發(fā)射信號(hào)泄露的連續(xù)波雷達(dá)方程

馬　可, 李慧敏, 王仁濤, 黨曉方, 王　毅

(西安電子工程研究所, 陜西 西安 710100)

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發(fā)射信號(hào)泄露的連續(xù)波雷達(dá)方程

馬可, 李慧敏, 王仁濤, 黨曉方, 王毅

(西安電子工程研究所, 陜西 西安 710100)

摘要：連續(xù)波雷達(dá)存在發(fā)射信號(hào)泄露的現(xiàn)象,泄露的發(fā)射信號(hào)邊帶噪聲會(huì)淹沒(méi)目標(biāo)回波信號(hào),使接收機(jī)靈敏度降低。而傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)方程并沒(méi)有考慮到這一現(xiàn)象對(duì)雷達(dá)性能的影響。在分析了傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)方程的不足后,通過(guò)增加收發(fā)通道隔離度和發(fā)射信號(hào)相位噪聲兩個(gè)參數(shù),對(duì)傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)方程進(jìn)行修正,使雷達(dá)方程中體現(xiàn)了發(fā)射信號(hào)泄露對(duì)連續(xù)波雷達(dá)的影響。這種改進(jìn)的連續(xù)波雷達(dá)方程可以更切實(shí)際地描述出作用距離和雷達(dá)參數(shù)及目標(biāo)特性之間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：連續(xù)波雷達(dá); 雷達(dá)方程; 信號(hào)泄露

0引言

連續(xù)波雷達(dá)具有測(cè)量精度高、無(wú)近距離盲區(qū)、體積小、信號(hào)被截獲概率低等特點(diǎn)[1],常用于設(shè)計(jì)飛機(jī)高度表、液位測(cè)量雷達(dá)、汽車防撞雷達(dá)、雷達(dá)導(dǎo)引頭、主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)以及低截獲概率雷達(dá)。由于連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)保持常開狀態(tài),發(fā)射機(jī)的高功率信號(hào)會(huì)通過(guò)空間輻射、耦合、組件表面?zhèn)鲗?dǎo)等方式泄露到接收機(jī)通道中,從而對(duì)接收機(jī)的工作產(chǎn)生影響。這就使得連續(xù)波雷達(dá)存在嚴(yán)重的發(fā)射信號(hào)泄露,其泄露的邊帶噪聲容易淹沒(méi)目標(biāo)回波信號(hào),使接收機(jī)靈敏度降低[2]。

雷達(dá)方程可以定量地描述出作用距離和雷達(dá)參數(shù)及目標(biāo)特性之間的關(guān)系[3],而傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)方程并沒(méi)有考慮到發(fā)射信號(hào)泄露的影響[4-6],這會(huì)導(dǎo)致估算出的雷達(dá)作用距離不準(zhǔn)確。通過(guò)在連續(xù)波雷達(dá)方程中加入有關(guān)發(fā)射信號(hào)泄露影響的參數(shù),可以正確地反應(yīng)出連續(xù)波雷達(dá)的工作情況,這對(duì)連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)參數(shù)選擇有著重要意義。

1傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)方程

未經(jīng)調(diào)制的單頻連續(xù)波雷達(dá)無(wú)法直接用于距離測(cè)量,解決的方法通常是對(duì)發(fā)生信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。對(duì)于傳統(tǒng)的連續(xù)波雷達(dá)方程而言,可以不用考慮信號(hào)的具體形式。為了分析方便,圖1給出了一種簡(jiǎn)單的連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)框圖[7]。

圖1　連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)框圖

連續(xù)波雷達(dá)通常采用收發(fā)分置的兩部天線[8],以提高收發(fā)通道的隔離度。本振產(chǎn)生頻率為fIF中頻連續(xù)波信號(hào),經(jīng)過(guò)混頻器得到頻率為f的射頻信號(hào),由發(fā)射機(jī)經(jīng)發(fā)射天線輻射到探測(cè)空域。當(dāng)發(fā)射信號(hào)遇到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)后得到具有多普勒頻率fd的回波信號(hào),回波信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻器差拍處理得到頻率為fIF+fd的中頻信號(hào)。中頻放大器的輸出信號(hào)與本振的中頻信號(hào)混頻后得到頻率為fd的基帶差拍信號(hào)。基帶信號(hào)由A/D采樣后做快速傅里葉變換(fast Fourier transform, FFT)即可對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。

