介绍在脉冲雷达扫描和处理的损失gydF4y2Ba

统计损失gydF4y2Ba

有效的检测概率,gydF4y2Ba $$\mathrm{pgydF4y2Ba}$$,是一个函数的可用在接收机信噪比,gydF4y2Ba $$\underset{}{\overset{‾gydF4y2Ba}{\mathrm{\chi gydF4y2Ba}}}$$

$$\mathrm{pgydF4y2Ba}=gydF4y2Ba\mathrm{pgydF4y2Ba}(gydF4y2Ba\underset{}{\overset{‾gydF4y2Ba}{\mathrm{\chi gydF4y2Ba}}})gydF4y2Ba$$。gydF4y2Ba

为一个特定的目标位置,可用的信噪比,gydF4y2Ba $$\underset{}{\overset{‾gydF4y2Ba}{{\mathrm{\chi gydF4y2Ba}}_{\mathrm{0gydF4y2Ba}}}}$$可以从雷达方程计算,通常假设观察到的目标是在range-Doppler细胞直接沿着天线轴和谎言。然而,由于四维雷达空间目标的位置变化,检测的概率也会有所不同gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba $$\mathrm{HgydF4y2Ba}(gydF4y2Ba\mathrm{xgydF4y2Ba})gydF4y2Ba$$是一个比例因子指示的变化可用时信噪比目标位于一个位置gydF4y2Ba $$\mathrm{xgydF4y2Ba}$$在range-Doppler-angle空间。因此,引入一个地区的平均检测概率有界的目标位置gydF4y2Ba $${\mathrm{xgydF4y2Ba}}_{\mathrm{1gydF4y2Ba}}$$和gydF4y2Ba $${\mathrm{xgydF4y2Ba}}_{\mathrm{2gydF4y2Ba}}$$

这里的概率目标回波到达的位置gydF4y2Ba $$\mathrm{xgydF4y2Ba}$$被认为是均匀分布之间的界限gydF4y2Ba $${\mathrm{xgydF4y2Ba}}_{\mathrm{1gydF4y2Ba}}$$和gydF4y2Ba $${\mathrm{xgydF4y2Ba}}_{\mathrm{2gydF4y2Ba}}$$。因此,信噪比gydF4y2Ba $$\underset{}{\overset{‾gydF4y2Ba}{{\mathrm{\chi gydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}}}}$$需要达到要求gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$平均可以通过解决以下方程gydF4y2Ba

信噪比的增加,gydF4y2Ba $$\underset{}{\overset{‾gydF4y2Ba}{{\mathrm{\chi gydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}}}}$$理想化的情况相比,当没有检测概率的变化gydF4y2Ba $$\mathrm{xgydF4y2Ba}$$,称为统计损失[1]gydF4y2Ba

这个例子中考虑三个统计损失:gydF4y2Ba

超过损失gydF4y2Ba

通常情况下,脉冲雷达系统在脉冲传输关掉他们的接收器。因此,目标回波到达的范围在一个脉冲长度从雷达或在一个脉冲长度在明确的范围将被发射脉冲导致只有一小部分的脉冲接收和处理。责任周期的不同的值,接收到的信号能量的一部分由于重叠在这里显示为一个目标区间的函数假设脉冲重复频率(脉冲)是1 khz。gydF4y2Ba

%的责任周期gydF4y2BaDu = (0.02 - 0.05 0.1 - 0.2);gydF4y2Ba%脉冲重复频率gydF4y2Ba脉冲重复频率= 1 e3;gydF4y2Ba%计算重叠因子之间间隔0和1公里gydF4y2Ba%的范围gydF4y2BaR = 0:1000: time2range(1 /脉冲重复频率);Fecl = 0(元素个数(R),元素个数(Du));gydF4y2Ba为gydF4y2Bai = 1:元素个数(Du) Fecl(:,我)= eclipsingfactor (R, Du (i),脉冲重复频率);gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba%的阴谋的重叠因素线性单元gydF4y2Ba图绘制(R * 1 e - 3, db2pow (Fecl),gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba的距离(公里)gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“收到能量分数”gydF4y2Ba)标题({gydF4y2Ba“重叠效应”gydF4y2Basprintf (gydF4y2Ba“脉冲重复频率= % d赫兹”gydF4y2Ba脉冲重复频率)})传说(helperLegendLabels (gydF4y2Ba的工作周期= % .2f 'gydF4y2BaDu),gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“南”gydF4y2Ba1.2)网格ylim ([0])gydF4y2Ba

