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      相參、相參積累和相參雷達(dá)

       追逐四葉 2018-01-31

      . 在信號(hào)理論中,相參又稱為相干,相參信號(hào)的英文是coherent signal,定義為脈沖之間存在確定的相位關(guān)系。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),脈沖間的相位可以互相對(duì)照,知道其中一個(gè)相位就有辦法知道另外一個(gè)。相參處理的意義在于脈沖積累時(shí)提高信噪比,提高多普勒頻率的準(zhǔn)確度。


      相參是指脈沖之間的初始相位具有確定性(第一個(gè)脈沖的初相可能是隨機(jī)的,但后序的脈沖和第一個(gè)脈沖之間的相位具有確定性,這是提取多普勒信息的基礎(chǔ)。第一個(gè)脈沖初始相位的隨機(jī)性并不影響后序的信號(hào)檢測(cè),因?yàn)闄z測(cè)前是要進(jìn)行取模的),非相參是指脈沖之間的初始相位都是隨機(jī)的,彼此不相關(guān)。

      相參和非相參是一個(gè)與硬件發(fā)展相關(guān)的一組概念。原來(lái)的脈沖產(chǎn)生方式是讓振蕩器通過(guò)一個(gè)精度不高的開(kāi)關(guān),由于開(kāi)關(guān)的精度不高,微小的時(shí)延誤差就會(huì)導(dǎo)致高頻信號(hào)的初相出現(xiàn)大的差異,因此產(chǎn)生出來(lái)的脈沖信號(hào)初始相位可以看作是在[0,2*pi]之間的均勻分布,下一個(gè)脈沖也是如此?,F(xiàn)代雷達(dá)已經(jīng)完全解決了這個(gè)問(wèn)題,因此都是相參體制的了,非相參雷達(dá)已經(jīng)稱為歷史。

      當(dāng)然,相參體制的雷達(dá)信號(hào)處理也可以采用非相參處理方式。在白噪聲背景的信號(hào)檢測(cè)中,信噪比較大時(shí),非相參積累比相參積累損失的信噪比不多,檢測(cè)性能相近,而且非相參積累實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。

      現(xiàn)在的信號(hào)產(chǎn)生一般采用高精度晶體振蕩器加直接數(shù)字頻率合成(DDS)。當(dāng)然,這種信號(hào)產(chǎn)生方式也是有相位誤差的,衡量相參性能好壞的指標(biāo)好像有頻率穩(wěn)定度、相位噪聲等,我不搞工程,說(shuō)得不完整,請(qǐng)其他人斧正。

       

      -------------------------------------------------相參積累-------------------------------------------------------------------------

      雷達(dá)中相參積累的含義就是復(fù)數(shù)相加,分兩種情況:對(duì)相對(duì)雷達(dá)固定的目標(biāo)的回波,直接相加就可以了;對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波,由于目標(biāo)回波疊加了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的相移,實(shí)現(xiàn)相參積累的方法一般是快速傅立葉變換(FFT),也就是對(duì)每項(xiàng)移相相加。
      下面看一下FFT:
      FFT

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