脉冲多普勒雷达接收机是一个复杂的信号处理系统，在这一系统中包括对发射机泄漏和高度杂波的抑制，单边带滤波和主杂波抑制，再带滤波器组，视频积累和恒虚警检测，而且接收机是多路的，更增加了其复杂性。 　　 　 1、单边带滤波器 　　单边带滤波器是一个带宽近似等于脉冲重复频率 fr f r 的带通滤波器，其主要作用是从回波频谱中只滤出单根谱线，从而使得后面的各种滤波处理在单根谱线上进行。使用单边带滤波器还可以避免目标多普勒频率时出现的模糊，同时也避免了后面信号处理过程中可能产生的频谱折叠效应。 　　由于单边带滤波器仅取出回波信号的单根谱线，因而使信号功率下降了 d2 d 2 倍(d为发射脉冲占空系数)，但因其输出的杂波和噪声功率也同样减小，所以单边带滤波器并不降低接收机的信杂比。 　　PD雷达对于单边带滤波器的性能参数要求得十分严格，而月一般要求带外抑制至少要大于60dB，因此通常是采用石英晶体滤波器来满足这些技术要求。 2、主瓣杂波抑制滤波器 　　主瓣杂波的干扰最强，常常比目标回波能量要高出60~80dB。 确定主瓣杂波中心频率 fMB f M B 有两种方法:一种方法是利用频率跟踪，另一种方法则不用频率跟踪，而是由天线指向和载机飞行速度计算出主瓣杂波应有的多普勒频移 fMB f M B ，直接控制压控振荡器去产生 fc+fMB f c + f M B 的振荡频率。 　　主瓣杂波抑制滤波器的幅一频特性应是主瓣杂波频谱包络的倒数，以使通过滤波器后输出的杂波频谱可近似为平坦的特性。 　　从匹配滤波理论的角度来看，由于主瓣杂波是色噪声，因此主瓣杂波抑制滤波器相当于一个白化滤波器，经过主瓣杂波抑制之后，后面的多普勒滤波器可以按照白噪声中的匹配滤波理论来进行设计。 3、高度杂波的滤除 　　高度杂波是由地面的垂直反射所形成的杂波，它比漫反射所形成的旁瓣杂波要强得多。当载机水平飞行时，高度杂波的多普勒频移为0，通常可以采用一个单独的固定频率抑制滤波器—零多普勒频率滤波器来滤除它。 　　还可以用以下两种方式来滤除：其一是使用可防止检测高度线杂波专用的CFAR电路；其二是使用航迹消隐器除去最后输出的高度线杂波。 4、多普勒滤波器组 ①多普勒滤波器组是覆盖预期的目标多普勒频移范围的一组邻接的窄带滤波器。 ②多普勒滤波器组可以设在中频，也可以设在视频。 ③每个滤波器的带宽应设计得尽量与回波信号的谱线宽度相匹配。 ④多普勒滤波器组基本上都是采用数字滤波方法来实现。 5、恒虚警处理 　　根据杂波环境的不同及对雷达性能要求的不同，在PD雷达中可以采用参量法或非参量法CFAR处理技术，根据背景于扰电平来自动调节检测门限，以达到使虚警概率恒定的目的。

1、中频信号处理 距离门的作用： ①距离量化，并由此提取距离信息； ②消除本距离单元以外的杂波，首先从时间上进行分辨。 　　每一个距离门对应一个距离单元和相应的一条距离通道，每一通道有一单边带滤波器，用它来选取中心频率附近目标可能出现的频率范围，然后送到窄带滤波器去提取速度信息。单边带滤波器输出到窄带滤波器组以前尚需经过领多普勒滤波和主瓣杂波滤波。信号经主瓣杂波滤波器后，其输出再次和杂波跟踪振荡器混频，使信号的频谱位置复原到原来的位置上，便于下面继续在中频范围内进行多普勒信号处理。 　　Ｎ个相干脉冲通过宽度为 1/NTr 1 / N T r 的窄带滤波器相当于对N个回波脉冲进行相参积累，覆盖全部测速范围 fr f r 所需要的滤波器数目为 　　

2、零中频信号处理 　　零中频信号处理就是讲中频信号经相干检波器后变成视频信号进行滤波，为避免检波引起的频谱折叠，保持区分正负频率的能力，采用正交双通道处理。 3、窄带滤波器组实现 　　当目标速度未知时，应采用邻接的窄带多普勒滤波器组来覆盖目标可能出现的所有多普勒频率范围。其实现方法有模拟式、数字式（快速傅里叶变换）和近代模拟式（线性调频频谱变换（CT））三种。

1、单目标跟踪系统 （1）角度跟踪系统 　　PD雷达的单目标角度跟踪一与常规雷达相同，可用顺序波束序列转换或单脉冲体制。 （2）速度（多普勒频率）跟踪系统 　　频率跟踪环路根据频率敏感元件的不同可以分为锁频式和锁相式两种。 　　①锁相系统是测量多普勒频率的优选装置，其理论上的稳态测速误差为0。 　　②为了保证锁相系统处于跟踪状态，压控振荡器的相位总得基本同步地跟踪信号相位变化，它们之间的误差不能超过信号周期的几分之一。因此，对雷达设备的稳定性提出较高的要求。 　　③当系统的带宽一定时，锁相系统就存在最大可跟踪目标加速度的限制，而在锁频系统中就无此限制。 （3）距离跟踪系统 　　在这种跟踪方案中，距离门用一个低频参考信号进行脉冲位置调制或跳动其脉冲宽度的一小部分。跨过多个脉冲周期的跟踪可以用一个具有比一个脉冲周期长的时间基准的距离跟踪器实现。 2、四维分辨跟踪系统 综合距离、速度、两个角度(方位角和俯仰角)等四个跟踪回路。就构成具有四维分辨能力的跟踪系统。 角度上的分辨由角跟踪系统和波束宽度决定，跟踪伺服系统使天线对准目标。距离上的分辨率由距离跟踪系统和距离门的宽度决定。 ①四维分辨系统的主要优点是能在速度坐标即多普勒频率上分辨目标。 ②四维分辨系统的另一个重要的特性是由于加了窄带滤波器，只能通过相应的一根回波谱线，从而滤除噪声，所以可以提高信噪比。 ③四维分辨系统的上述优点决定了它具有很强的抗干扰能力。 3、多目标跟踪系统 多目标跟踪可　由多路接收通道实现。