接收到的信号能量的变化由于重叠效应引起的变化检测的概率。具体地说,gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$迅速减少的越来越大的一部分脉冲重叠时,目标范围趋于0或明确的范围。统计超过损失计算,所需的信号能量的增加弥补这些变化,使检测的概率,平均指标范围,等于所需的检测概率。计算统计超过损失的函数gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$为gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{fgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}}=gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}{\mathrm{0gydF4y2Ba}}^{-\; -\; -\; -\; -\; -gydF4y2Ba\mathrm{6gydF4y2Ba}}$$和责任周期的不同的值。gydF4y2Ba

%检测概率gydF4y2BaPd = linspace (0.1、0.99,100);gydF4y2Ba%的概率假警报gydF4y2BaPfa = 1 e-6;gydF4y2Ba%超过损失gydF4y2BaLecl = 0(元素个数(Pd),元素个数(Du));gydF4y2Ba为gydF4y2Bai = 1:元素个数(Du)gydF4y2Ba%假设单个脉冲从Swerling 1接收到的目标gydF4y2BaLecl (:, i) = eclipsingloss (Pd, Pfa, 1, Du(我),gydF4y2Ba“Swerling1”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba图绘制(Pd、LeclgydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba“探测概率”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“损失(dB)”gydF4y2Ba)标题({gydF4y2Ba“超过损失”gydF4y2Basprintf (gydF4y2Ba“Swerling 1例P_ {fa} = % .0e 'gydF4y2Ba传说,Pfa)}) (helperLegendLabels (gydF4y2Ba的工作周期= % .2f 'gydF4y2BaDu),gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“西北”gydF4y2Ba网格)gydF4y2Ba在gydF4y2Ba

统计超过损失增加的工作周期,可以成为高值非常大gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$。这个损失应该包含在雷达方程在分析high-PRF雷达系统目标可以迅速通过重叠区域。在这样的系统中,PRF多样性通常用于减轻将重叠区域的重叠的影响范围。gydF4y2Ba

扫描部门损失gydF4y2Ba

与电子扫描相控阵雷达系统天线,天线的增益阵列扫描了侧向减少由于阵列投影面积的减少光束的方向和减少个人数组元素的有效孔径面积off-broadside角度。假设发射机和接收机都使用相同的天线阵,off-broadside角gydF4y2Ba $$\mathrm{\theta gydF4y2Ba}$$接收到的能量也会减少约的一个因素gydF4y2Ba $${\mathrm{因为gydF4y2Ba}}^{\mathrm{3gydF4y2Ba}}\mathrm{\theta gydF4y2Ba}$$。gydF4y2Ba

θ= linspace (-90、90500);图绘制(θ,cosd(θ)。^ 3,gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba的扫描角(度)gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“因为^ 3(\θ)”gydF4y2Ba)标题(gydF4y2Ba相控阵扫描的天线增益减少侧向的gydF4y2Ba网格)gydF4y2Ba在gydF4y2Ba

这图显示接收到的能量减少一半,当梁侧向指出约37度。gydF4y2Ba

统计部门损失为扫描定义部门扫描gydF4y2Ba $$(gydF4y2Ba{\mathrm{\theta gydF4y2Ba}}_{\mathrm{1gydF4y2Ba}},gydF4y2Ba{\mathrm{\theta gydF4y2Ba}}_{\mathrm{2gydF4y2Ba}}]gydF4y2Ba$$信号能量的增加需要获得一个特定值的平均gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$在这个扫描部门相比,获得所需的信号能量是一样的gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$当目标是沿着天线轴。gydF4y2Ba