FFT在連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)中的作用相當(dāng)于一個(gè)窄帶濾波器組(多普勒濾波器組)。窄帶濾波器組中各個(gè)窄帶濾波器的帶寬應(yīng)該盡可能的窄,這樣可以更精確地測(cè)量多普勒頻率并且使噪聲功率最小[7]。這就相當(dāng)于使FFT的頻譜分辨率Bfft盡可能的小。如果fs為A/D的采樣頻率,NFFT為FFT的點(diǎn)數(shù),那么窄帶濾波器的頻譜分辨率(即帶寬)為

(1)

連續(xù)波雷達(dá)在進(jìn)行一次信號(hào)檢測(cè)時(shí)只有有限長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)可以得到處理,該可處理的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度稱為信號(hào)駐留時(shí)間。假設(shè)FFT點(diǎn)數(shù)即為差拍信號(hào)的采樣點(diǎn)數(shù)(即做FFT時(shí)不補(bǔ)零),那么駐留時(shí)間為

(2)

通過(guò)高脈沖重復(fù)頻率雷達(dá)方程可以推導(dǎo)出傳統(tǒng)的連續(xù)波雷達(dá)方程[7]為

(3)

式中,Rmax為雷達(dá)的最大作用距離;PCW為連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射功率;TDwell為信號(hào)駐留時(shí)間;Gt為發(fā)射天線增益;Gr為接收天線增益;λ為載波波長(zhǎng);σ為目標(biāo)雷達(dá)截面積(radar cross section,RCS);k為波爾茲曼常數(shù);T0為接收機(jī)噪聲溫度;F為接收機(jī)噪聲系數(shù);(SNR)min為最小可檢測(cè)信噪比;L為系統(tǒng)損耗。

圖2給出了不同RCS目標(biāo)利用傳統(tǒng)的連續(xù)波雷達(dá)方程得到的發(fā)射功率與最大探測(cè)距離關(guān)系。其中信號(hào)駐留時(shí)間為8 ms,發(fā)射天線增益為20 dB,接收天線增益為20 dB,雷達(dá)工作在Ka波段,接收機(jī)噪聲溫度為290 K,接收機(jī)噪聲系數(shù)為5 dB,最小可檢測(cè)信噪比為15 dB,系統(tǒng)損耗為5 dB。可以看出利用傳統(tǒng)的連續(xù)波雷達(dá)方程,最大探測(cè)距離隨發(fā)射功率的增加而增加。而在連續(xù)波雷達(dá)設(shè)計(jì)實(shí)際中并不是這樣。

圖2　發(fā)射功率與最大探測(cè)距離關(guān)系圖

傳統(tǒng)形式的連續(xù)波雷達(dá)方程只要知道發(fā)射功率和信號(hào)駐留時(shí)間就可以用來(lái)估算作用距離,而不必考慮具體的波形參數(shù)。但是,這種方程并未考慮發(fā)射信號(hào)泄露對(duì)連續(xù)波雷達(dá)帶來(lái)的影響。實(shí)際中,連續(xù)波雷達(dá)存在嚴(yán)重的發(fā)射信號(hào)泄露[9],泄露信號(hào)的邊帶噪聲會(huì)使接收機(jī)靈敏度降低,導(dǎo)致用式(3)估算出來(lái)的最大探測(cè)距離不正確。而最大探測(cè)距離估算不準(zhǔn)會(huì)使得連續(xù)波雷達(dá)在設(shè)計(jì)時(shí)達(dá)不到所需的指標(biāo)。因此在連續(xù)波雷達(dá)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該將發(fā)射信號(hào)泄露影響帶入連續(xù)波雷達(dá)方程。

2發(fā)射信號(hào)泄露影響分析

對(duì)于超外差式連續(xù)波雷達(dá)接收機(jī),接收信號(hào)一般經(jīng)歷混頻、中頻放大、下變頻等幾個(gè)步驟之后最終輸出基帶的數(shù)字信號(hào)。考慮到連續(xù)波雷達(dá)天線收發(fā)分置,接收天線在接收目標(biāo)回波信號(hào)的同時(shí)也會(huì)接收發(fā)射信號(hào),因此發(fā)射信號(hào)就會(huì)經(jīng)過(guò)接收天線泄露到接收機(jī)內(nèi)。強(qiáng)的發(fā)射信號(hào)泄露會(huì)造成接收機(jī)飽和,通過(guò)提高收發(fā)通道的隔離度、增加射頻、中頻對(duì)消等措施可有效減小泄露信號(hào)的功率[10-11]。本文假設(shè)經(jīng)過(guò)對(duì)消后泄露的發(fā)射信號(hào)功率不會(huì)使接收機(jī)飽和,雷達(dá)工作在正常狀態(tài)。假設(shè)收發(fā)通道的隔離度為Dg,射頻對(duì)消模塊的對(duì)消比為Ds,那么泄露信號(hào)的功率為