1、测距和测速模糊的基本概念 　　当脉冲重复频率很高时，对应一个发射脉冲产生的回波可能要经过几个周期以后才能被收到，若目标的真是距离是R，而按照常规方法读出的目标距离是 Ra R a ，产生的误差是

上述由于目标回波的延迟时间可能大于脉冲重复周期，使收发脉冲的对应关系发生混乱，同一距离读数可能对应几个目标真实距离的现象叫做距离模糊，距离读数 Ra R a 叫做模糊距离。 　　当脉冲重复频率较低时，目标回波的多普勒频移可能超过脉冲重复频率，使回波谱线与发射信号的谱线的对应关系发生混乱。相差 nfr n f r 的目标多普勒频移会读做同样的多普勒频移，测量出的一个速度可能对应几种真实速度，这种现象叫做测速模糊。 　　脉冲多普勒雷达的最大不模糊距离和速度有如下限制，即

2、测距模糊解算 （1）多重脉冲重复频率测距法 　　采用双重PRF所能达到的最大无模糊距离 Ru,max R u , m a x 由 fr1 f r 1 和 fr2 f r 2 最大公约频率 1/tu 1 / t u 决定。 （2）连续改变脉冲重复频率测距法 　　在满足把目标回波保持在每个脉冲周期的中点的前提下，测出距离波门的移动速度 R′(t) R ′ ( t ) 、PRF的瞬时值 fr(t) f r ( t ) 和PRF的变化率 f′r(t) f r ′ ( t ) 根据 R(t)=R′(t)fr(t)f′r(t) R ( t ) = R ′ ( t ) f r ( t ) f r ′ ( t ) 就可以计算出目标的无模糊距离。 （3）射频调制测距法 　　雷达发射的高重复频率脉冲串的载频分为两部分：一部分载频不变，另一部分载频随时间线性增长，频率变化率是 kFM k F M ，非调频部分的信号用于测量目标回波的多普勒频移 fd f d ，当雷达工作于线性调频状态时，目标回波除了多普勒频移外，还有一个与距离成正比的频移 △f=fd2−fd1 △ f = f d 2 − f d 1 。目标回波的真实延时为 △f/kFM △ f / k F M ，所以可以求出目标的真实距离为 R=c△f/2kFM R = c △ f / 2 k F M 。 （4）脉冲调制测距法 　　脉冲调制测距法是通过改变发射脉冲的波形参数（幅度、宽度和位置），对接收到的回波信号加以识别和计算处理来消除距离模糊的方法。 3、测速模糊的解算 　　多重PRF信号可以用来消除测速模糊，利用多普勒滤波器组在每个重复频率下测出模糊距离，再根据余弦定理，推导出目标真实相对速度。 　　另一种方法是利用距离跟踪的粗略微分数据来消除测速模糊。

1、发射脉冲遮挡频率 当采用高或中脉冲重复频率时，测距都会产生模糊，也就是目标回波的延时可能超过一个脉冲重复周期。 当回波全部被发射机脉冲挡住时，影响最为严重，使作用距离降为0——称为盲距。 2、跨越效应 回波脉冲不是完全进入一个距离门，而是跨接在两个相邻的距离门中间——产生了跨越。 跨越一般和遮挡一起用统计平均的方法研究。 3、频域处理和带宽的影响 在主瓣杂波被滤除的同时，那些多普勒频移正好落在主瓣杂波的频率上的运动目标回波也被滤除了。这就是频域中的遮挡现象。 回波谱线跨越子滤波器引起的损失比起回波对距离门跨越的损失要小的多。

1、无杂波区的距离方程 当运动目标的多普勒频移落入无杂波区时，在检测中与目标回波抗衡的只有系统噪声。

DAV D A V PD雷达损失系数， NF N F 系统噪声系数。 当要求信噪比为S/N时作用距离R和R0的关系为

2、旁瓣杂波区的距离方程 若目标回波的多普勒频移落在旁瓣杂波区，检测时与信号抗衡的分量是杂波与噪声之和。此时PD雷达信噪比为1的距离方程可表示为：

在输出信噪比都为1的情况下，PD雷达在有杂波十扰但目标回波多普勒频移落在无杂波区时，考虑了遮挡和跨越损失后的平均作用距离，比常规脉冲雷达没有杂波于扰时的作用距离还要大。若常规脉冲雷达也工作在同样杂波于扰情况下，距离性能还要大大变坏。 PD雷达距离性能的优越性主要是由它的工作体制和信号处理方式决定的。 ①PD雷达采用相参体制，利用了目标运动的多普勒效应，检测实质上是在频域进行的。 ②信号处理采用距离门和多普勒窄带滤波,实质上是相参积累器。 ③常规脉冲雷达一般采用非相参体制，接收机的特性近似匹配于单个脉冲。 若考虑增加非相参积累，信噪比将得到改善，则两种雷达在无杂波干扰时的距离性能将趋与接近。