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第3章雷达测量精度和分辨力.ppt

1、3 雷达测量精度和分辨力,为研究分析各种复杂信号的性能提供了理论基础,也是优化雷达波形设计的基础。1、精度:测量目标参数的准确度;分辨:区分两个或两个以上目标的能力。 (发射波形决定的最大理论精度和固有分辨力) 2、分析的前提:最佳处理系统、窄带信号、点目标 3、目的:波形参量度量精度和分辨力,3.1 “点目标”回波的数学模型,点目标:目标尺寸远小于雷达分辨单元。 分析条件:传播无衰减;不考虑天线方向性(回波强度不变);径向速度为正。 1、静止点目标发射信号: 回波信号:2、运动点目标,经过推导有:运动目标的影响: 压缩/展宽;多普勒偏差。考虑到 有:说明: (声纳等除外),3.2 雷达测距精

2、度,一、概念:延迟时间测量准确度。 二、分析条件和方法 条件:速度已知;存在噪声;相位为零;视频情况; 忽略其它因素。 方法:均方差三、具体分析结果:与信号特性有关:与噪声特性有关,若移到 后,使 最大,则 就最小, 非常接近 。由于多值性,则考虑包络,即 最大。,单载频矩形脉冲信号:,结论: 与均方根带宽成反比,与信噪比成反比;信噪比一定,不同发射信号具有不同 ,不同 ;与频域特性有关,与其时域特性无直接关系; 是比较各种信号形式能给出最大理论精度的依据; 与信号带宽和后面介绍的有效相关带宽不同。,3.3 雷达测速精度,一、分析条件和方法 条件:距离已知;存在噪声;相位为零;视频情况; 忽略

3、其它因素。 方法:均方差 二、分析结果三、单载频矩形脉冲信号:,3.4 信号的非线性相位特性对测量精度的影响,,具有非线性相位。时间相位常数:结论: ,且非线性相位,测距测速精度之间有牵连,且 由时间相位常数决定,与均方根带宽时宽之积有关;否则,不存在牵连,最大理论精度由均方根带宽时宽决定。,例1:例2:,3.5 雷达不定原理,关系,都用时域表示。结论:雷达不定原理;存在下限(均方根带宽时宽之积不同时很小); 测量精度有上限;,3.6 距离分辨力,一、概述 二、分析条件和准则 条件:速度相同点目标,无噪声,反射能力相同; 准则:均方差准则 三、分析结果为距离自相关函数。 四、 对距离分辨力的影

4、响,五、 与匹配滤波器输出响应的关系匹配滤波器的输出响应有三种形式:六、衡量距离分辨力的波形参量时延分辨常数:,时延分辨常数与分辨力的关系:有效相关带宽:总结: 例:单载频矩形脉冲信号的有效相关带宽?,3.7 速度分辨力,一、分析条件和准则 条件: 距离相同点目标,无噪声,反射能力相同; 准则:均方差准则(回波信号的频谱) 二、分析结果为频率自相关函数。 三、衡量速度分辨力的波形参量 多普勒分辨常数:有效相关时宽:,本章小结,1、分析条件 2、准则a.含意,b.条件,c.决定因素,d.波形参量 3、最大理论精度、固有分辨力4、不定原理,作 业(P92),1、已知信号的复包络为: ,其中,求 的 、 、和 。 2、求下图极性反转信号的 和 。3、求下图梯形脉冲信号的 、 。,

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