(4)

發(fā)射信號(hào)的邊帶噪聲也會(huì)泄露進(jìn)入接收機(jī)。連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)頻率源的相位噪聲指標(biāo)決定了發(fā)射信號(hào)的邊帶噪聲。相位噪聲是指在系統(tǒng)內(nèi)各種噪聲作用下所引起的輸出信號(hào)相位隨機(jī)起伏[12],用單邊帶1 Hz帶寬內(nèi)的相位噪聲功率譜密度η(fm)表示,單位為dBc/Hz,其中fm為偏離的頻率。圖3給出某信號(hào)相位噪聲測(cè)量值[13]。

圖3　相位噪聲測(cè)量值示意圖

連續(xù)波雷達(dá)的差拍信號(hào)頻率一般只在為1 kHz到1 MHz之間,而發(fā)射信號(hào)的相位噪聲在偏離1kHz外趨于平坦,在實(shí)際中一般取工作帶寬內(nèi)相位噪聲的最大值,本文選取偏離1 kHz的相位噪聲,即fm=1 kHz。并且相位噪聲表示1 Hz帶寬內(nèi)的噪聲功率譜密度,而在連續(xù)波雷達(dá)中,泄露的發(fā)射功率邊帶噪聲要經(jīng)過(guò)窄帶濾波器,所以噪聲功率等于噪聲功率譜密度乘以窄帶濾波器的帶寬(即分析帶寬)Bfft。由于射頻對(duì)消僅對(duì)發(fā)射泄露信號(hào)進(jìn)行抑制,對(duì)發(fā)射信號(hào)邊帶噪聲不能抑制[2]。那么發(fā)射信號(hào)邊帶噪聲泄露到接收機(jī)內(nèi)的功率為

(5)

可見泄露的邊帶噪聲功率跟發(fā)射功率成正比。增加發(fā)射功率意味著同時(shí)增加泄露的邊帶噪聲功率。

而連續(xù)波雷達(dá)的回波功率為

(6)

式中,Lt為天饋線損耗。連續(xù)波雷達(dá)回波功率與發(fā)射功率成正比,那么當(dāng)發(fā)射功率增加時(shí),回波功率相應(yīng)的增加,從而探測(cè)距離也會(huì)增加。但是,當(dāng)發(fā)射信號(hào)泄露的邊帶噪聲作為連續(xù)波雷達(dá)的主要噪聲時(shí)(即泄露的邊帶噪聲功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接收機(jī)噪聲功率時(shí)),連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射功率增大的同時(shí)噪聲功率也隨之增大,此時(shí)雖然回波功率將增大,但回波信噪比并未增大,因此探測(cè)距離也會(huì)不再增大。

由于存在發(fā)射信號(hào)邊帶噪聲的泄露,進(jìn)入接收機(jī)的總噪聲為接收機(jī)輸入噪聲功率與泄露邊帶噪聲功率的疊加,即

(7)

其中,接收機(jī)輸入噪聲功率為

(8)

泄露的邊帶噪聲與接收機(jī)輸入噪聲相互疊加,共同影響接收機(jī)靈敏度。相對(duì)于沒(méi)有發(fā)射信號(hào)邊帶噪聲泄露的雷達(dá),連續(xù)波雷達(dá)的接收機(jī)靈敏度惡化為

(9)

圖4給出了泄露的邊帶噪聲功率和接收機(jī)輸入噪聲功率之比(Nleak/Ni)與接收機(jī)靈敏度惡化的關(guān)系。表1給出了其具體數(shù)值。

圖4　(Nleak/Ni)與接收機(jī)靈敏度惡化

(Nleak/Ni)/dB靈敏度惡化/dB-80.64-41.440345.4688.671212.271616.142020.04

可見當(dāng)發(fā)射信號(hào)泄露的邊帶噪聲功率等于或大于接收機(jī)輸入噪聲功率時(shí),會(huì)造成靈敏度的嚴(yán)重惡化。當(dāng)泄露的邊帶噪聲功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接收機(jī)輸入噪聲功率(如表1中Nleak/Ni=20 dB)時(shí),靈敏度將主要由泄露的邊帶噪聲功率決定。

