大家好今天来介绍雷达信号处理基础 的问题，以下是机器人网小编对此问题的归纳整理，来看看吧。
文章目录列表:
- 1、雷达信号处理基础-采样理论
- 2、雷达信号处理基础-杂波
- 3、雷达信号处理基础-空间频率
- 4、
- 5、雷达信号处理基础的介绍
雷达信号处理主要是数字信号的处理，数字信号是对模拟信号的离散得到的。其中主要涉及两个离汪空散，一个是变量的离散（连续变量到离散变量，采样），另一个是对信号数值的离散化（信号幅度的量化）。
对模拟信号进行采样的时候采样间隔该如何确定？通常情况下，可以根据奈奎斯特采样定理给予我们指导，如果一个信号x(u)的傅里叶变换是带限的，其频域带宽为βf，若要从一组采样中将该游缓信号恢复出来，此时的采样间隔需要满足：
上面的式子中，如果我们考虑角频率单位的话，则需要再乘以2π,也就是说，我们取得采样频率Fs需要大于信号x(u)的频域带宽,即
通过这个关系，可以确定脉冲回波的采样率，以及多普勒处理的采样率，相控阵天线阵元的间距等等。
下面举个例子，给出信号x(u)在频域的结果，考虑其带宽为βf,带限于± βf/2,对信号x(u)以神陵模间隔Ts进行采样，即在频域以Fs=1/Ts为间隔无限延拓，这就是我们较为熟知的，若在欠采样的情况下会出现频谱混叠的问题。
题图：MabelAmber 来自网络
插图：Alexas_Fotos 来自网络
雷达信号处理基础-杂波
同一般的信号处理相比，雷达信号处理中对于杂波的理解是理论和实践中不可忽视的一点。
杂波这个词在我们进行外场实验时会经常遇到，例如地杂波，海杂波等。闭游敏
首先杂波的意思就是干扰，它和噪声的区别在于有时候它是干扰，有时候我们却对它感兴趣。比如车载中我们就对环境中存在的各种杂波是不感兴趣的，不单单是地面的杂波，在一些场景中，顺带简单吐槽一下，高速公路或常见马路内的金属防撞栏，这种人造的分布散射体磨桥，往往在信号处理时会引入一些非期望的信号，这种场景的处理不可以简单加粗暴。但是在成像中，此时地形则成了SAR雷达的目标，这个时候的杂波是我们感兴趣的。
我们常讨论的地杂波同海杂波一样，都属于面杂波一类，这种杂波的散射特性主要由其RCS的均值或者中值进行描述。
事实上，地杂波的特性主要与地形特点，擦地角等等相关，其中擦地角是我们感兴趣的一个内容，轿枝为了减小地杂波的影响，在进行外场实验时我们会将雷达微微上翘或者上抬。为了搞清楚擦地角对于地杂波的散射特性的影响，MW Long曾对这个问题进行了研究，对于擦地角存在两个极端，一个极端是擦地角很小，这个时候面杂波的RCS的中值或均值会随着角度的减小而迅速减小。另外一个极端是擦地角很大，这个时候面杂波的RCS的均值或中值会随角度的增大而迅速增大。而在两个极端之间的角度，它的变化时缓慢而稳定的。根据这样的变化特点，MW Long 给出了面杂波其RCS的均值或者中值随环境中的各种因素，比如擦地角等变化的模型，即等γ模型。
这个模型并不能及精确的反映出擦地角在很小和很大的两种极端下的面杂波散射特性的变化情况，此时需要其他的模型。
回到文章的开头，杂波的理解对于雷达信号处理是不可忽视的一点，这也印证了杂波在雷达信号处理中的重要性，在大多数情况下，杂波对于雷达性能的影响是超过噪声的。因此，信杂比这个指标也是雷达信号处理常用到的一项指标。
题图：Pixabay，PEXELS
插图：Pixabay，PEXELS
雷达信号处理基础-空间频率
存在一个波长为λ的正弦波，传播速度为c，沿x正向传播。
正弦脉冲的时间和频率频率
我们现在在其中的一个波峰位置设置一个空间观测位置x0,在这个位置上观测者将以时间周期T=λ/c连续的观测到波峰，因此，这个正弦波的时间频率为F=1/T=c/ λ Hz或者2π / λ rad/s。这个时候我们可以定义该正弦波的滚辩时间周期。
同样的，我们可以给出该正弦波的空间周期，我们之前在该正弦波的某个波峰位置设立了观测位置，对于空间周期，我们仍然在观测位置对正弦波进行观察，此时的空间周期为从观测位置开始到下一个波峰出现晌态，即两个相邻波峰之间的间隔为λ m,所以空间频率为1/λ个周期，或者每米2π/λ rad, 后者表示定义为波数K。
通常空间位置和速度为三维的，所以波数也是三维的矢量。在前面我们从一维平面对正弦波分析并定义了时间周期和空间周期，现在我们将一维平面扩展到二维平面内，同样的方法可以推至三维的平面，在此就不在赘述。
二维平面的空间频率和波长
考虑下图给出的二维平面，脉冲在xy平面的传播时沿一个方向进行的，传播方向的波束仍为K=2π/λ,对于二维平面，通过利用脉冲相对宴备源x轴方向的入射角 θ，我们需要将该波数分解到x轴方向和y轴方向，因此，可以得到x轴正方向的波数为Kx = (2π/ λ)cos(θ),同样的y轴正方向的波数为Ky = (2π/ λ)sin(θ)。
最后，可以得到总的波数和各个分量之间的关系为
题图： fabloomero 来自网络
以上就是小编对于雷达信号处理基础 问题和相关问题的解答了，希望对你有用