考虑扫描领域不同的大小和计算统计扫描部门损失的函数gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$为gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{fgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}}=gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}{\mathrm{0gydF4y2Ba}}^{-\; -\; -\; -\; -\; -gydF4y2Ba\mathrm{6gydF4y2Ba}}$$。的价值gydF4y2Ba $$\mathrm{\theta gydF4y2Ba}$$显示在指定的传说是最大扫描角侧向方向,这是阵列扫描gydF4y2Ba $$-\; -\; -\; -\; -\; -gydF4y2Ba\mathrm{\theta gydF4y2Ba}$$来gydF4y2Ba $$+gydF4y2Ba\mathrm{\theta gydF4y2Ba}$$。gydF4y2Ba

%的最大扫描角侧向方向(度)gydF4y2Baθ= (15 30 45 60);gydF4y2Ba%阵列扫描部门的损失gydF4y2BaLscan = 0(元素个数(Pd),元素个数(θ));gydF4y2Ba为gydF4y2Bai = 1:元素个数(θ)gydF4y2Ba%假设单个脉冲从Swerling 1接收到的目标gydF4y2BaLscan (:, i) = arrayscanloss (Pd, Pfa, 1,θ(我),gydF4y2Ba“Swerling1”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“CosinePower”gydF4y2Ba3);gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba图绘制(Pd、LscangydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba“探测概率”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“损失(dB)”gydF4y2Ba)标题({gydF4y2Ba“阵列扫描部门损失”gydF4y2Basprintf (gydF4y2Ba“Swerling 1例P_ {fa} = % .0e 'gydF4y2Ba传说,Pfa)}) (helperLegendLabels (gydF4y2Ba' \ \θ= %。0 f度'gydF4y2Baθ),gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“西北”gydF4y2Ba网格)gydF4y2Ba在gydF4y2Ba

对于小扫描统计行业扫描部门损失相对较小,不明显的概率随检测。随着扫描领域的大小增加,减少天线增益变大导致更多的快速增加扫描部门亏损更大的探测概率值。gydF4y2Ba

MTI速度响应损失gydF4y2Ba

在移动目标指示器(MTI)雷达系统中,MTI滤波器用于拒绝杂乱组件处于或接近零多普勒频率或杂波频谱的中心频率附近,通过尽可能多的目标信号的频谱。因为MTI滤波器并不理想,它可以显著抑制甚至取消的目标接近零的频率响应。为了说明这一点,频率响应的两个,三个,four-pulse MTI消除器显示在这里。gydF4y2Ba

m = (2 3 4);fdnorm = linspace (-0.5、0.5,100);gydF4y2Ba% m-pulse MTI消除器的频率响应gydF4y2BaHmti = (2 * sin(π* fdnorm))。^ (m 1);图绘制(fdnorm、abs (Hmti),gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba规范化的多普勒频率的gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba的频率响应gydF4y2Ba)标题(gydF4y2Ba“2、3和4脉冲消除器频率响应的gydF4y2Ba)传说(helperLegendLabels (gydF4y2Ba' m = % d 'gydF4y2Ba米),gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“北”gydF4y2Ba网格)gydF4y2Ba在gydF4y2Ba

保证检测概率平均在感兴趣的多普勒频率等于所需gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$必须增加,平均接收信号能量。增加相比,所需的能量在系统没有MTI(与一个全通滤波器)被称为统计MTI速度响应的损失。情节MTI速度响应损失的函数gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}$$为gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{fgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}}=gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}{\mathrm{0gydF4y2Ba}}^{-\; -\; -\; -\; -\; -gydF4y2Ba\mathrm{6gydF4y2Ba}}$$。gydF4y2Ba

Lmti_velocity_responce = 0(元素个数(Pd),元素个数(m));gydF4y2Ba为gydF4y2Bai = 1:元素个数(m) [~, Lmti_velocity_responce(:,我)]= mtiloss (Pd, Pfa, m (i) + 1, m (i),gydF4y2Ba“Swerling1”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba图绘制(Pd、Lmti_velocity_responcegydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba“探测概率”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“损失(dB)”gydF4y2Ba)标题({gydF4y2Ba“MTI速度响应损失”gydF4y2Basprintf (gydF4y2Ba“Swerling 1例P_ {fa} = % .0e 'gydF4y2Ba传说,Pfa)}) (helperLegendLabels (gydF4y2Ba' m = % d 'gydF4y2Ba米),gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“西北”gydF4y2Ba网格)gydF4y2Ba在gydF4y2Baylim (10 [1])gydF4y2Ba

