雷達(dá)模糊函數(shù)通常由雷達(dá)發(fā)射波形和濾波器特性決定。根據(jù)模糊函數(shù)可知發(fā)射波形在釆用最優(yōu)信號(hào)處理?xiàng)l件下雷達(dá)系統(tǒng)的分辨率、 模糊度、測(cè)量精度和抑制雜波能力等性能。 模糊函數(shù)的推導(dǎo)采用“點(diǎn)目標(biāo)”的數(shù)學(xué)模型。雷達(dá)回波信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的區(qū)別僅限于時(shí)延和多普勒頻移,略去了鑒別目標(biāo)的其它參數(shù)。同時(shí)一些與發(fā)射波形無(wú)關(guān)的因素,如距離衰減、天線(xiàn)方向特性等也不考慮進(jìn)去。 模糊函數(shù)可以作為不同用途的雷達(dá)選擇波形的指南,可定量描述當(dāng)系統(tǒng)工作于多目標(biāo)環(huán)境下,發(fā)射該波形并采用相應(yīng)的處理濾波器,雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)不同距離、不同速度目標(biāo)的分辨能力。 各種體制的雷達(dá)信號(hào),其調(diào)制方式和參數(shù)取值不同,產(chǎn)生的信號(hào)形式眾多。但是按模糊圖的觀點(diǎn)來(lái)看,雷達(dá)信號(hào)可分為四種類(lèi)型:正刀刃形、斜刀刃形、圖釘形,釘床形。 模糊函數(shù)的推導(dǎo)和性質(zhì)在幾乎任意一本雷達(dá)基礎(chǔ)書(shū)籍中均有介紹,可自行查看。這里我們僅簡(jiǎn)單介紹其應(yīng)用。例如下面這二本的英文版我們以前有過(guò)分享,其中《雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第三版》的第五章和第六章給出了各種信號(hào)的模糊函數(shù)的Matlab仿真程序。 模糊函數(shù)的應(yīng)用 目標(biāo)分辨情況 模糊函數(shù)與目標(biāo)環(huán)境圖結(jié)合起來(lái),可以觀察目標(biāo)分辨情況。當(dāng)多個(gè)目標(biāo)同時(shí)存在于目標(biāo)環(huán)境圖上其中一個(gè)是待觀測(cè)目標(biāo)時(shí),其余目標(biāo)都是干擾目標(biāo)。此時(shí)可將模糊圖的原點(diǎn)直接重合到目標(biāo)環(huán)境圖上。如果干擾雜波或目標(biāo)落入模糊橢圓之內(nèi),則不能分辨。否則可以分辨。 測(cè)量精度 若沒(méi)有噪聲(理想情況),根據(jù)匹配濾波器的輸出可以精確地復(fù)現(xiàn)信號(hào)的模糊函數(shù)。有主峰的位置可以精確估計(jì)目標(biāo),即目標(biāo)距離和相對(duì)徑向速度。通常存在噪聲,主峰的最大值位置會(huì)產(chǎn)生偏移,帶來(lái)測(cè)量誤差。主峰越尖銳,噪聲引起的主峰值的偏移越小,目標(biāo)距離、速度的測(cè)量精度越高。 模糊情況 有些信號(hào)除了在原點(diǎn)存在模糊函數(shù)的主峰外,在其它地方還按一定規(guī)律分布著尖峰-模糊瓣。當(dāng)干擾信號(hào)落入模糊瓣內(nèi),則會(huì)造成混淆。我們?cè)O(shè)計(jì)波形時(shí),應(yīng)盡量避免回波信號(hào)落入模糊瓣內(nèi)。 雜波抑制能力 若已知目標(biāo)環(huán)境圖,它與目標(biāo)環(huán)境圖重疊,觀察主峰與雜波干擾是否交疊,可以迅速地判斷此種信號(hào)在這種環(huán)境下是否適用,也可用此法選擇在此環(huán)境條件下適用的波形。若在雜波干擾區(qū)內(nèi),模糊函數(shù),則此波形具有良好的雜波抑制能力。 輸出功率波形 模糊圖函數(shù)可以看成是匹配濾波器響應(yīng)模值平方的組合,因此可以用來(lái)描述匹配濾波器對(duì)目標(biāo)環(huán)境圖中的匹配目標(biāo)與鄰近目標(biāo)的輸出功率波形。 |
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