雷达距离分辨率的理解

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雷达分辨率是雷达指将两个目标分辨为分离目标所需的差异，代表了雷达在密集目标环境下分辨多目标的能力。

雷达分辨率通常包括距离分辨率、速度分辨率和角度分辨率。直观来看，距离分辨率取决于脉冲宽度，速度分辨率取决于相参积累时间，雷达的角度分辨率则与天线的波束宽度有关，包括方位和俯仰。

距离分辨率


距离分辨率是指将在距离维将两个大小相等的点目标区分开的最小距离，对于脉冲信号，距离分辨率用公式表示为：
其中，Tp为时宽，Bw为脉冲信号带宽。关于理解距离分辨率直观的示意图如下：
 
目标分辨示意图
 
不同雷达，对目标的分辨率要求是不同的，从而采用不同的信号带宽，下面列出常用雷达对分辨率的要求，仅供参考。

表 距离分辨率和信号带宽的关系
分辨率/m
信号带宽/MHz
60
2.5
15
10
1~0.3
150~500
0.3~0.1
500~1500

实际距离分辨力


实际的距离分辨力则复杂的多。我们知道雷达通常会对信号进行调制来增加信号带宽，典型的有线性调频信号和相位编码信号，在接收时采用脉冲压缩技术将脉冲宽度压窄，从而达到在不降低雷达平均功率（不减少时宽）的情况下，提高距离分辨率。


雷达在对调制信号进行脉冲压缩时，通常会进行加权处理，来降低旁瓣，但我们都知道加权会导致主瓣展宽，因此脉压后的距离分辨率要乘以一个常数，具体是和加权函数相关的。

为了全面考虑距离自相关函数主峰、旁瓣对分辨能力的影响，Woodward定义了一个反映分辨特性的参数：时延分辨常数，它与信号的有效带宽成反比，注意是有效带宽。

时延分辨常数：
距离分辨率与时延分辨常数的关系：
时延分辨常数是将相应主峰、旁瓣或类似噪声基底的全部能量计算在一起，除以主峰最高点功率所得的时间宽度。时延分辨常数越小，距离自相关函数的主峰窄、旁瓣或基底小，对分辨目标是有利的。


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