1、目標(biāo)距離的測(cè)量,主要內(nèi)容,脈沖測(cè)距法 調(diào)頻測(cè)距法 距離跟蹤的原理 數(shù)字式距離跟蹤,目標(biāo)距離測(cè)量的原理,R,目標(biāo)距離的測(cè)量就是精確地測(cè)定回波相對(duì)于發(fā)射信號(hào)的延遲時(shí)間,測(cè)量延時(shí)的方法： 脈沖法 頻率法 相位法,測(cè)距誤差,系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)各部分對(duì)信號(hào)的固定延時(shí)所造成的誤差。從理論上講可以補(bǔ)償。 隨機(jī)誤差：某種偶然因素引起的測(cè)距誤差。一般不能補(bǔ)償,測(cè)距誤差隨機(jī)誤差,電磁波傳播速度變化 大氣折射 原因：介質(zhì)分布不均勻 現(xiàn)象：電波傳播路徑發(fā)生彎曲。 影響： 測(cè)讀方法 人工測(cè)讀 自動(dòng)測(cè)讀,外界誤差,脈沖法測(cè)距基本原理,雷達(dá)發(fā)射信號(hào)脈沖信號(hào) 回波信號(hào)脈沖信號(hào) 測(cè)量時(shí)差 測(cè)發(fā)射脈沖信號(hào)和回波脈沖之間的時(shí)差,脈沖法

2、測(cè)距回波到達(dá)時(shí)間,脈沖法測(cè)距回波到達(dá)時(shí)間,以回波前沿作為到達(dá)時(shí)間 回波信號(hào)與某個(gè)固定電平比較，回波信號(hào)穿越固定電平的時(shí)刻。 以回波中心作為到達(dá)時(shí)間,脈沖測(cè)距法 回波延時(shí)的測(cè)量,早期雷達(dá)： 在顯示畫面上根據(jù)距離刻度和回波位置直接測(cè)讀。 測(cè)讀誤差： 刻度精度 光點(diǎn)直徑 人的測(cè)讀習(xí)慣,脈沖測(cè)距法 回波延時(shí)的測(cè)量,現(xiàn)代雷達(dá)： 采用電子設(shè)備自動(dòng)測(cè)度延時(shí)。,脈沖測(cè)距法 回波延時(shí)的測(cè)量,測(cè)量誤差： 計(jì)數(shù)脈沖頻率不穩(wěn) 啟動(dòng)脈沖與計(jì)數(shù) 脈沖不重合 距離量化誤差,脈沖測(cè)距法 測(cè)距精度極限,用最大似然法估計(jì)信號(hào)時(shí)延。 混雜噪聲為高斯白噪聲，其估值方差為,信號(hào)能量,噪聲功率譜密度,信號(hào)均方根帶寬,rR,r,R,徑向分

3、辨率 的概念演示,發(fā)射脈沖,目標(biāo)散射,回波形狀,脈沖測(cè)距法 距離分辨力,距離分辨力是指同一方向上大小相等的點(diǎn)目標(biāo)之間最小可區(qū)分距離。 人工測(cè)讀：脈沖寬度、光點(diǎn)直徑 電子測(cè)讀：脈沖寬度或波門寬度 對(duì)于復(fù)雜信號(hào)，雷達(dá)信號(hào)的有效帶寬,光點(diǎn)掃略速度 （ ）,脈沖測(cè)距法單值測(cè)距范圍,最小單值測(cè)距范圍 最大單值測(cè)距范圍,發(fā)射波：,T,回波1：,回波2：,回波3：,當(dāng)目標(biāo)之間的距離大于CT/2的時(shí)候,脈沖測(cè)距法距離模糊,距離模糊 條件： 確定m就是去模糊 去除距離模糊 多重頻去模糊 舍脈沖去模糊,脈沖測(cè)距法多重頻去模糊,雙重頻去模糊,頻率,和,，滿足,滿足無(wú)模糊測(cè)距的條件；通常,測(cè)得時(shí)延,；,測(cè)得時(shí)延,或,

