嗨,欢迎来到兆亿微波官方商城!
服务热线: 010-62975458  17600099251
购物车图片 购物车 ( )
全部商品分类

多普勒滤波器组的基本知识

2021/6/24 10:55:52
浏览次数: 3

多普勒滤波器组


雷达是如何能够同时检测来自多个不同目标的回波,然后根据多普勒频率的不同进行区别分类呢?从原理上来说是非常简单的,即雷达接收的回波信号通过被称为多普勒滤波器的一组数字滤波器来实现,如下图所示。

多普勒滤波器组的基本知识

接收的雷达回波信号经过一组并行的滤波器后实现多普勒频率分离。每个滤波器的设计都是为了得到一个较窄的多普勒频带,如图所示。在理想情况下,只有每个滤波器在接收信号的频率落在对应的频带内才会产生输出;

多普勒滤波器组的基本知识

而实际上由于滤波器旁瓣的原因,可能会在相邻频带内出现信号泄露。如果按照距离/多普勒频率进行排序,则在每个距离单元上进行独立的多普勒滤波处理。


多普勒滤波器组的每个中心频率点从低到高顺序排列,为了使相邻滤波器跨越目标频率时的信噪比损失最小化,滤波器的通带之间总会设计成相互交叠的形式,如图所示。因此,在滤波器组相互交叠的区域都可能会有相邻频率信号的泄露。

多普勒滤波器组的基本知识

在忽略滤波器旁瓣的条件下,每个滤波器只能够通过某窄带频点的信号,当该信号的频点离滤波器的中心频率越近,输出的信号幅度也越大。为了最小化滤波器输出能量损失,当输入信号频率位于两个相邻滤波器之间时,采用相邻滤波器通带部分交叠的方法。


滤波器带宽


窄带滤波器的选择特性也是在一段持续时间内表现出来的;能够通过滤波器的频带宽度主要与信号的积累时间有关。


正弦信号(即脉冲波形)具有的频谱波形,如图所示。

多普勒滤波器组的基本知识


滤波器带宽与积累时间之间的关系与以前讨论的方法有一些不同,即:


· 保持滤波器调节系数为常数,按照一定的步进不断改变输入信号的频率;


· 滤波器积累时间控制在积累时间以内,确保信号持续时间至少为积累时间。


多普勒滤波器组的基本知识


通过以上描述的方法,用图形化的手段绘制出窄带滤波器在不同频率点的响应曲线。窄带滤波器的中心主瓣区域是滤波器的通带,主瓣区域的中心频率为滤波器谐振频率。如图所示,滤波器频谱的两个过零点带宽为2除以积累时间。


为了便于比较,将上图在方位上的尺寸进行了调整,使得二者之间的零点宽度看起来是相同的。需要记住的是,积累时间通常为毫秒量级,而脉冲宽度大约为积累时间的千分之一,在微秒量级上。


如同天线辐射方向图的主瓣一样,滤波器的3dB带宽(即输出功率降低到最大值一半时的宽度)比零点到零点的带宽更有用;与均匀辐射的天线相似,3dB带宽大约是零点到零点带宽的一半。即

多普勒滤波器组的基本知识

为了达到以上带宽,所应用的信号持续时间至少应当等于积累时间。在实际应用中,滤波器带宽通常是基于最大可用的积累时间来确定的。


如果雷达辐射的波形是脉冲形式的,为达到给定信号带宽就必须积累足够的脉冲数量,由此可以看出,滤波器的3dB带宽等于PRF除以积累脉冲数量。以上讨论的带宽是指最小可达到带宽,根据实际工程应用,由于数字加权带来的损失使得滤波器通带会有所展宽。


滤波器组的通带


在整个带宽内必须包括足够多的滤波器来估计多普勒频率的范围,从而能够覆盖到预期设计的目标速度范围。例如,预计最大的正多普勒频率为100kHz,最大的负多普勒频率为-30kHz,如下图所示,则滤波器组的通带范围至少为100 + 30 = 130kHz,雷达工作重频至少应大于130kHz。


多普勒滤波器组的基本知识


当PRF大于最大与最小多普勒频率所包括的范围时,整个多普勒通带应当设计得足够宽以保证所有频率分量能够通过。


另一方面,如果PRF比期望的多普勒频率扩展范围小,则滤波器通带的设计值应当小于PRF。这也用另一种方式证明了Nyquist定理,即任何信号的采样频率都必须达到信号最高频率的两倍来避免模糊。


如下图所示,当PRF小于多普勒频率的扩展宽度时,目标多普勒的旁瓣谱线会落在通带以外,这时候只有目标多普勒的主瓣谱线能够经过滤波后输出。


多普勒滤波器组的基本知识


当PRF小于多普勒频率扩展范围时,滤波器带宽应当小于PRF,从而保证通带内只有一个目标信号存在。


下图描述了当滤波器通带等于PRF或时目标谱线移动与滤波器组之间的关系,从图中可以看出,在滤波器通带内始终只落入了目标的一根主谱线;随着目标多普勒频率从低到高移动,相对应的谐波谱线也在不断变化。

多普勒滤波器组的基本知识

一般将通带宽度设置为略小于,从而有效避免主瓣区域的地杂波,这样能够分离出静止杂波和运动目标。在实际中为了简化设计并不需要改变多普勒滤波器的频率,而是将雷达回波的频谱相对于滤波器组进行适当的搬移。

多普勒滤波器组的基本知识


在线留言询价
推荐阅读
  • 点击次数: 1
    2025-12-05
    Qorvo的TGA2594-HM是基于Qorvo 0.15um GaN-on-SiC工艺制造的封装功率放大器。TGA2594-HM的工作频率为27至31 GHz,饱和输出功率为36.5 dBm,功率附加效率为25%,小信号增益为25 dB。TGA2594-HM采用密封的22引线7x7 mm陶瓷QFN,设计用于印刷电路板的表面安装。该封装采用铜基,提供卓越的热管理。TGA2594-HM非常适合支持商业和军事应用。两个射频端口都集成了隔直电容,完全匹配50欧姆。无铅,符合RoHS标准。特征•频率范围:27-31GHz•磅:PIN=14 dBm时为36.5 dBm•PAE:25%连续波•小信号增益:25 dB•IM3:-35 dBc@25 dBm磅/音•偏压:VD=20 V,IDQ=140 mA,VG=-3 V(典型值)•包装尺寸:7 x 7 x 1.3毫米应用•军用卫星通信终端•商用卫星通信终端•点对点数字广播•点对多点数字广播引脚配置图如有型号采购及选型需求,可直接联系兆亿微波电子元件商城。
  • 点击次数: 1
    2025-12-05
    AD9963是引脚兼容的12位低功耗MxFE®转换器,提供两个采样速率为100 MSPS的ADC通道和两个采样速率为170 MSPS的DAC通道。这些转换器针对要求低功耗和低成本的通信系统的发射和接收信号路径进行了优化。数字接口提供灵活的时钟选项。发射路径可配置为1×、2×、4×和8×插值。接收路径具有一个可旁路的2×抽取低通滤波器。引脚配置图特征• 双通道10位/12位、100 MSPS ADCSNR = 67 dB, fIN = 30.1 MHz• 双通道10位/12位、170 MSPS DACACLR = 74 dBc• 5 个辅助模拟输入/输出通道• 低功耗:• 支持全双工和半双工数据接口• 72引脚、无铅小型LFCSP封装应用无线基础设施微微蜂窝基站医疗器械超声AFE便携式仪表信号发生器、信号分析仪如有型号采购及选型需求,可直接联系兆亿微波电子元件商城。
  • 点击次数: 0
    2025-12-05
    FRAC/INT 寄存器(RO)映射当 DB[2:0] 设为 000 时,访问片内 FRAC/INT 寄存器(寄存器 RO,见图 25)。RamponDB31 = 1 启用斜坡功能;DB31 = 0 关闭斜坡功能。MUXout Control片内多路复用器由 DB[30:27] 控制,真值表见图 25。12 位整数值(INT)DB[26:15] 设置 INT 值,该值是反馈分频系数的一部分。12 位 MSB 小数值(FRAC)DB[14:3] 与 LSB FRAC 寄存器(R1)中的 DB[27:15] 共同组成 25 位 FRAC 值,送入小数插值器。DB[14:3] 为 FRAC 的高 12 位(MSB),R1 中的 DB[27:15] 为低 13 位(LSB)。LSB FRAC 寄存器(R1)映射当 DB[2:0] 设为 001 时,访问片内 LSB FRAC 寄存器(寄存器 R1,见图 26)。保留位所有保留位必须写 0,以保证正常工作。相位调整使能DB28 = 1 启用相位调整;DB28 = 0 关闭。13 位 LSB 小数值(FRAC)DB[27:15] 与 RO 寄存器中的 DB[14:3] 共同组成 25 位 FRAC 值。DB[27:15] 为 FRAC 的低 13 位(LSB),RO 中的 DB[14:3] 为高 12 位(MSB)。12 位相位值DB[14:3] 定义相位字,用于在 RF 输出端引入相对相移。写寄存器 RO 后生效。相移量 = (相位值 × 360°) / 2¹²示例:相位值 = 512 时,相移 = 45°。如有型号采购及选型需求,可直接联系兆亿微波电子元件商城。
  • 点击次数: 0
    2025-12-05
    HMC600LP4(E)对数探测器/控制器其将输入端的RF信号转换为输出端的成比例的DC电压。HMC600LP4(E)采用连续压缩拓扑结构,在宽输入频率范围内提供极高的动态范围和转换精度。随着输入功率的增加,连续放大器逐一进入饱和状态,从而精确地近似对数函数。一系列平方律检测器的输出被求和,转换为电压域并缓冲以驱动LOGOUT输出。对于检测模式,LOGOUT引脚与VSET输入端短路,将提供19mV/dB的标称对数斜率和-95 dBm的截距。HMC600LP4(E)也可用于控制器模式,在该模式下,外部电压被施加到VSET引脚,以创建AGC或APC反馈回路。特征宽动态范围:高达75 dB灵活的电源电压:+2.7V至+5.5V掉电模式温度稳定性极佳紧凑型4x4mm无引线SMT封装应用HMC600LP4/HMC600LP4E是以下中频和射频应用的理想选择:•蜂窝/PCS/3G•WiMAX、WiBro和固定无线•电源监控电路•接收机信号强度指示(RSSI)•自动增益和功率控制如有型号采购及选型需求,可直接联系兆亿微波电子元件商城。
  • 点击次数: 2
    2025-12-05
    AD8001电流反馈型放大器布局需要注意以下问题:要想让 AD8001 达到规格书所标榜的高速性能,必须仔细设计印制板布局并慎重选型。必须采用低寄生参数元件,并遵循射频/高速电路设计规范。接地层:PCB 元件面的所有空余区域应铺整块接地层,以提供低阻抗回路。输入引脚附近要将接地层挖空,减小杂散电容。电源去耦:一律使用贴片瓷片电容(见图 13)。电容一端接接地层,另一端距每个电源引脚不超过 1/8 英寸(≈3 mm)。大容量储能:再并联一只 4.7 µF–10 µF 的钽电解,用来在输出快速、大信号跳变时提供瞬态电流,距离可稍远。反馈电阻:尽量靠近反相输入引脚,使该节点杂散电容降到最小。反相端电容变化 长线传输:若信号走线长度 1 英寸(≈25 mm),应采用微带线或带状线设计,特征阻抗取 50 Ω 或 75 Ω,并在两端做好终端匹配。如有型号采购及选型需求,可直接联系兆亿微波电子元器件商城。
热门分类
关于我们

───  公众号二维码  ───

兆亿微波商城微信公众号

兆亿微波商城www.rfz1.com是一个家一站式电子元器件采购平台,致力于为广大客户提供高质量、高性能的电子元器件产品。产品覆盖功放器件、射频开关、滤波器、混频器、功分器、耦合器、衰减器、电源芯片、电路板及射频电缆等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、BOM配单及提供产品配套资料等,为客户提供一站式供应链采购服务。 

  • 品质 • 正品行货 购物无忧
  • 低价 • 普惠实价 帮您省钱
  • 速达 • 专业配送 按时按需
Copyright ©2020 - 2021 兆亿微波科技有限公司
X
1

QQ设置

    1
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

电话 电话 电话
010-62975458
    1
6

二维码管理

    1
返回顶部
展开