在水声领域也离不开对微多普勒的研究，电磁波在海水中衰减，我们失去了最有利的“眼睛”，那么我们可以通过声呐微多普勒效应对海洋进行探究，例如潜于深海的潜艇发射的鱼雷往往由于水的阻力而呈现先加速再减速运动，那么就会产生微多普勒频移的现象，利用这点可以更早的识别目标。

    总之，随着科研人员对其研究的深入，微多普勒特征表现出更明显的优势。例如：微动频率不随雷达视角变化而变化。由于微动在自然目标和人造目标中的普遍存在，因此对微多普勒效应分析的研究具有十分广泛的应用前景。

1。2 国内外的研究动态

1。3 本文研究内容

  本文研究了微多普勒信号分离与参数提取方法，分为以下几个步骤：

  1。分析了一些基本微动形式引起的微多普勒效应，为进一步讨论复杂目标微多普勒效应打下基础。

  2先对一般微动目标回波信号的分析，微动目标的雷达回波往往是调频的，目标移动的消息包含在频谱中，那么对于单频连续信号，我们可以通过WV或者PWV的变换求得其运动参数。

  3对于复杂目标，回波信号往往是多频连续信号，那么就要求我们对回波信号进行提取分析，理论分析得PWV变换和SPWV变换对信号的分离效果较好。

  4。使用Matlab软件分别对WV分布、PWV分布以及SPWV分布处理单（多）散射点微多普勒信号进行仿真,仿真结果与理论相符合。

2  微动目标的运动模型及其微多普勒回波分析

2。1 引言

    雷达探测的目标通常是运动着的物体，目标运动产生的信号源于接受者之间的径向运动会使接受到的信号频率发生变化，这就是“多普勒效应”。

2。1。1 多普勒效应

    多普勒效应在光学理论上的表现是：对于朝向观察者移动的光源，出现谱线向蓝光移动的现象，而离开光源移动时，将出现谱线红移的现象。多普勒效应的本质可以理解为由于物体间的相对运动导致波长发生改变,当然对于光或者电磁波，我们应考虑狭义相对论的作用，如图2。1所示。文献综述

图2。1多普勒效应原理示意图

    假设雷达（声呐）发射正弦波信号,起始点为A,接收终止点为B,信号原本频率为f，信号的传播速度为v,在空间传播的距离为D,目标以速度面向(背向）着雷达飞行,则当B点接触目标后,到A点再次接触目标,两次时间差为:

    如果源是固定的而目标以速度相对于雷达（声呐）移动，那么雷达（声呐）感知的频率为：                     

那么微多普勒频移 ：      （上式靠近为上面符号组，背离为下面符号组）

    但考虑到相对论的微多普勒效应不同于经典微多普勒效应，它包含了狭义现对论时间膨胀效应，而且速度不涉及波传播的介质。但（2-2）式在此还是成立，对于电磁波的多普勒效应，假设是靠近飞行，这种情况下波分成两部分，雷达到目标和目标到雷达所产生的频移：

式(2-3)成立的条件是电磁波传播速度必须远远大于被观测目标运动速度,实际上我们所接触到情况通常如此,则多普勒频移为:                 

2。1。2 微多普勒效应和微动

    V。C。Chen教授将目标除质心平动以外的加速、变减速、振动和旋转等运动统统定义成为微动[11]。陈行勇对微动的概念做了进一步的推广,他把目标组成部分相对雷达的小幅(这种小幅是相对运动的目标与观测雷达之间的距离)非匀速运动或产生运动分量的情况都统称为微动[19]。微动作为一种大自然界普遍存在的运动特性，在生活中也是常见的，如超音速飞机在空中的飞行，直升机螺旋桨的旋转以及动物和人类行走时的摆动。根据第一小节所述的原理，目标存在微动会产生频谱的频率调制，下图是对匀速运动的目标的微多普勒信号与微动目标的频谱分析。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-