4、或者,頻率,脈沖測(cè)距法舍脈沖去模糊,頻率,2,3,1,2,3,4,5,6,1,保證全部距離上無(wú)模糊,調(diào)頻法測(cè)距,分類 連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距 單脈沖調(diào)頻測(cè)距,連續(xù)波調(diào)頻法測(cè)距基本原理,發(fā)射頻率： 接收頻率： 利用差頻得到距離,連續(xù)波調(diào)頻法測(cè)距基本原理,發(fā)射頻率： 接收頻率： 利用差頻得到距離,連續(xù)波調(diào)頻法測(cè)距,三角波調(diào)制,連續(xù)波調(diào)頻法測(cè)距,三角波調(diào)制,正斜率段：,負(fù)斜率段：,平均頻差：,連續(xù)波調(diào)頻法測(cè)距,測(cè)距誤差,距離：,當(dāng)頻率測(cè)讀量化誤差,距離跟蹤,定義,對(duì)目標(biāo)距離作連續(xù)的測(cè)量稱為距離跟蹤。,實(shí)現(xiàn)方法： 人工距離跟蹤 半自動(dòng)跟蹤 自動(dòng)跟蹤,人工距離跟蹤,工作方式 操作員按照顯示器上的畫面，將電刻度對(duì)

5、準(zhǔn)目標(biāo)回波，讀取移動(dòng)電刻度的準(zhǔn)確時(shí)延，獲得目標(biāo)距離。 移動(dòng)電刻度的產(chǎn)生： 鋸齒電壓波 相位法,鋸齒電壓波法,方框圖 波形圖,相位調(diào)制法,方框圖 波形圖,自動(dòng)距離跟蹤,工作方式 電移動(dòng)距標(biāo)自動(dòng)地跟蹤目標(biāo)回波。 跟蹤系統(tǒng)的工作狀態(tài),搜索,跟蹤,截獲,失捕,自動(dòng)距離跟蹤簡(jiǎn)化框圖,時(shí)間鑒別器,控制器,回波脈沖,跟蹤脈沖產(chǎn)生器,顯示,自動(dòng)距離跟蹤系統(tǒng),時(shí)間鑒別器 ：比較回波信號(hào)與跟蹤脈沖之間遲延時(shí)間差，并將轉(zhuǎn)換成與它成比例的誤差電壓 控制器 ：把誤差信號(hào)進(jìn)行加工變換，將其輸出去控制跟蹤波門的向減小誤差的方向移動(dòng) 跟蹤脈沖產(chǎn)生器：根據(jù)控制器輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生所需的遲延時(shí)間的跟蹤脈沖,時(shí)間鑒別器,比較回波信號(hào)與跟蹤脈沖之間遲延時(shí)間，并將遲延時(shí)間差轉(zhuǎn)換成與之成比例的誤差電壓,作用：,框圖,各點(diǎn)波形,后波門,前波門,回波,時(shí)間鑒別器特性曲線形成,時(shí)間鑒別器特性曲線,脈沖寬度小于跟蹤波門,控制器,把誤差信號(hào)進(jìn)行加工變換，將其輸出去控制跟蹤波門的向減小誤差的方向移動(dòng),作用：,控制器,線性關(guān)系 一階有差系統(tǒng) 不可能無(wú)誤差對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),控制器,一次積分 對(duì)于固定目標(biāo)或移動(dòng)極慢目標(biāo)， 沒(méi)有誤差 對(duì)于勻速移動(dòng)目標(biāo) 有誤差 一階無(wú)差系統(tǒng),數(shù)字式自動(dòng)測(cè)距器,優(yōu)點(diǎn) 跟蹤精度高 響應(yīng)速度快 工作可靠 便于系統(tǒng)集成 處理方便,數(shù)字式自動(dòng)測(cè)距器,相同之處：由時(shí)間鑒別器、控制器和跟蹤脈沖產(chǎn)生器構(gòu)成 不同之處：實(shí)現(xiàn)方式 時(shí)間鑒