3改進(jìn)的連續(xù)波雷達(dá)方程

根據(jù)以上分析,在連續(xù)波雷達(dá)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮發(fā)射信號(hào)泄露所帶來(lái)的影響。下面將推導(dǎo)含有發(fā)射信號(hào)泄露影響的連續(xù)波雷達(dá)方程。經(jīng)過(guò)接收機(jī)輸出的噪聲功率為

(10)

式中,G為接收機(jī)增益。

那么接收機(jī)輸出的信噪比為

(11)

將式(5)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)單位格式后與式(6)、式(8)代入式(11),并將系統(tǒng)損耗L代替天饋線損耗Lt,可以得到

(12)

若雷達(dá)的檢測(cè)門限設(shè)置為最小輸出信噪比(SNR)min,并將式(2)代入式(12),即可得到含有發(fā)射信號(hào)泄露影響的連續(xù)波雷達(dá)方程為

(13)

圖5給出了在圖2參數(shù)下利用式(13)得出的連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射功率與最大探測(cè)距離之間的關(guān)系。其中設(shè)置收發(fā)通道的隔離度為70dB,發(fā)射信號(hào)偏離1kHz的相位噪聲為-110dBc/Hz。

圖5　發(fā)射功率與最大探測(cè)距離關(guān)系圖

對(duì)比圖5和圖2可以看出,不考慮發(fā)射信號(hào)泄露影響的傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)方程,在發(fā)射功率較大時(shí)估算出的雷達(dá)最大探測(cè)距離,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于考慮發(fā)射信號(hào)泄露影響的連續(xù)波雷達(dá)方程。造成該現(xiàn)象的主要原因是發(fā)射信號(hào)泄露的邊帶噪聲影響了系統(tǒng)的總噪聲。圖6給出了噪聲占比(Nleak/N和Ni/N)與發(fā)射功率的關(guān)系。

圖6　發(fā)射功率與噪聲占比的關(guān)系

對(duì)比圖5和圖6可以看出,在發(fā)射功率較小時(shí)(發(fā)射功率在0 dBm以下),連續(xù)波雷達(dá)的最大探測(cè)距離隨著發(fā)射功率的增加而快速增加,這一階段發(fā)射信號(hào)泄漏的邊帶噪聲功率占總噪聲功率的比值較小,接收機(jī)靈敏度主要由接收機(jī)輸入噪聲功率決定;隨著發(fā)射功率的增加,雷達(dá)最大探測(cè)距離出現(xiàn)了一個(gè)緩慢增加的區(qū)域(發(fā)射功率在0～20 dBm區(qū)間內(nèi)),這一階段發(fā)射信號(hào)泄漏的邊帶噪聲功率與接收機(jī)內(nèi)部噪聲功率相當(dāng),共同決定接收機(jī)靈敏度。當(dāng)發(fā)射功率繼續(xù)增加(發(fā)射功率大于20 dBm),雷達(dá)的最大探測(cè)距離不再增加,威力趨于極限值。可見,連續(xù)波雷達(dá)的特殊之處在于:在發(fā)射信號(hào)泄漏的影響下,雷達(dá)最大探測(cè)距離隨發(fā)射功率增加依此呈現(xiàn)出3個(gè)變化區(qū)域:快速增加區(qū)、緩慢增加區(qū)、極限區(qū)。

一般情況下,連續(xù)波雷達(dá)泄露的邊帶噪聲功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接收機(jī)噪聲功率,這時(shí)可以忽略接收機(jī)的噪聲并化簡(jiǎn)式(13)的連續(xù)波雷達(dá)方程為

(14)

可見,當(dāng)泄露的邊帶噪聲功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接收機(jī)噪聲功率時(shí),連續(xù)波雷達(dá)的探測(cè)距離可以忽略發(fā)射功率大小的影響。連續(xù)波雷達(dá)方程的實(shí)際使用時(shí),應(yīng)根據(jù)具體的雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)來(lái)靈活應(yīng)用式(13)或式(14)。

圖7給出了上文參數(shù)利用式(14)得出的隔離度與最大探測(cè)距離的關(guān)系,其中設(shè)置發(fā)射信號(hào)偏離1 kHz的相位噪聲為-110 dBc/Hz,可以看出隨著隔離度的增加,連續(xù)波雷達(dá)的最大探測(cè)距離也相應(yīng)增加。