这个结果表明在MTI系统用一个脉冲重复频率统计速度响应损失会非常大。损失的概率随着检测。它也增加了MTI滤波器的顺序增加自滤波器的阻带变得更广泛。在实际系统中,交错脉冲重复频率是用来防止大的MTI速度响应值损失。gydF4y2Ba

MTI集成损失gydF4y2Ba

除了MTI速度响应损失,MTI系统另一个类别的损失必须被考虑。这些损失可能被视为有效可用的脉冲数量的减少集成MTI后。根据MTI处理这些损失的类型可以包括[1]:gydF4y2Ba

MTI的比较不同的组件集成的损失,考虑两个,三个,four-pulse MTI消除器。将检测的概率gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{dgydF4y2Ba}}=gydF4y2Ba\mathrm{0gydF4y2Ba}。gydF4y2Ba\mathrm{9gydF4y2Ba}$$和假警报的可能性gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{fgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}}=gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}{\mathrm{0gydF4y2Ba}}^{-\; -\; -\; -\; -\; -gydF4y2Ba\mathrm{6gydF4y2Ba}}$$。gydF4y2Ba

% MTI消除器的脉冲数量gydF4y2Bam = (2 3 4);gydF4y2Ba%检测概率gydF4y2BaPd = 0.9;gydF4y2Ba%的概率假警报gydF4y2BaPfa = 1 e-6;gydF4y2Ba

Swerling 1例损失计算,绘制的函数接收脉冲的数量gydF4y2Ba $$\mathrm{NgydF4y2Ba}$$。考虑一个正交MTI顺序处理,交MTI和批处理和单通道MTI顺序处理。gydF4y2Ba

%接收脉冲的数量gydF4y2BaN = 1:10 0;gydF4y2Ba% MTI噪声相关的损失gydF4y2BaLmti_noise_correlation =南(元素个数(m),元素个数(N));gydF4y2Ba% MTI盲目阶段损失gydF4y2BaLmti_blind_phase =南(元素个数(m),元素个数(N));gydF4y2Ba% MTI批处理的损失gydF4y2BaLmti_batch_processing =南(元素个数(m),元素个数(N));gydF4y2Ba%计算损失gydF4y2Ba为gydF4y2Bai = 1:元素个数(m)gydF4y2Ba为gydF4y2Baj = 1:元素个数(N)gydF4y2Ba如果gydF4y2BaN (j) > m (i)(信号、~,枸杞多糖)= mtiloss (Pd, Pfa, N (j), m (i),gydF4y2Ba“Swerling1”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“IsQuadrature”gydF4y2Ba、假);Lmti_noise_correlation (i, j) =信号;Lmti_blind_phase (i, j) =枸杞多糖+信号;信号= mtiloss (Pd, Pfa, N (j), m (i),gydF4y2Ba“Swerling1”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“方法”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“批”gydF4y2Ba);Lmti_batch_processing (i, j) =信号;gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba%绘制结果gydF4y2Ba图gydF4y2Ba为gydF4y2Bai = 1:元素个数(m)次要情节(3 1我)semilogx (N, Lmti_noise_correlation(我,:)gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba,2)gydF4y2Ba在gydF4y2Basemilogx (N, Lmti_batch_processing(我,:)gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba,2)semilogx (N, Lmti_blind_phase(我,:)gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)ylabelgydF4y2Ba“损失(dB)”gydF4y2Ba)标题(sprintf (gydF4y2Ba' % d-pulse消除器”gydF4y2Ba甘氨胆酸,m (i))) ((),gydF4y2Ba“xtick”gydF4y2Baxticks,gydF4y2Ba“xticklabel”gydF4y2Ba传说,num2cell (xticks)) ({gydF4y2Ba“交”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“批”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba单通道的gydF4y2Ba},gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“东北”gydF4y2Ba网格)gydF4y2Ba在gydF4y2Baylim (8 [0])gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba包含(gydF4y2Ba接收脉冲的数量gydF4y2Ba)设置(gcfgydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,100 100 800 600)gydF4y2Ba

