雷达信号处理：采样定理与数字处理技术

"第六章-雷达信号处理.pdf" 在雷达信号处理中，本章节主要讨论了数字信号处理在雷达系统中的应用，涵盖了多个关键概念和技术。以下是对这些内容的详细阐述： 1. 采样定理：根据奈奎斯特定理（Nyquist rate），采样频率ωs必须大于信号中最高非零频率ωx的两倍，即ωs > 2ωx。这确保了信号可以被正确地恢复而不会失真。采样过程包括A/D转换（模拟到数字）、数字处理（DSP）和D/A转换（数字到模拟）。 2. 快速傅里叶变换（FFT）与离散傅里叶变换（DFT）：FFT是DFT的一种高效算法，用于计算离散信号的频谱，是雷达信号分析中的基础工具。通过FFT，可以快速获取信号在频域的表示，便于信号特征提取和处理。 3. 脉冲压缩：脉冲压缩技术通过匹配滤波器或使用高分辨率的FFT来实现，它能将短脉冲的宽带信号转换为窄脉冲的窄带信号，从而提高雷达的分辨力和探测距离。 4. 动目标显示（MTI）：MTI是一种去除固定地物回波，突出动目标回波的技术。它利用相干积累来减小固定杂波的影响，使雷达能够更有效地探测运动目标。 5. 动目标检测（MTD）：MTD进一步发展了MTI，通过自适应处理技术来抑制多径效应和改善目标检测性能。 6. 副瓣对消（SLC）与副瓣匿隐（SLB）：SLC和SLB是针对雷达天线旁瓣产生的干扰进行抑制的技术。SLC旨在消除旁瓣中的固定干扰源，而SLB则试图隐藏雷达自身的旁瓣，以降低被敌方探测的风险。 7. 分布式波束形成（DBF）与自适应分布式波束形成（ADBF）：DBF和ADBF是雷达信号处理中的波束形成技术，通过组合多个天线单元的信号来形成定向波束，增强信号增益并减少干扰。ADBF引入了自适应算法，使得波束形成可以根据环境变化动态调整。 8. 自适应通道均衡：在多通道雷达系统中，由于各通道间的不一致性和噪声，需要自适应通道均衡来校正这些差异，确保信号处理的一致性和准确性。 9. 基带采样与中频采样：基带采样（零中频）直接处理调制后的信号，而中频采样则在混频后进行。射频采样则更高阶，可以直接对射频信号进行采样。中频直接采样通过软件无线电技术解决了传统I/Q采样中的相位误差和幅度不平衡问题，提高了镜频抑制。 10. 正交插值：在采样过程中，为了满足奈奎斯特定理，可能需要采用正交插值技术来增加采样密度，防止混叠现象。 这些技术共同构成了现代雷达系统信号处理的核心，它们在提升雷达性能、降低干扰、提高目标检测能力等方面发挥着至关重要的作用。