雷达的常见分类以及典型应用

发射机和接收机相参工作时，速度信息就可以从脉冲和脉冲之间的相位变化中获得。通常使用I/Q解调的方式。为了避免距离和速度模糊，最新的脉冲多普勒雷达根据需要采用变脉冲重频（PRF）的技术，脉冲重复频率变化范围一般从几百Hz到500 KHz。

另外，更为先进的脉冲多普勒雷达系统采用一种"交错"的脉冲重频（PRF），即根据探测过程需要，交替变换脉冲重频。要获得脉冲多普勒系统高的性能，需要非常低的本振（LO）相位噪声，低的接收机噪声，低的I/Q增益相位不平衡度（以避免虚假的目标信息）。

脉冲压缩雷达

传统的脉冲雷达和脉冲多普勒雷达，为了获得高的距离分辨率，需要发射非常短的脉冲，但短脉冲意味着发射的信号能量低，作用距离减小。增加脉冲功率，可以增加作用距离，但发射功率的提高，是很有限的，而且成本会很高。远的作用距离和高距离分辨率之间在实现中存在矛盾。

脉冲压缩体制利用脉冲内的调制，很大程度上解决了作用距离和距离分辨率之间矛盾。充分利用了宽脉冲提供的大的作用距离和短脉冲提供的高的分辨率分别带来的好处。并可以使用低的脉冲功率。

通过调制脉冲，在脉冲之间建立时间上的参考，和调频连续波（FMCW）的情况类似。常用的调制方式：

• 线性调频

• 非线性调频

• 脉冲相位编码

• 多相调制和时－频编码调制

尽管脉冲压缩雷达具有低脉冲功率时获得远的作用距离和高的分辨率的优点，但也存在一个明显的不足，最短的作用距离受到脉冲宽度的限制，在脉冲发射时间，接收机是阻塞的。在空中交通管制的应用中，由于脉冲压缩雷达这一主要不足，往往采用两种技术，远距离时采用调频脉冲，而近距离时则采用非常短的脉冲，而近距离时，不需要大的发射功率。

－线性调频应用最广泛；

－非线性调频尽管有许多优点，但迄今用的很少；

－脉冲相位编码应用非常广泛，尤其长度为11和13码元的巴克码（Barker）调制；

－先进的军用雷达系统中，特殊编码的多相调制的脉冲压缩技术的应用正逐步增加。

捷变频雷达（FAR）（抗阻塞干扰和杂波抑制）

跳频是雷达系统对付阻塞干扰和电子对抗（ECCM）的有效方法，通常用在军用雷达技术中。采用FAR还具有到杂波抑制的功能。典型参数：小于1us的切换时间，X波段几百MHz的跳变带宽，W波段（95GHz）2GHz的跳变带宽。

另外一些与FAR相关的测量参数包括，频率切换时间、频率跳变序列、切换杂散以及宽带幅度相位稳定性等。

步进跳频雷达

步进跳频雷达多见成像应用，跳频带宽从几百MHz到2GHz，分辨率达到10cm。

步进跳频时域示意图

脉冲到脉冲之间，频率以固定步进变化。典型应用一个跳变周期包括128个脉冲。步进跳频的优点是，宽带范围内频率跳变获得很宽的带宽，从而获得高的分辨率，而无需很大的瞬时带宽。

由于发射机和接收机的要求很大的射频带宽，这些子系统必须具有非常好的幅度和相位稳定性，以获得高的分辨率。因此，测量脉冲－脉冲之间幅度相位稳定性非常重要。又如捷变频雷达（FAR）一样，本振在跳变过程中的设定时间也是一个重要的测量参数。

活动目标指示雷达（MTI）

活动目标指示雷达（MTI）的基本思想是抑制固定的或慢速运动的目标的反射，如固定建筑物、山体、云、水波等杂波，以获取运动目标，如飞行物、车辆的反射并指示。此时，由于多普勒效应使得相对于雷达径向运动的目标回波与发射机频率之间产生频差，这一频差正比于相对径向速度（对线性调频雷达而言）。对脉冲雷达系统，运动目标的回波相对于发射信号而言，产生脉冲之间相位变化。

活动目标指示雷达

MTI的优化应用，需要一些经验，如交错PRF（脉冲之间的时间间隔可按一定规律变化）从而避开所谓的盲速。对优化的MTI或杂波抑制而言，重要的测量参数有：对发射信号脉冲－脉冲之间的幅度相位稳定性；本振信号的相位噪声和高稳定性，尤其对测量慢速运动的目标探测而言，低的相位噪声尤其重要。

单脉冲雷达

单脉冲雷达天线

单脉冲雷达系统中，至少需要采用空间分离的两组天线。通过比较和差通道，可以定位雷达波束照射范围内的目标。左右通道的反相耦合形成差通道（ΔAz），即方位差通道。在指向的方向上，和通道得到最大值，同时差通道最小值。由于和通道（Σ）和差通道（Δ）在一个脉冲回波就可以得到结果。所以，一个脉冲就可足以计算目标位置。（常常将这样组合天线的方式称为单脉冲天线）。和通道与差通道的比值提供了实际目标的指