雷达相关定义和术语

定义和术语

介绍了一些基本的雷达定义并建立了本书使用的大多数术语。雷达Radar这个词是无线电探测和定位Radio Detection and Ranging几个英文单词的缩写。通常，雷达系统使用调制的波形和定向天线向空间中的特定空域发射电磁波以搜索目标。搜索空域内的物体目标把入射能量的一部分向雷达方向反射，然后，雷达接收机处理这些回波，从中提取距离，速度，角度位置和其他目标识别特征等目标信息。

雷达系统的分类和波段

雷达可以分为路基、机载、星载、舰载雷达系统，也可以按照雷达的具体特征分成多种类别，例如根据使用的频带、天线类型和使用的波形等来分类。

• 高频HF和甚高频VHF雷达A和B频带：超视距雷达
• 超高频UHF雷达C波段：多功能相控阵雷达
• L波段雷达D波段：空中交通管制雷达
• S波段雷达E和F波段：机场监视雷达
• C波段雷达G波段：火控雷达
• X和Ku波段雷达I和J波段：合成孔径雷达
• K和Ka波段雷达J和K波段：地面活动监视雷达
• 毫米波MMW雷达V和W波段：汽车工业雷达

脉冲和连续波CW雷达

当把波形类型用作雷达系统的分类特征时，这里有两种雷达：脉冲和连续波雷达系统。连续波波形可以看成余弦函数形式的纯正弦波。脉冲重复频率PRF：将雷达分为抵重频、中重频和高重频雷达。脉冲之间的周期IPP为T，脉冲宽度为t，IPP通常被标位脉冲重复周期PRI,PRI的倒数就是PRF，PRF用fr表示。

距离

脉冲重复频率PRF：将雷达分为抵重频、中重频和高重频雷达。

function [dt, prf, pav, ep, ru] = pulse_train(tau, pri, p_peak)
% 计算占空因子、平均发射功率、脉冲能量和脉冲重复频率。
% Inputs:
    %   tau    == 脉冲宽度，单位s
    %   pri    == PRI，单位s
    %   p_peak == 峰值功率，w
%
% Outputs:
    %   dt    == 占空因子
    %   prf   == PRF,Hz
    %   pav   == 平均发射功率，w
    %   ep    == 脉冲能量，J
    %   ru    == 非模糊距离，km
%
c = 3e8; % speed of light
dt = tau / pri;
prf = 1. / pri;
pav = p_peak * dt;
ep = p_peak * tau;
ru = 1.e-3 * c * pri /2.0;
return
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距离分辨率

距离分辨率是雷达的一种量度，用于描述雷达分别探测出相邻目标的能力。雷达系统通常设计成在最小距离和最大距离之间工作。通常情况下，为了提高雷达性能，雷达用户和设计者都在搜寻把距离分辨率做到最小的方法。如果要获得良好的距离分辨率则必须减小脉冲宽度。但是，这样会降低平均发射功率，增加工作带宽。使用脉冲压缩技术可以在保持足够的平均发射功率的同时获得良好的距离分辨率。

function [delta_R] = range_resolution(var)
% 计算距离分辨率
%
% Inputs:
    % var 可以为
        % var == Bandwidth in Hz
        % var == Pulsewidth in seconds
%    
% Outputs:
    % delta_R == 距离分辨率
%    
% Bandwidth may be equal to (1/pulse width)==> indicator = seconds
%
c = 3.e+8; % speed of light
indicator = input('Enter 1 for var == Bandwidth, OR 2 for var == Pulsewidth \n');
switch(indicator)
    case 1
        delta_R = c / 2.0 / var; % del_r = c/2B
    case 2
        delta_R = c * var / 2.0; % del_r = c*tau/2
end
return
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多普勒频率

雷达使用多普勒频率来提取目标径向速度（距离率），以及分辨杂波、静止物体和运动物体等目标。多普勒现象描述入射波形由于目标相对辐射源的运动而产生的中心频率移动。

function [delta_R] = range_resolution(var)
% 计算距离分辨率
%
% Inputs:
    % var 可以为
        % var == Bandwidth in Hz
        % var == Pulsewidth in seconds
%    
% Outputs:
    % delta_R == 距离分辨率
%    
% Bandwidth may be equal to (1/pulse width)==> indicator = seconds
%
c = 3.e+8; % speed of light
indicator = input('Enter 1 for var == Bandwidth, OR 2 for var == Pulsewidth \n');
switch(indicator)
    case 1
        delta_R = c / 2.0 / var; % del_r = c/2B
    case 2
        delta_R = c * var / 2.0; % del_r = c*tau/2
end
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相干性

如果任意两个发射脉冲的相位是一致的，则称雷达是相干的；也就是说，从一个脉冲到下一个脉冲信号的相位是连续的，如果雷达能够在一个脉冲末端的等相位波前和下一个脉冲前端的等相位波前之间保持整数个波长，那么这就是相干性。使用稳定本机振荡器可以获得相关性。

分贝的算法

分贝dB是一个测量的对数单位，它表示一个物理量与同一类型的特定参考量的比。