来源 | 雷达信号处理matlab

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接收信号经多普勒滤波后得到多普勒频率的粗略值，然后利用等信号法可对目标多普勒频率进行精确的测量。目标多普勒的最佳估算和距离的最佳估算类似，只要将时间和频率函数互换即可。

不过，在多普勒测量中，必须考虑两种时间和频率刻度：

• 脉冲宽度  和相应的频谱包络宽度  

• 驻留在目标上的时间  和相干脉冲串频谱中谱线的相应宽度  

下图给出了高斯型脉冲的时域波形及其频谱示意图。利用连续波或长脉冲发射的雷达可对频谱包络实现有效的分辨和测量，但在多数情况下，雷达提供的数据是相干脉冲串发射的精细线谱。

当已经测出信号的多普勒频移  后，它与目标的径向速率  的关系为

多普勒跟踪的目的并不是要进行速率测量，而是要从杂波和其它目标中分辨出所期望的目标。

单个脉冲或采样的多普勒测量

对信号的单个脉冲或采样的多普勒频移的最佳估算器如下图所示。

  通道由与脉冲频谱相匹配的滤波器形成。  通道在匹配滤波器输出端加一个鉴别器（离开匹配滤波器中心的两个滤波器），产生一个双极性脉冲，其极性和幅度指出频谱中心如何离开通道的中心。该输出经距离选通、滤波，用于控制一个可变本振，该可变本振使输入信号发生频移直到它落到鉴别器的零值上。

脉冲串的多普勒测量

矩形脉冲串的时间及其频谱如下图所示。图中频谱包络的带宽  为脉冲宽度  的倒数，精细谱线的窄的宽度  为天线照射时间  的倒数。

对非相干脉冲的多普勒测量，可通过对  次单个脉冲测量的结果求平均而完成。

相干脉冲串的多普勒跟踪需要一个如下图所示的系统。

可变本振对接收机本振信号进行偏移，使接收信号集中在中频上。在对独立脉冲进行匹配滤波后（频谱包络滤波器和距离门的级联组合）,使信号通过  通道的窄带滤波器和  通道的鉴别器。鉴别器输出则控制本振，使得本振的工作频率与信号的中心频率相一致。

连续波雷达多普勒频率的测量

回波信号的多普勒频率  正比于径向速度  而反比于波长  ，

即多普勒频率与工作频率  的相对值正比于目标速度与光速之比。

在多数情况下，多普勒频率处于音频范围。例如，当  ，  时，  ，  ，回波信号的频率  ，发射与接收信号频率相差的百分比是很小的。

因此，对连续波雷达，可以采用差拍的方法，即设法取出  与  的差值  。汽车测速雷达大多采用这种方式。

针对连续波雷达，可以在接收机检波器输入端引入发射信号作为基准电压，在检波器输出端即可得到收、发信号频率的差频电压。这种完成差频的检波器称为相参（干）检波器。

相干检波器是一种相位鉴别器，在其输入端除了加基准电压外，还有需要鉴别其差频或相对相位的信号电压。由于目标个数和多普勒频率未知，检波器输出信号需要经过多个窄带滤波器组，从而得到每个目标的多普勒频率！

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