盲速

速度

所谓盲速，是指目标虽然有一定的径向速度，但若其回波信号经过相位检波器后，输出为一串等幅脉冲，与固定目标的回波相同，此时的目标运动速度称为盲速。

简介

由于地物杂波和气象杂波相对于地面搜索雷达来说是静止不动或慢速运动的，而空中目标是时刻在运动的，动目标回波和杂波回波在时延、相位和频率三个方面存在差别：1) 固定杂波回波相对于雷达发射脉冲的时延是常数，动目标回波相对于雷达发射脉冲的时延是变化的，这种变化对窄带低分辨雷达而言是不明显的，但对于宽带高分辩雷达，在目标高速运动时，是较容易区分的。2) 固定杂波回波与雷达发射脉冲间的相位差是恒定的，而动目标回波与雷达发射脉冲间的相位差在不同重复周期内是变化的，这一相位差随时间变化的速率即运动目标回波信号的多普勒频移。3) 固定杂波回波的频率和发射源的频率相同，其多普勒频率为零；动目标回波频率和发射源的频率有一差值，其多普勒频率不为零。针对动目标与杂波的不同特性，信号处理时常用一种既能消除杂波，又能保留动目标信号的对消器，该项技术称之为动目标显示(Moving Targer Indication, MTI)。由于多普勒频移的影响，“盲速”效应是需要解决的问题。通常采用参差，即改变雷达脉冲重复频率的方法，使多普勒频率不等于脉冲重复频率的整数倍来消除“盲速”影响。对于宽带高分辨率雷达，可采用不考虑回波相位，即仅仅比较回波瞬时位移的(Noncoherent Moving Target Indication, NMTI )方法进行对消处理，在完全消除“盲速”影响并简化系统设计的同时，亦能够实现对包括低速目标在内的不同速度目标的有效检测。

盲速在相邻两周期运动目标回波的相位差为2π的整数倍。这时n=1为第一盲速，表示在重复周期内目标所走过的距离为半个波长。由于处于“盲速”上的运动目标，其回波的频谱结构和固定杂波相同，经过对消器将被消除。因此，动目标显示雷达在检测“盲速”范围内的运动目标时，将会产生丢失或极大降低其检测能力(这时依靠复杂目标反射谱中的其他频率分量)。如果要可靠地发现目标，应保证第一盲速大于可能出现的目标最大速度。

但在均匀重复周期时，盲速和工作波长λ以及重复频率的关系是确定的，这两个参数的选择还受到其他因素的限制。以3 cm雷达为例，如果最大测距范围为30km，则其重复频率应小于5kHz，由这个参数决定的第一盲速值，这个速度远低于目前超音速目标的速度，也就是说，如果不采取措施，在目标运动的速度范围内，将多次碰到各个盲速点而发生丢失目标的危险。

如第一盲速点，当工作波长选定后，两者的乘积为一常数，不能任意选定。通常在地面雷达中，常选择其重复频率使之满足最大作用距离的要求，保证测距无模糊，而另外设法解决盲速问题。

消除盲速方法

盲速在相邻两周期运动目标回波的相位差为2π的整数倍，这时=n 或=(n/2) λ，n=1时为第一盲速, 表示在重复周期内目标所走过的距离为半个波长。由于处于“盲速”上的运动目标, 其回波的频谱结构和固定杂波相同, 经过对消器将被消除。因此, 动目标显示雷达在检测“盲速”范围内的运动目标时, 将会产生丢失或极大降低其检测能力(这时依靠复杂目标反射谱中的其他频率分量)。如果要可靠地发现目标, 应保证第一盲速大于可能出现的目标最大速度。

但在均匀重复周期时, 盲速和工作波长λ以及重复频率的关系是确定的, 这两个参数的选择还受到其他因素的限制。以3 cm雷达为例, 如果最大测距范围为30km, 则其重复频率应小于5kHz, 由这个参数决定的第一盲速值= (λ/2)=75m/s, 这个速度远低于目前超音速目标的速度, 也就是说, 如果不采取措施, 在目标运动的速度范围内, 将多次碰到各个盲速点而发生丢失目标的危险。

如第一盲速点= (1/2) λ, 则最大不模糊距离和第一盲速的关系为= (c/4)，当工作波长选定后, 两者的乘积为一常数, 不能任意选定。通常在地面雷达中, 常选择其重复频率使之满足最大作用距离的要求, 保证测距无模糊, 而另外设法解决盲速问题。

解决盲速问题在原理上并不困难, 因为在产生“盲速”时, 满足= n (/2), 如果这时将重复周期略为改变而成为, 则≠ n (/2), 不再满足“盲速”的条件, 动目标显示雷达就能检测到这一类目标。因此, 当雷达工作时, 采用两个以上不同重复频率交替工作(称为参差重复频率), 就可以改善“盲速”对动目标显示雷达的影响。

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