从这些结果我们可以看到连续的正交MTI处理是最有效的。噪声相关损失减少作为集成的多脉冲可用。MTI的批处理,损失接近顺序情况下当收到脉冲的数量很小。它也能减少患gydF4y2Ba $$\mathrm{NgydF4y2Ba}$$但不是一样快。最后,盲人阶段损失单通道MTI是最大的,因为在这种情况下可用样本的数量进一步减少了两个除了噪声相关损失。gydF4y2Ba

CFAR损失gydF4y2Ba

CFAR用于估计检测阈值水平时的噪声或杂波变量。然而在实践中,这估计是受一个错误由于有限数量的参考细胞,gydF4y2Ba $${\mathrm{ngydF4y2Ba}}_{\mathrm{cgydF4y2Ba}\mathrm{egydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{年代gydF4y2Ba}}$$,快速变化的干扰水平。为了弥补这个错误需要接收信号能量更高。所需的信号能量的增加达到预期的使用CFAR检测性能相比,系统完全已知检测阈值称为CFAR损失。一维情况下,一个方便的近似CFAR损失cell-averaging (CA)和最大的cell-averaging (GOCA)研制了CFAR[3]和[1]中描述。gydF4y2Ba

% CFAR参考细胞的数量gydF4y2BanumCells = 4:4:64;gydF4y2Ba%的概率假警报gydF4y2BaPfa = 1 e-8;gydF4y2Ba% CFAR比率gydF4y2Bax = log10 (Pfa)。/ numCells;gydF4y2Ba%计算CFAR损失gydF4y2BanumCells Lcfar_ca = cfarloss (Pfa);numCells Lcfar_goca = cfarloss (Pfa,gydF4y2Ba“方法”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“GOCA”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba%的阴谋gydF4y2Ba图保存gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(x, Lcfar_ca,gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba2)图(x, Lcfar_gocagydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Balog10 (P_ {fa}) / n_{细胞}’gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“损失(dB)”gydF4y2Ba)标题({gydF4y2Ba“通用曲线CFAR损失”gydF4y2Ba})({传奇gydF4y2Ba“Cell-averaging”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“伟大的cell-averaging”gydF4y2Ba},gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“西北”gydF4y2Ba网格)gydF4y2Ba在gydF4y2Ba

对于一个给定的CFAR方法,近似损失只取决于比例gydF4y2Ba $$-\; -\; -\; -\; -\; -gydF4y2Ba\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{ogydF4y2Ba}{\mathrm{ggydF4y2Ba}}_{\mathrm{1gydF4y2Ba}\mathrm{0gydF4y2Ba}}(gydF4y2Ba{\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{fgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}})gydF4y2Ba/gydF4y2Ba{\mathrm{ngydF4y2Ba}}_{\mathrm{cgydF4y2Ba}\mathrm{egydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{年代gydF4y2Ba}}$$,称为CFAR比率。这使得寻找所需的假警报概率之间的权衡和参考细胞的数量来实现所需的水平的CFAR损失。CFAR的近似表明CFAR损失增长比率。2 dB或更小的损失可以实现如果CFAR比率维持在0.4 CA和GOCA CFAR方法。如果gydF4y2Ba $${\mathrm{ngydF4y2Ba}}_{\mathrm{cgydF4y2Ba}\mathrm{egydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{年代gydF4y2Ba}}$$是保持不变,减少gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{fgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}}$$将导致增加的损失。因此,实现较低的假警报,同时保持所需的概率损失小,必须增加参考细胞的数量。这些损失曲线被称为通用曲线CFAR损失,因为他们可以使用nonfluctuating和瑞利目标,只需要gydF4y2Ba $${\mathrm{PgydF4y2Ba}}_{\mathrm{fgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}}$$和gydF4y2Ba $${\mathrm{ngydF4y2Ba}}_{\mathrm{cgydF4y2Ba}\mathrm{egydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{lgydF4y2Ba}\mathrm{年代gydF4y2Ba}}$$计算损失。这使它容易使用这些结果在分析各种雷达系统[1]。gydF4y2Ba

