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线性调频信号MTI处理技术

雷海科技

2022-09-02

导读：本文给出了均匀PRI雷达MTI处理的基本流程，仿真和工程实现了MTI处理功能，对进一步掌握现代雷达信号处理技术提供了帮助

1、MTI原理

动目标显示MTI（Moving Target Indication）是指利用杂波抑制滤波器来抑制各种杂波，提高雷达信号的信杂比，以利于运动目标的检测技术。以地杂波为例，杂波谱通常集中于直流（多普勒频率

）和雷达重复频率的整数倍处。在脉冲雷达中MTI滤波器就是利用杂波与运动目标的多普勒频率差异，使得滤波器响应在杂波谱的位置形成“凹口”，以抑制杂波，而让运动目标通过后的损失尽量小或没有损失。为了有效抑制杂波，MTI滤波器需要在直流和整数倍处具有较深的阻带。

延迟线对消器可用于实现固定杂波的抑制。延迟线对消器凹口中心位于的整数倍处。单延迟线对消器（两脉冲一次对消）和双延迟线对消器（三脉冲二次对消）的结构如图1和图2所示。

图1单延迟线对消器

图2双延迟线对消器

由图1和图2可以得到两种延迟线对消器的系统函数分别为：

单延迟线对消器的系统函数为：

(1)

双延迟线对消器的系统函数为：

(2)

图3给出了上述两种类型的延迟线对消器的频率响应。从图3中可以看出，相比单延迟线对消器，双延迟线对消器在阻带具有更宽的凹口，因而对谱宽较大的地物杂波抑制能力更强，因此双延迟线对消器比单延迟线对消器得到了更广泛的应用。但双延迟线对消器不能改善通带的频率响应，且其频率响应在通带内是不均匀的。

图3两种延迟线对消器的频率响应

2、仿真测试

以线性调频信号为例，通过雷海模拟器产品生成LFM仿真信号，LFM仿真信号具体生成方法参考2021年7月22日文章《线性调频目标信号仿真实现》，以及2022年6月24日文章《线性调频脉冲压缩技术》，为了更直观的看出MTI的处理效果，在模拟器中同时创建了2批目标，目标1为静止不动，目标2以30m/s的速度做直线运动，两批目标的参数配置如下图。