Alias 自由范围范围和范围分辨率公式证明

信息处理 雷达 解析度
2022-02-14 23:41:37


我查阅了很多关于雷达工作原理的书籍。
分辨率和混叠自由范围范围(明确范围)的众所周知的公式出现在 FMCW 雷达中,即

δR=c/(2B)

Wr=c/(2Δf)
,在哪里 Δf是频率步长。问题是它们“神奇地”出现,没有任何衍生。
我尝试通过一些物理关系来赋予它们不同的含义,但结果尚无定论。
有人可以提供上述公式的数学证明/推导吗?

提前致谢

1个回答

FMCW 雷达的范围是通过在与接收信号进行零差后生成拍频来确定的。该拍频可以根据发射脉冲的参数和目标返回的时间延迟映射到目标的范围。

给定具有脉冲长度的线性调频 (LFM) 脉冲τ和扫频β, 范围映射R是(谁)给的

R=fbcτ2β

在哪里fb是混频后产生的拍频。推导可以在这里找到。

为了分析拍频,我们必须对零差信号进行采样和 DFT。让我们假设信号是组成的N样品。在某个采样频率fs和 DFT 大小N, 频率仓大小Δf是(谁)给的

Δf=fsN

使用第一个方程的形式,我们可以取微分并看到距离分辨率ΔR是(谁)给的

ΔR=Δfcτ2β

使用第二个等式和事实τ=Nfs,那么我们得到

ΔR=fsNNfsc2β=c2β

我们得到了波形范围分辨率的普遍方程。

在这些条件下,采样和 DFT 参数可以使生成的频率区间准确地适应波形的范围分辨率能力。在实际系统中,由于使用了填充,频率仓的大小通常更精细,但这不会增加波形的原始能力。换句话说,DFT 的 range-bin 大小通常比波形可以达到的范围分辨率更精细,这很好!这是需要避免的另一种方式。

至于你的表情Wr,请澄清什么Δf是或您在哪里采购它。它看起来不正确。