雷達信號處理基礎-雜訊和多普勒頻移

這篇文章主要是對雷達信號處理中的一些基礎概念進行的補充。

雜訊

雷達信號處理過程中的雜訊主要來源於兩個方面，一個是外部雜訊，這部分的雜訊被天線接收進入系統。另一個是內部雜訊，主要是雷達系統本身產生的雜訊。

對於外部的雜訊，會隨著天線指向的變化而發生變化。一般來說，若不考慮雷達周圍存在的微波干擾源，外部的雜訊主要來源於太陽，到了晚上，則主要來源於銀河雜訊，也叫宇宙雜訊。

雷達系統內部的雜訊主要是一些器件損耗造成的熱雜訊，電流的快拍雜訊以及一些泄露產生的閃爍雜訊等。

多普勒移動

若雷達和物體之間不是相對靜止的，根據多普勒效應，接收回波頻率和發射信號頻率之間存在頻率的變化。

目標在接近時，接收頻率會上升，發生遠離時，目標的接收頻率是下降的。這個結論可以利用火車在靠近時鳴笛並遠離的例子是一致的。

上面的例子中的發射和接收頻率差，也就是多普勒頻移，可以用公式表示為

其中，目標在接近時為正號，目標在遠離時為負號。λt為發射波長。

同雷達的射頻頻率相比，多普勒頻移的數值是很小的，但是這樣還是可以被檢測得到，一般通過測量多個脈衝的重複周期PRI的相位移動進行確定，即多普勒頻移可以通過長時間的觀測獲得。

多普勒頻移在雷達中是十分有用的，利用它可以檢測到強雜波下的運動目標。

題圖：pexels-photo-Tyler lastovich

插圖：pexels-photo-Rakicevic Nenad

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