92）,