测定其位置的一种探测系统[12]。任何存在的物体都可以成为雷达探测的对象。本章主要介绍雷达的工作原理,并在此基础上,建立中断连续波雷达回波模型。
2.1雷达的基本工作原理
图 2.1雷达的工作原理框图
雷达的工作原理如图2.1所示。首先,雷达信号发射机发射出电磁波信号,该信号经收发开关后传输给天线,再由天线将此电磁波信号定向辐射于大气中,电磁波信号在大气中是以光速传播,如果目标物体恰好位于天线的辐射作用范围内,则它将要阻止一部分电磁信号的正常传播,并使其发生散射[1]。雷达天线搜集到一部分散射方向朝向天线的电磁波信号后,就经传输线和收发开关馈给接收机[1]。接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需要的信息,并将结果送至终端显示[2]。
设雷达发射信号的功率为 ,雷达天线主瓣在目标方向上的增益为 ,则当雷达在自由空间工作时,与雷达天线距离为 的目标处的功率密度 为[1]:
(2.1.1)
当目标被电磁波照射时,因为目标的散射特性,会将信号能量向周围空间散射而产生散射回被,散射功率的大小和目标所在点的发射功率密度 ,和目标的散射特性有关[3]。通常用目标的雷达散射截面积(RCS) 来表征目标的散射特性,其量纲是面积,表示目标散射功率的空间分布,它与天线孔径面积有相同的含义。若假定目标可将其接收到的功率无损耗的辐射出来,则目标散射出来的总功率(二次辐射功率)为[3]:
(2.1.2)
假设目标散射的功率 向周围空间均匀辐射,则雷达接受天线处的回波信号功率密 基于FPGA的中断连续波雷达回波信号模拟(3):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_19823.html