圖7　隔離度與最大探測(cè)距離關(guān)系圖

圖8給出了上文參數(shù)利用式(14)得出的相位噪聲與最大探測(cè)距離的關(guān)系,其中設(shè)置隔離度為70 dB,可以看出隨著相位噪聲的惡化,連續(xù)波雷達(dá)的最大探測(cè)距離也相應(yīng)減小。

圖8　相位噪聲與最大探測(cè)距離關(guān)系圖

由上述分析可以得出,連續(xù)波雷達(dá)與脈沖雷達(dá)相比,收發(fā)通道的隔離度和發(fā)射信號(hào)的相位噪聲兩個(gè)參數(shù)十分重要,直接影響著連續(xù)波雷達(dá)的作用距離。因此在連續(xù)波雷達(dá)的設(shè)計(jì)中,想要“看的更遠(yuǎn)”,單純依靠增加發(fā)射功率是沒(méi)有意義的,應(yīng)該提高收發(fā)通道的隔離度(指標(biāo)為天線的隔離度)和發(fā)射信號(hào)的相位噪聲(指標(biāo)為頻率綜合器的相位噪聲)。

4結(jié)論

雷達(dá)方程對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)起到重要作用,而傳統(tǒng)的連續(xù)波雷達(dá)方程并沒(méi)有考慮到連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)泄露這一重要特征。本文在說(shuō)明了傳統(tǒng)連續(xù)波雷達(dá)方程的不足后,詳細(xì)分析了發(fā)射信號(hào)泄露對(duì)連續(xù)波雷達(dá)的影響,指出當(dāng)發(fā)射泄露的邊帶噪聲功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接收機(jī)輸入噪聲功率時(shí),靈敏度將主要由泄露的邊帶噪聲功率決定。因此通過(guò)增加收發(fā)通道隔離度和發(fā)射信號(hào)相位噪聲兩個(gè)參數(shù),將發(fā)射信號(hào)泄露的影響加入到連續(xù)波雷達(dá)方程中。推導(dǎo)出了改進(jìn)的連續(xù)波雷達(dá)方程。新的連續(xù)波雷達(dá)方程可以正確地反應(yīng)出雷達(dá)參數(shù)和雷達(dá)作用距離的關(guān)系。這種考慮到發(fā)射信號(hào)泄露的連續(xù)波雷達(dá)方程在連續(xù)波雷達(dá)設(shè)計(jì)中具有重要的意義并且已經(jīng)得到了應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] Stove A G. Linear FMCW radar techniques[J].RadarandSignalProcessing, 1992, 139(5): 343-350.

[2] Feng J K, Huang G Q, Xie M. Study on technology for suppression of cw radar direct wave leakage[J].FireControlRadarTechnology,2015,44(2):9-12.(馮健康,黃根全,謝敏.連續(xù)波雷達(dá)直波泄露抑制技術(shù)研究[J].火控雷達(dá)技術(shù),2015,44(2):9-12.)

[3] Chen B X.Modernradarsystemanalysisanddesign[M].Xi’an:Xidian University Publish House, 2012: 79-83. (陳伯孝. 現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2012: 79-83.)

[4] Li X W. The equation of digital frequency modulation continuous wave radar[J].RadarScienceandTechnology, 2009, 7(5): 329-332. (李鮮武. 數(shù)字調(diào)頻連續(xù)波測(cè)距雷達(dá)方程[J].雷達(dá)科學(xué)與技術(shù), 2009, 7(5): 329-332.)

[5] He Y, Yuan F, Zhu B. Range estimation of linear frequency modulation continuous wave radar[J].JournalofChengduUniversity(NaturalScience),2005,24(4):301-303.(何源,袁飛,朱彬.線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的距離估算[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,24(4):301-303.)

[6] Wang Y, Qu C W, Su F. Radar equation of FMCW SAR[J].RadarScienceandTechnology,2008,6(3):178-181.(王穎,曲長(zhǎng)文,蘇峰.FMCW SAR雷達(dá)方程[J].雷達(dá)科學(xué)與技術(shù),2008,6(3):178-181.)

[7] Mahafza B R.Radarsystemsanalysisanddesign(usingMATLAB)[M].2nd ed.Chen Z J,trans. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2008: 84-85. (Mahafza B R. 雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)(MATLAB版)[M].2版.陳志杰等,譯.北京: 電子工業(yè)出版社, 2008: 84-85.)

