29、脉冲雷达扫描与处理损耗介绍

脉冲雷达扫描与处理损耗介绍

1. 理想与实际雷达系统的可检测性因素

在理想的雷达系统中，若没有损耗且目标不发生波动，可检测性因素仅取决于三个参数：期望的检测概率 $P_d$、所需的虚警概率 $P_{fa}$ 以及接收到的脉冲数量 $N$。然而，实际的雷达系统采用的是次优处理方式，这会导致一系列损耗，这些损耗必须被纳入可检测性因素中。这些损耗会增加满足既定检测要求所需的信号能量。因此，有效的可检测性因素会受到信号处理链的组件、脉冲积分类型、目标波动模型等多种因素的影响。

下面通过具体例子展示各种参数如何影响雷达可检测性因素中的损耗，主要讨论了脉冲遮挡效应、电子波束非正侧视扫描、动目标显示（MTI）处理所导致的损耗，同时也涉及恒虚警率（CFAR）损耗和滤波器匹配损耗。

2. 统计损耗

有效检测概率 $p$ 是接收机可用信噪比 $\overline{\chi}$ 的函数，即 $p = p(\overline{\chi})$。对于特定的目标位置，可用信噪比 $\overline{\chi_0}$ 可通过雷达方程计算得出，通常假设观测目标位于距离 - 多普勒单元的中心，且正好处于天线轴线上。但由于目标位置在四维雷达空间中会发生变化，检测概率也会随之改变，即 $p = p(\overline{\chi_0} H(x))$，其中 $H(x)$ 是一个缩放因子，表示目标位于距离 - 多普勒 - 角度空间中的位置 $x$ 时可用信噪比的变化。

因此，引入目标位置 $x_1$ 和 $x_2$ 所界定区域的平均检测概率是合理的：
$\overline{P} = \frac{1}{x_2 - x_1} \int_{x_1}^{x_2} p(\over