20世纪50年代出现动目标显示(MTI)技术促进了线性调频PD雷达的产生与发展,而在70年代因为计算机发展使得线性调频PD雷达在技术上产生了重要的突破。在这期间研制并成批生产了各种型号的线性调频PD雷达。目前,线性调频PD雷达技术已经广泛应用在机载预警雷达、超视距雷达、地面火控雷达和气象雷达之中。

线性调频PD雷达的应用和发展仅仅是雷达理论和技术发展的结果,同时也是数字信号处理技术与新型电子技术发展的结果。同时也是目标环境变化、战略战术任务、以及下视、下射和反低空空防等任务的需要。机载雷达为在中低空下视的情况下发现运动的目标,应具有抑制严重的地面杂波干扰性能,这对普通非相参体制脉冲雷达而言是无法解决的问题,由于它无法在时域中去利用时间来区分目标和地杂波干扰。而采用相参体制的线性调频PD雷达,可利用运动目标和地物杂波在相对速度上的不同,则可从频域中将运动目标和地物杂波区分开。同时军事领域的需要,也促进了雷达技术从非相参的体制向相参体制的转变。

     而对于采用了相参的体制的PD雷达来说,因为要充分利用雷达回波信号中相位的信息和多普勒信息,并且实现从频域中区分回波目标与杂波,所以对它的系统的组成的各个部分在技术上要求比较高,不但要求射频信号源具有比较高的频率稳定度,并且对发射机的要求是要具有能发射多种不同的信号波形的能力,从而适应多功能以及抗干扰要求。一部实际的PD雷达基本包含了现代的雷达主要波形、测量的体制以及先进数字信号的处理技术,体现出了各种现代化的设计思想。所以,PD雷达的研制是一项较为复杂的工作。

1。2 线性调频PD雷达测速测距原理及其关键技术 

线性调频PD雷达是一种依靠多普勒效应来提高目标检测能力的全相参体制雷达。多普勒效应指在波源向观察者移动时接收频率会变高,而在波源向观察者远离时接收频率变低,同样也可以理解为当波源与观察者有着相对移动的时候,接收的频率会发生变化。多普勒频率是从多普勒效应中提出来的概念。当雷达与目标有着相对运动的时候,雷达所接收到目标回波频率与雷达的发射频率不相同,两者之间的差值就称为多普勒频率。如果目标作接近雷达的运动时,那么接收到的回波频率就会高于发射频率,则多普勒频率是正值,相反就为负值。从多普勒频率中可提取的主要信息之一为雷达与目标之间距离的变化率(径向速度),二者之间的关系为 多普勒频移的正负表示了目标相对于雷达运动的方向。

目标的距离和速度测量是雷达的基本任务。在均匀介质中无线电波以固定的速度沿直线进行传播(假设光速为 )。于是目标的距离 就可由测量从发射的信号到接收到目标的回波信号时间的延迟 得到,即: 。根据雷达的发射信号不同,测量 的方法也就不同,一般采用脉冲法。在脉冲雷达中,目标的回波信号相对发射信号在时间上为延迟为 的回波脉冲。以发射信号作为同步信号开始计时测量,直到回波信号到达时停止,即可得到延迟 。利用发射的时钟脉冲、同步脉冲以及目标的回波脉冲,通过计数器可直接测出目标距离 。式中, 为从目标的发射脉冲到目标的回波脉冲之间的时钟脉冲个数; 为时钟脉冲重复周期。因此只要能测出距离码 就可以得到目标距离。文献综述

目标的速度测量则是把多普勒频移作为基础。当发射信号源与接收信号器之

间有着相对运动的时候,接收到信号的频率将会不同于发射信号的频率,对雷达系统而言,只要雷达和目标存在相对运动,多普勒效应就会体现在目标回波信号的频率与发射信号的频率的不同上,这时多普勒频移不为零。假设目标运动速度为 ,目标的运动速度矢量方向与雷达的视线间夹角为 。因此,目标相对于雷达镜像的速度为: 。根据多普勒频移的定义,可得到目标速度的公式为: 。通过这个式子我们可得到下述结论:

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