[8] Wang Y H, Zhao Y C. Isolation design of a MMW continuous wave radar antenna[J].FireControlRadarTechnology, 2014, 43(1): 98-100. (王永華, 趙迎超. 毫米波段連續(xù)波雷達(dá)天線隔離度設(shè)計(jì)[J].火控雷達(dá)技術(shù), 2014, 43(1): 98-100.)

[9] Guo L H, Wang D J. Carrier feed through nulling in millimeter wave continuous wave radar[J].ModernRadar,2001,23(4):41-45.(郭聯(lián)合,王東進(jìn).毫米波連續(xù)波雷達(dá)載波泄漏對(duì)消[J].現(xiàn)代雷達(dá),2001,23(4):41-45.)

[10] Zhao Q. Design of Ka band front end with RF cancellation in continuous wave radar system[J].TelecommunicationEngineering,2012,52(6):964-968.(趙青.Ka頻段射頻對(duì)消連續(xù)波雷達(dá)前端研制[J].電訊技術(shù),2012,52(6):964-968.)

[11] Yang T H, Qu L L, Shao Q H, et al. Research on co-channel interference cancellation for continuous wave radar[J].JournalofMicrowaves,2011,27(6):32-36.(楊天虹,屈樂(lè)樂(lè),邵清亮,等.連續(xù)波雷達(dá)同頻干擾微波對(duì)消技術(shù)研究[J].微波學(xué)報(bào),2011, 27(6): 32-36.)

[12] Gao S T, Liu H S. Analysis of phase noise and its effects on circuit systems[J].FireControlRadarTechnology,2003,32(2):58-63.(高樹廷,劉洪升.相位噪聲分析及對(duì)電路系統(tǒng)的影響[J].火控雷達(dá)技術(shù), 2003, 32(2): 58-63.)

[13] Gao S T. Analysis and measurement of radar frequency synthesizer phase noise[J].FireControlRadarTechnology,1983,12(3):35-45.(高樹廷.雷達(dá)頻率合成器相位噪聲的分析與測(cè)量[J].火控雷達(dá)技術(shù),1983,12(3):35-45.)

[14] Lv B, Zheng Q R, Yuan N C. Novel method to improve radar transmit-receive isolation[J].SystemsEngineeringandElectronics,2008,30(8):1595-1597.(呂波,鄭秋容,袁乃昌.一種改善雷達(dá)收發(fā)隔離的新方法[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2008,30(8):1595-1597.)

馬可(1988-),男,工程師,碩士,主要研究方向?yàn)檫B續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。

E-mail:xdmake206@qq.com

李慧敏(1987-),男,工程師,碩士,主要研究方向?yàn)槔走_(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

E-mail: 492020255@qq.com

王仁濤(1986-),男,工程師,博士研究生,主要研究方向?yàn)槔走_(dá)總體工程。

E-mail: 757811957@qq.com

黨曉方(1987-),男,工程師,博士,主要研究方向?yàn)槔走_(dá)總體工程。

E-mail: 277055300@qq.com

王毅(1978-),男,高級(jí)工程師,碩士,主要研究方向?yàn)槔走_(dá)總體工程。

E-mail: 13929815@qq.com

Continuous wave radar equation with the leakage of transmitted signal

MA Ke, LI Hui-min, WANG Ren-tao, DANG Xiao-fang, WANG Yi

(Xi’anElectronicEngineeringResearchInstitute,Xi’an710100,China)

Abstract:The continuous wave (CW) radar has the phenomenon of transmitted signal leakage. The leakage of the transmitted signal sideband noise would drown the echo signal of targets and lower the receiver sensitivity. The traditional CW radar equation does not consider the effect on the performance of radar. By increasing the two parameters of the transmitter-receiver isolation and the phase noise of the transmitted signal, the traditional CW radar equation is modified after analyzing its deficiency. The influence of transmitted signal leakage on the CW radar is reflected in this radar equation. This improved CW radar equation can be more realistic to describe the relationship between the range and the radar parameters and the target characteristics.

Keywords:continuous wave (CW) radar; radar equation; signal leakage

收稿日期：2015-09-10；修回日期：2015-11-19；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版日期：2016-02-23。

基金項(xiàng)目：武器裝備預(yù)先研究基金(40405040201)資助課題

中圖分類號(hào)：TN 951

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1001-506X.2016.06.12

作者簡(jiǎn)介：

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20160223.0836.016.html