1、 雷达 RADAR = Radio Detection And Ranging 获取目标的获取目标的:方位方位、距离和飞行速度、距离和飞行速度2微波传感器雷达3微波传感器雷达TRANSMITTERRECEIVERCIRCULATORRADAR PULSETARGETFM-CW信号线性调频信号Chirp信号啁啾信号5Radar Hardware Block Diagram6微波传感器雷达 雷达波束雷达波束7微波传感器雷达 = / d越小,雷达方向越准确,主瓣功率越大,识别目标能力越强越小,雷达方向越准确,主瓣功率越大,识别目标能力越强 雷达方程雷达方程 描述描述由雷达天线接收到的由雷达天线接收到
2、的回波功率回波功率与雷达与雷达系统参数系统参数及及目标目标散射特征散射特征(目标参数)的关系的数学表达式(目标参数)的关系的数学表达式。8微波传感器雷达22144trrPGPARR雷达天线接收到的回波功率可表示为雷达天线接收到的回波功率可表示为: 雷达方程雷达方程 雷达雷达天线发射的是以天线为中心的球面波,地物目标反射天线发射的是以天线为中心的球面波,地物目标反射的回波也是以地物目标为中心的球面波的回波也是以地物目标为中心的球面波。 Free-Space Path Loss (FSPL)924tPSRPt = transmitted power WS = is the power per un
3、it area at distanceR = Distance transmitter - receiver mW/m2 24rSPPr = received power WS = nondirectional power density = transmitted wave length m222244trRR fPFSPLPcfr = transmitted frequencyc = the speed of light in a vacuum1022144trrPGPARRPr 为为接收的回波功率接收的回波功率,Pt 为为发射功率,发射功率,G 为为天线增益,天线增益,R 为为目标离雷达
4、天线的距离目标离雷达天线的距离, 为目标的雷达散射截面,为目标的雷达散射截面,Ar 为为接收天线孔径的有效面积。接收天线孔径的有效面积。雷达天线接收到的回波雷达天线接收到的回波功率功率天线孔径的有效面积可表示为:天线孔径的有效面积可表示为:24rAG11由以上两式可得:由以上两式可得:22344trPGPR 由于实际物体多为面目标,对于面目标:由于实际物体多为面目标,对于面目标:oA0 o为为后向散射系数,后向散射系数,A为为雷达波束照射面积,即地面雷达波束照射面积,即地面一个可分辨单元的面积一个可分辨单元的面积12则面目标的回波功率可表示为:则面目标的回波功率可表示为:220344trAPGPdAR 从雷达方程可知,当雷达从雷达方程可知,当雷达系统参数系统参数 Pt 、G、波长以波长以及雷达与目标及雷达与目标距离距离 R 确定确定后,雷达天线接收的回波功率后,雷达天线接收的回波功率与后向散射系数直接相关。与后向散射系数直接相关。