匹配损失gydF4y2Ba

当接收到的信号的频谱不同的光谱匹配滤波器,系统将产生一个匹配的损失。这种损失可以被定义为一个比例的输出信噪比,信噪比可以从接收到一个过滤器完全匹配接收到的信号。这个例子考虑几种滤波器类型:矩形,Sinc,高斯,单刀。为便于比较,假设滤波器带宽等于1。这些过滤器的形状如下图所示。gydF4y2Ba

%归一化匹配滤波器的带宽gydF4y2BaB = 1;gydF4y2Ba%马克斯规范化脉冲持续时间gydF4y2Bataumax = 10;gydF4y2Ba%采样周期gydF4y2Badt = 0.01;gydF4y2Ba%的频率垃圾箱gydF4y2Banf = 2 ^ (nextpow2 (taumax / dt) + 1);m = nf / 2: nf / 2 - 1;gydF4y2Ba%归一化频率gydF4y2Baf = m / (nf * dt);H = 0(4元素个数(f));gydF4y2Ba%矩形滤波器的频率响应gydF4y2BaH (1、abs (f) < = B / 2) = 1;gydF4y2Ba% sinc滤波器的频率响应gydF4y2Ba:H (2) = sinc (f / B);gydF4y2Ba%高斯滤波器的频率响应gydF4y2BaH (3) = exp(-(π/ 2)* (f / B) ^ 2);gydF4y2Ba%单刀滤波器的频率响应gydF4y2BaH (4) = 1。/(1+(pi*f / (2*B)).^2); figure plot(f,H,“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba“频率”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“H (f)”gydF4y2Ba)标题(gydF4y2Ba滤波器的频率响应的gydF4y2Ba)标签= {gydF4y2Ba矩形滤波器的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“Sinc过滤”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba高斯滤波器的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“单刀过滤”gydF4y2Ba};传奇(标签)网格gydF4y2Ba在gydF4y2Ba;-10 xlim ([10])gydF4y2Ba

在这个例子中接收到的信号是一个未调制的理想的矩形脉冲。四种滤波器类型的过滤器匹配损失在这里显示为一个时间带宽积的函数。gydF4y2Ba

% (1 / B)脉冲持续时间规范化的gydF4y2Baτ= 0.1:0.1:taumax;gydF4y2Ba%的理想脉冲相位调制gydF4y2BaN =装天花板(τ。/ dt);S =罪(π* N * m / nf)。/罪(π* m / nf);(:,nf / 2 + 1) = N;gydF4y2Ba%匹配损失gydF4y2BaL = matchingloss (S、H);图semilogx(τ* B, L,gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba(2)包含gydF4y2Ba“时间带宽积”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“损失(dB)”gydF4y2Ba)标题({gydF4y2Ba“未调制的矩形脉冲匹配损失”gydF4y2Ba})传说(标签,gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“北”gydF4y2Ba)xticks = [0.1 0.2 0.5 1 2 5 10];集(gca (),gydF4y2Ba“xtick”gydF4y2Baxticks,gydF4y2Ba“xticklabel”gydF4y2Banum2cell (xticks)网格gydF4y2Ba在gydF4y2Ba

正如所预料的那样,过滤器Sinc光谱匹配损失最低,因为它理想匹配未调制的矩形脉冲的频谱。的高斯滤波器可以表示一连串的几个过滤器,结果在0.5 dB匹配损失时间带宽积接近0.8。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

这个例子讨论了一些损失,必须包括在有效检测能力因素在评估雷达方程。它首先考虑一个类别统计损失。这些损失是由雷达系统由于产生依赖性的有效探测概率在range-Doppler-angle空间目标的位置。评价统计损失由于重叠效应,off-broadside电子扫描,和一个不理想的MTI滤波器这个例子所示。它也表明,这些损失迅速增加的概率与检测。例子进一步探索损失MTI的MTI系统通过考虑不同的组件集成损失和依赖MTI的顺序脉冲消除器。这个例子还说明一种方便的方法来评估基于通用曲线的CFAR损失CFAR损失。最后,它显示了过滤器匹配损失的计算。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba