全固态连续波导航雷达性能与指标论证一、体制调频连续波（FMCW）。二、系统组成系统组成见下图。发射通道信号产生汇流接口发射天线环定向网络/耦合器接收天线控制电源接收通道信号处理驱动电机光电码盘显示终端显示单元扫描单元图1.系统组成框图三、技术指标1、频率X波段，9.3GHz~9.4GHz2、峰值功率100mW3、扫频带宽小于等于75MHz4、扫频重复频率200Hz5、扫频时宽---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---1.2ms6、接收机噪声系数小于等于6dB7、天线转速24rpm,+/-10％8、收/发天线水平波束宽度5.2o+/-10％(-3dB宽度)9、收/发天线垂直波束宽度25o+/-20％(-3dB宽度)10、收/发天线旁瓣电平小于等于-18dB(正负10o内)小于等于-24dB(正负10o外)11、极化方式水平极化12、通信协议高速以太网或串口四、性能指标1、探测距离典型目标探测距离见下表。表1.探测距离表目标类型探测距离风场大型电站/15-25nm100m高陡峭海岸线10-20nm稠密城市海岸线6-12nm250m斜坡海岸线覆盖森林的4-8nm低矮郊区海岸线4-8nm---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---大型集装箱船7-14nm的低矮海岸线，浓密植被小于50m3-6nm小岛2-4nm中型汽艇1-2nm带角反射器的航标1-2nm小型汽艇或游船0.5-1.5nm无角反射器的小型浮标0.25-0.5nm皮划艇300-800ft鸟群160-500ft、量程2档可调50m~24nm,17、功耗319W@13.8Vdc工作：2W@13.8Vdc~150ma待机：4、电源9V~31.2V直流5、使用环境~+55o工作温度：-25oRH％+35o，95相对湿度：防水：IPX6相对风速：51m/s(最大100节)五、组成原理1、收发系统组成---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---fhPADDS倍频器发天线上变频器收天线IFALNA差拍中频输出混频器图2.收发系统原理框图2、信号处理系统组成检测视频差拍中频A/DFFT积累检测图3.信号处理原理框图六、关键指标分析论证1、A/D采样率与采样位数雷达最大量程24nm，回波最大延迟：2?24?1852?st296.32??maxd83?10最大差拍频率：?F75?t??f296.32?18.52MHzmaxbmaxdT1200m应选择A/D采样频率f≥2f，实际可选：bmaxsf=40MHz。s采样位数选16位，对应动态范围96dB。2、距离分辨率（1）、理论分辨率发射波形扫频带宽ΔF=75MHz，理想距离分辨率为：810?C3??2m?R?062?F2?75?10对自差式FMCW雷达，当目标回波延时t，有效带宽降为：dt?d)??F?F(1?Tm式中T为调制时宽。实际目标距离分辨率为：mC?R?td)?F(12?Tm从上式可以看出，FMCW雷达在不同的探测距离上有不同的距离分辨率。距离越远，分辨率越差。取T=1.2ms,最小和最大量程的距离分m辨率为：量程=50m,距离分辨率ΔR≤2m量程=24nm,距离分辨率ΔR≤2.66m以上给出的是距离分辨率的理论计算值，实际距离分辨率还与信号处理（主要是FFT）的频率分辨精度等因数有关。（2）、相干处理时间间隔对分辨率的影响---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---最大量程时的可用相干处理时间间隔：1200-296.32=903.68μs可用采样点数：903.68×40=36147为了便于FFT处理，若实际采样点数选32768。对应的频率分辨率：Δf=1221Hz该频率分辨率对距离分辨率的限制为：?38f?TC?1221?10?31.2?10?m????R2.9304m62?F2?75?10该值大于理论距离分辨率，是实际能达到的距离分辨率。小量程时，差拍频率小，与大量程相比可获得更长的相干处理时间，FFT频率分辨率对雷达距离分辨率的影响可得到一定程度的改善。比如，50m量程时，最大回波延时0.33μs，可用相干处理时间间隔为：1200-0.33=1199.67μs频率分辨率：Δf=833.56Hz该频率分辨率对距离分辨率的限制为：?38f?TC?10833.56??31.2?10?m????R2.0005m62?F2?75?10因而，FFT频率分辨率对雷达距离分辨率的影响可忽略。但前提是相干处理时间必须用足。按40MHz采样率，50m量程下的可用样点为47986。实际处理时，可通过补零将序列长度延长至65536再进行FFT。如此长序列的FFT在处理时必须保证有足够的处理动态，否则将产生严重的弱小目标损失。（3）、FFT加窗对分辨率的影响信号处理时，若对经A/D变换后的回波差拍信号直接进行FFT，频谱旁瓣仅为-13dB，...