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2 LFMCW雷达的基本原理
2.1 LFMCW雷达信号分析
本文研究的LFMCW雷达发射信号采用对称三角线性调频连续波,对称三角线性调频连续波的模型如下图所示:
图2.1 LFMCW雷达对称三角信号原理图
图中,LFMCW雷达的发射信号周期为 ,调频斜率为 ,一个时间周期内含有一个上扫频段和一个下扫频段,频率随时间呈线性变化。在对差频信号作信号处理前,须对其进行采样。在上扫频段和下扫频段各取采样时间为T的有效时宽,根据 可得B为其有效带宽。 是固定目标的回波延迟。而对于运动目标来说,回波信号会产生一个多普勒频移 。
假定坐标原点设在发射信号上扫频段的中点,则发射信号在上扫频的有效区间( )的表达式为
(2.1)
其中, 为发射信号的振幅, 为发射信号的随机初相, 为中心频率,即为原点处的频率。假定点目标径向速度为v,开始时距离为 ,则回波延时 ,瞬时回波延时 ( 为归一化的多普勒频率)。这时点目标在上扫频段内( )的回波信号可以表示为
(2.2)
其中, 为反射系数, 为经目标反射后信号在相位上引起的附加值。将发射信号和接收信号进行基带混频以及滤波之后,即可得到差拍信号
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