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2020/4/29
以三种重复频率为例, 真实距离Rc为
Rc≡(C1A1+C2A2+C3A3) mod(m1m2m3)
A1, A2, A3分别为三种重复频率测量时的模糊距 离; m1 , m2 , m3为三个重复频率的比值。
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常数C1, C2, C3分别用下面三式表示： C1=b1m2m3mod(m1)≡1 C2=b2m1m3mod(m2)≡1 C3=b3m1m2mod(m3)≡1
脉冲
回波 信号
…
…
BM－2
t
BM B1 B2 B3 B4 … BM－3 BM－1 BM B1 B2 B3
…
NTr
tR′
t
NTr
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(b)
(b) “舍脉冲”法判模糊
6.2 调 频 法 测 距
6.2.1 调频连续波测距
频率 计
放大器 和限 幅器
调频 发射 机 直接 耦合信 号
混频 器
发射 天线
显示器荧光屏画面
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图 6.2
R=0.15 tR
需要思考的问题！
用脉冲的哪里来作为 回波到达时刻? 有何区别？
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注意：合回路的作用是什么？
门限
Σ
本振
匹配
包络
微分
过零点
滤波器
检波
(d / dt)
检测
t
t
回波脉冲中心估计
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6.1.2 影响测距精度的因素
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用多重复频率测距
办法可以从我国的余数定理中找到
魔术师背对观众坐在一张椅子上，让某位观 众心中随意想定一个不超过1000的数，然后 用7去除这个数并报出余数；然后再用8去除 原来想定的数，然后再用9去除，并都报出余 数。 这样魔术师就知道到底这个观众心里想 的数是多少。（如余数分别为3，4，5，答案 是多少？）
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雷达如何测距？
B
R
（1） 脉冲法 （2） 调频法
目标距离的测量
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A
t
R
2R c
R
1 2
ct R
6.1 脉 冲 法 测 距
6.1.1 基本原理
lp l
近区 地
发射
物回 波
目标 回波
脉冲
0 10 20 30 40 50 60 70 km
机械 距离刻 度标 尺
b1为一个最小的整数, 它被m2m3乘后再被m1 除, 所得余数为1(b2, b3与此类似)。
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例如: 设m1=7, m2=8, m3=9; A1=3, A2=5, A3=7
m1m2m3=504 b3=5 5×7×8=280 mod9≡1， C3=280 b2=7 7×7×9=441 mod8≡1， C2=441 b1=4 4×8×9=288 mod7≡1， C1=288
光点直径vdn
τ
＋
d vn
距离分辨力
rc
c 2
d vn
d为光点直径; υn为光点扫掠速度(cm/μs)。
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估算一下对于一般雷达其单值测距最大 范围是多少？
有时雷达重复频率的选择不能满足单值测距的要求, 例如远程雷达, 这时目标回波对应的距离R为 ：
R2c(mTr tR)
误差种类： （1）系统误差
由于测量工具本身固有误差、测量原理本身 理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生 理条件的制约而带来的测量误差．
有何特征？ （2）随机 误差
即使在完全消除系统误差这种理想情况下， 多次重复测量，仍会由于各种偶然的、无法预 测的不确定因素干扰而产生测量误差．
有何特征？
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• 怎么考虑测距中的误差？
R=0.15 tR d R R cd c tR RdRtR cd c2 cdRt
RRcc2ctR
Δc为电波传播速度平均值的误差; ΔtR为测量目
标回波延迟时间的误差。
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（1） 电波传播速度变化产生的误差
估算一下传播速度变化引起的误差
RRcc2ctR
R c
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测距精度的理论极限 信号最大值出现的时延估值
《雷达系统》 丁鹭飞,张平 编
2 tr
8 2
1 E No
Be2
式中，E为信号能量；N0为噪声功率谱密度；Be为信号 u(t)的均方根带宽，
时延估值均方根误差反比于信号噪声比及信号的均方 根带宽。
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6.1.3 距离分辨力和测距范围 （1）距离分辨力： 同一方向上两个大小相等点目标之间最小可区分距离。
r
目标
接收 天线
接收 机
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调频连续波雷达方框图
三角形波调制 有测距模糊吗？
f Tm为数百分之一秒
ft
ft0
df dt
t
ft0
f t Tm / 4
fr
ft0
4f Tm
t
2R0 c
ft
fr
f
2R0 c
ft
Tm
ft0
2
0
t1 t2
t
f fb－
fb
fb＋
fbar
0
t
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发 fr1 收 fr1 t1
发 fr2 收 fr2 t2
tR
tR Tn0
tR
(a )
用二重复频率测距
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tR
t1
n1 fr1
t2
n2 fr2
n1, n2分别为用fr1和fr2测距时的模糊数。
tR
t1
fr1 fr1
t2 fr2 fr2
或
tR
t1fr1t2fr2 1 fr1 fr2
m为正整数
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ห้องสมุดไป่ตู้
6.1.4 判距离模糊的方法
（1） 多种重复频率判模糊
设重复频率分别为fr1和fr2, 它们都不能满足不模 糊测距的要求。fr1和fr2具有公约频率，其为fr。
fr
fr1 N
fr2 Na
N和a为正整数, 常选a=1, 使N和N+a为互质 数。fr
Rc
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（2） 因大气折射引起的误差
目标视在位置
目标真实位置 R R0
H 地面
大气层中电波的折射
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（3）测读方法误差 直接从显示器上测量目标距离：显示器荧光亮点
直径，刻度精度，人工测读时的惯性等。 自动测距时的测量误差：测距系统的结构，系统
传递函数，噪声干扰等。
调频雷达工作原理示意图
fb
ft
fr
8fR0 Tmc
实际工作中
Tm
C1A1+C2A2+C3A3=5029
Rc≡5 029 mod504=493
RRc
c
2
49c3
2
τ为距离分辨单元所对应的时宽。
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（2） “舍脉冲”法判模糊
MrT mmaTx rtR '
AM－2
AM－2
发射AM A1 A2 A3 A4 … AM－3 AM－1 AM A1 A2 A3 A4 … AM－3 AM－1 AM