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科学的发现读书笔记,雷达信号处理教程

时间:2023-05-05 09:48:32 阅读:162771 作者:4532

文章名称:双工器:超外差设计:基带信号:雷达系统工作频率:脉冲重复间隔PRI:脉冲重复频率PRF :脉冲宽度:平均功率:发射功率3360激光发射机:光发射天线: 能激光雷达抗干扰能力天线波束宽度智商信号知识点:一、雷达频率与大气、降雨

名词:双工器:

也称为循环器或收发切换开关(发送和接收切换用)

外差设计:混合回波信号和本地振荡

基带:没有载波

雷达系统工作频率:2MHz—220GHz(http://www.Sina.com/) )。

激光雷达:1T-1000T、波长:0.3um-30um

脉冲重复间隔PRI:脉冲间的间隔

脉冲重复频率PRF :脉冲间间隔的倒数,通常为1秒数百脉冲至1秒数万脉冲。

脉冲宽度: 100ns-100us

平均功率:由于脉冲系统占空比不高,所以平均功率很少超过10-20kw

在发射功率:雷达下获得的检测性能可以随着发射波形能量的增加而提高。 为了获得最大的探测距离,大多数雷达都在努力使发射功率最大化。 一种方法是在脉冲操作期间始终使发射器满负荷工作,通常不能够对脉冲进行幅度调制。 另一方面,为了避免同事对给定脉冲宽度增加了波形带宽而损失能量,大多数雷达通常对脉冲进行相位调制和频率调制。

激光发射机:由激光和激光电源等部分组成,结合激光调制的激光发射机。

光发射天线:光发射天线,又称发射望远镜,用于对激光束进行整形,压缩光束宽度,使其达到所需波形和参数,对准控制,使远处目标获得的辐射能量最大化。

光接收天线:光接收天线,又称接收望远镜,收集从目标返回的反射或散射激光信号的能量。

光电探测器:将返回的激光信号直接转化为电信号,或与分束器获得的本振光混合,实现外差接收获得电信号。

信号预处理前置放大器对探头输出的电信号进行匹配滤波、去噪、信噪比增强和频率、相位及极化等预处理,然后经过主放大器放大一定的功率。

激光雷达的探测分辨率由于激光雷达比微波雷达的波长短几个数量级而具有更高的探测分辨率

1、距离分辨率:以同意方为上,区分距离目标最近的两个最小距离r

2、角分辨率:用相同距离区分两个目标的最小方位或俯仰角

3、速度分辨率:能区分两种不同运动速度的最小速度间隔v通常用激光多普勒频率间隔f-d表示。

4 .图像分辨率各方向的像素数由英寸像素数或各图像的像素数来表示。

激光雷达抗干扰能力激光雷达由于激光光束窄、发散角小,其他主动干扰在频段和控制下难以定位和干扰激光束,具有较高的抗干扰能力。

波束宽度波束宽度分为水平波束宽度和垂直波束宽度,定义如下。

水平波束宽度:在水平方向上,在最大放射方向两侧,放射功率下降3dB的2个方向的夹角。

垂直波束宽度:垂直方向上,在最大辐射方向两侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

因此,3dB光束宽度等于0.89乘以波长,再除以孔径大小。

可以看出,小光束宽度需要发射直径和较短的波长。

智商信号只有同时采用智商,我们才能模糊地确定信号矢量的象限。

知识点:一、雷达频率与大气、降雨1、人们倾向于使用较低的雷达频率进行远距离探测,其原因是低频下可以获得较低的大气衰减和较大的功率。

人们倾向于使用高频率的雷达频率进行高分辨率的近距离检测。 这是因为,对于给定的天线尺寸,在高频下获得的波束宽度窄,大气衰减大,可用功率低。

2、降雨率对电磁波传输的影响。 频率越高,例如毫米波即使小到中等雨量,用手也会衰减得越大。

二.雷达距离分辨率和波形带宽

分辨单元是雷达给定时刻接收到的回波对应的空间中的一个体积。 因为为了用不同的时间采样区分两个散射体的回波,他们之间必须有c/2 m以上的距离差,所以c/2被称为距离分辨率。

三.随机信号处理dB概念dB值快速计算:

装载噪声比CNR :

载波噪声比是用于显示载波和载波噪声关系的标准测量尺度,通常被表示为CNR或c/n(db )。 高载波噪声比可以提供更好的网络接收率、更好的网络通信质量和更好的网络可靠性。 装载噪声比中,载波的功率用Pc表示,噪声的功率用Pn表示。 其中,以分贝为单位的信噪比公式指示,c/n=10LG(PC/pn )的信噪比与信噪比相似是表示网络信道质量的度量。 但是,信噪比通常是实用的。 载波信噪比用于卫星通信系统。 最佳天线阵列可以获得最佳载噪比的值。

CNR是指解调(进入解调器)前的RF信号功率与噪声功率之比。

另一方面,SNR是指signal noise ratio,接收机接收解调后,基带信号的有用信号功率与噪声功率之比

功率谱密度:

功率谱是功率谱密度函数的简称,被定义为单位频带内的信号功率。 这是因为信号功率随着频率

率的变化情况,即信号功率在频域的分布状况。功率谱表示了信号功率随着频率的变化关系.在物理学中,信号通常是波的形式表示,例如电磁波、随机振动或者声波。当波的功率频谱密度乘以一个适当的系数后将得到每单位频率波携带的功率,这被称为信号的功率谱密度(power spectral density, PSD);不要和 spectral power distribution(SPD) 混淆。功率谱密度的单位通常用每赫兹的dddxd数(W/Hz)表示,后者使用波长而不是频率,即每纳米的dddxd数(W/nm)来表示

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