MTI动目标显示雷达

MTI动目标显示雷达雷达要探测的目标，通常是运动着的物体，例如空中的飞机、导弹，海上的舰艇，地面的车辆等等。但在目标的周围经常存在着各种背景，例如各种地物、云雨、海浪及敌人施放的金属丝干扰等。这些背景可能是完全不动的，如山和建筑物，也可以是有风时的海浪干扰和金属丝干扰，一般來说,其运动速度远小于目标。这些背景所产生的回波称为杂波或无源干扰。当杂波和运动目标回波在雷达显示器上同时显示时，会使目标的观察变得困难。如果目标处在杂波背景内。如果雷达终端采用自动检测和数据处理系统，则由于大量杂波存在，将引起终端过载或者不必要地增大系统的容量和复杂性。因此无论从抗干扰或改善雷达工作质量的观点來看，选择运动目标回波而抑制固定杂波背景都是一个很重要的问题。区分动目标和固定杂波的基础是它们在速度上的差别。由于运动速度不同而引起回波信号频率产生的多普勒频移不相等，就可以从频率上区分不同速度目标的回波。在动目标显示（MTI）和动目标检测（MTD）雷达中使用了各种滤波器，滤去固定杂波而取出运动目标的回波，从而大大改善了在杂波背景下检测运动目标的能力，并提高了雷达的抗干扰能力。脉冲工作状态时的多普勒效应盲速和频闪盲速：是指目标虽然有一定的径向速度％,但若其回波信号经过相位检波器后，输出为一串等幅脉冲，与固定目标的回波相同，此时的运动速度称为盲速。（九等于脉冲重复频率力•的整数借）频闪：频闪效应是指当脉冲工作状态时，相位检波器输出端回波脉冲信号的包络调制频率凡，与目标运动的径向速度％不再保持正比关系。此时如用包络调制频率测速时将产生测速模糊。（即九超过重复频率/；•的一半）产生盲速和频闪效应的基本原因在于，脉冲工作状态是对连续发射的取样，取样后的波形和频谱均将发生变化。动目标显示雷达的工作原理及主要组成当用多普勒效应來鉴别运动目标回波和固定目标回波时，与普通脉冲雷达的差别是必须在相位检波器的输入端加上基准电压（或称相参电压），该电压应和发射信号频率相参并保存发射信号的初相，且在整个接收信号期间连续存在。工程上，基准电压的频率常选在中频（相位检波器的相位基准）。各种回波信号均与基准电压比较相位。从相位检波器输出的视频脉冲，有固定目标的等幅脉冲串和运动目标的调幅脉冲串。通常在送到终端（显示器或数据处理系统）去之前要将固定杂波消去，故要采用相消设备或杂波滤波器，滤去杂波干扰而保存运动目标信息。下面着重讨论相参电压的获取和固定杂波消除这两个特殊问题。1・获得相参电压的方法相参电压获得的途径和雷达发射机的形式有直接关系。目前，脉冲雷达所用发射机有自激震荡式和主振放大式两类。A.中频全相参动目标显示当雷达发射机采用主振放大式时，脉冲初相由主振源控制，发射信号是全相参的。相位检波通常是在中频上进行的，因为在超外差接收机中，信号的放大主要依靠中频放大器。在中频进行相位检波，仍能保持和高频相位检波相同的相位关系。E.锁相相参动目标显示当发射机采用自激振荡器时，脉冲高频起始相位是随机的，因此，为了保持相参，应釆用锁相的办法。2•消除固定目标回波在相位检波器输出端，固定目标的回波是一串振幅不变的脉冲，而运动目标的回波是一串振幅调制的脉冲。将它们加到偏转调制显示器上，固定目标的回波是振幅稳定的脉冲，而运动目标的回波呈现上下“跳动”的“蝴蝶效应”。可以根据这种波形特点，在偏转显示器上区分固定目标与运动目标。如果要把回波信号加到亮度调制显示器或终端数据处理设备，则必须先消除固定目标回波。最直观的一种办法是将相邻重复周期的信号相减，使固定目标回波由于振幅不变而相互抵消；运动目标回波相减后剩下相邻重复周期振幅变化的部分输出。相消设备特性相消设备等效于一个梳齿形滤波器，其频率特性在f=71/；.各点均为零。固定目标频谱的特点是，谱线位于九办点上，因而在理想情况下，通过相消器这样的梳齿滤波器后输出为零。但当目标的多普勒频率为重复频率整数倍时，其频谱结构也有相同的特点，故通过上述梳状滤波器后无输出。数字相消器相消器需要迟延线将信号迟延一个脉冲重复周期并和未迟延的信号相减。现代大规模的集成电路的迅猛发展，可完全用数字技术來实现信号的存储、延时和各种实时运算。首先把从相位检波器输出的模拟信号变为数字信号。以时钟脉冲控制取样保持电路对输入相参视频信号取样，被时间量化的取样保持信号送到模数转换电路（A/D变换器）进行幅度分层，转为数字信号输出。数字信号的延迟可用存储器完成，将数字信号按取样顺序写入存储器内，当下一个重复周期的数字信号到來时，由存储器中都会出同一距离单元的信号进行相减运算,在输出端得到跨周期相消的数字信号。一般取样间隔应小于脉冲宽度的一半，即在一个脉冲宽度以内取样两次以上。A/D变换器的量化位数N应选到N27后，量化损失低于O.OSdB,可以忽略其影响。N的选择还对系统改善因子有影响。3.解决盲速和盲相