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利用a、0、y跟踪器对目标距离进行跟踪测量,仿真结果说明本文指出的距离 跟踪测量方法跟踪精度高, 散系统的角度出发对距离跟踪距离波门发生器接收微波雷达 的距离引导数据, 跟踪测量的原理框图如图2-1.
中频接收信号经50MHz的量化处理后进行正交数字下变频,下变频的结果在 前后波门位置上进行波门内累加以及脉冲积累,脉冲积累的结果进行前后波门的 功率计算,然后经过功率误差鉴别和环路滤波对距离误差信号进行提取并反应给 距离波门发生器,由其调整前后波门的位置,使回波脉冲的能量平均分布在前后 波门内⑶..
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50MHz
b_gate
数字 中频 输入
Q路***波门 内累加及脉 冲积累
距离
波门
发生
载波NCO
***
功率
计算
环路
波波
前门 功率 计算
功率 误差 鉴别
SIN 映射
COS
映射
I路前门波门 内累加及脉 冲积累
控制指令
离据取
距数狭
I路后I J波门
内累加及脉
冲积累
距离
波门
引导
Q路前门波门
内累加及脉
冲积累
脉冲积累后,I路和Q路的结果如下：
I(k)牝 Asinc(Au)d(k)N/2) cos 0K + nj(k) (2-1)
Q(k) “ A sin c ^Aa)(^k)N^ sjn qk nQ(k) (2-2)
式中,A为了信号幅度,AsMk)为了数字多普勒频率估计残差,Ok为了相位误差,N 为了脉冲积累数,0K = Au)d(k) ((kN -(N+ 1))/2)+ A(p, A(p为了初始相差nQ(k),n【(k) 为了噪声.
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由于告警雷达接收微波雷达的速度引导数据,所以Aa)d(k)很小, sinc(Au)d(k)N/2) « 1,忽略噪声的影响,那么信号功率可以表示为了P = I(k)2 + Q".
功率误差鉴别算法如下：
eR(k) = 15 生典 (2-3)
Pf+Pd
式中对功率误差进行了回一化处理,有效的降低了对信号的幅度敏感性,系 (k)的符号代表超 前滞后调节的方向,eR(k)的大小代表超前滞后调节的采样点数.
环路滤波器对e/k)进行滤波,滤除因随机噪声引起的抖动,并生成控制距离 ,在系统复位时, 累计器置初值M/(k),控制逻 辑将累加器复位为了M/2,同时超前或者滞后调节目标中心采样点Dot,随机噪声引 起的功率误差输出长时间保持同一极性的概率极小,在累加器中会被相互抵消, 模值M有利于提升距离跟踪测量的抗噪水平,但是会导致较窄的捕获带宽；减小模 值M可以扩展捕获带宽,但是降低了距离跟踪测量的抗噪水平.
距离波门发生器利用目标中心采样点吨机产生前后波门：
Gate = [Ndot — 16, Ndot 一 1] (2~4)
bgate = [Ndob Ndot + 】5] (2-5)
由于回波脉冲持续30个采样点,设计前后波门各16点,以便回波能量均匀分 布在前后波门内,同时消除波门外的噪声对脉冲积累造成影响.
最后,距离测量数据由目标中心采样点获取如下：
R =-.・5 (2-6)
2 fs
式中,C为了光速,fs为了中频回波的采样率.
II型线性系统距离跟踪回路的典型结构
II型线性连续系统距离跟踪回路的典型结构
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II型线性连续系统距离跟踪回路的典型结构如图2-、.分别是距 离支路和速度支路的滤波系数,,1/S是积分器的传递函数[3】.
设L为了雷达重复周期,为了雷达重复频率,那么Fr = 1/Tr,该回路的闭环传递函数可 表示为了
H(s)= (l+£)/(§ + £+l) 以一7)
式中u)o = J学,a)i =亨,3]和a)o均为了角频率.
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II型线性连续系统距离跟踪回路的典型结构
222 II型线性离散系统