对于机载雷达,每个发射机不可避免的都会产生噪声,并且调制到发射机的输出,产生调制的边带噪声,覆盖了发射频率左右很宽的频带,尽管这些边带噪声功率很小,但是依然比来自目标的回波信号强很多个数量级。为了防止发射机边带噪声干扰接收信号,必须将接收机与发射机隔离,采用独立的发射机和接收机,并且发射机和接收机采用各种独立的天线,从而实现发射机和接收机的隔离。地面和舰载连续波雷达就是如此。然而机载雷达因为空间受限,通常收发要共用一副天线,因此发射机的边带噪声不可避免的通过天线进入接收机。脉冲体制雷达可以有效的避免出现发射机干扰接收机的问题。
连续波雷达发射的信号有2 22种,可以是非调制单频或多频连续波C W CWCW,或者是调频连续波F M C W FMCWFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave),调频方式也有多种,常见的有锯齿波、三角波、编码调制或者噪声调制等。
单频连续波雷达仅可用于测速,无法测距;
多频连续波雷达能测距,并且能够分辨出固定目标和活动目标;
调频连续波雷达即可测距又可测速,但只适用于单个目标。
二、脉冲体制
脉冲多普勒雷达的工作原理可表述如下:当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差,称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度;根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线,可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐蔽在背景中的活动目标。
三、连续波体制
1.单频连续波
单频连续波雷达可设发射信号
st(t)=Acos(2πf0t+φ)
则接收信号为
sr(t)=kAcos[2πf0(t−τ)+φ]
=kAcos{2πf0[t−c2(R0−vrt)]+φ}
=kAcos(2πf0t−λ4πR0+2πfdt+φ)
=kAcos(2πf0t+2πfdt+φ−φ0)
当目标与雷达之间存在相对速度时,接受到的回波信号的载频相对于发射信号的载频产生一个频移,即多普勒频移
根据多普勒频移,便可求出目标速度,但无法完成测距。
多普勒信息的提取:发射信号与接收信号过相位检波器(混频后取低频),输出形式为urcos(2πfdt−φ0),测频即可得到fd