38、动目标显示（MTI）雷达杂波与目标回波生成

动目标显示（MTI）雷达杂波与目标回波生成

1. MTI雷达基础

MTI是一种用于脉冲雷达的杂波抑制方法，它使用慢时间滤波器，能生成一系列距离剖面，在这些剖面中，静止物体的回波被滤除。相较于脉冲多普勒处理，MTI更为简单，但无法对目标速度进行估计，不过仍可对目标检测进行到达方向估计。

1.1 MTI滤波器

MTI滤波器是一种陷波滤波器，用于去除地表杂波多普勒频率处的信号分量。由于其简单性，导数滤波器常被使用，其中一阶和二阶差分最为常见。本示例采用三脉冲对消器，它是一个二阶、长度为3的导数滤波器，使用中心差分。这种滤波器易于实现，且由于阶数比长度小1，每个多普勒模糊仅有一个零点。

一般来说，在特定应用中，需要在通带宽度、衰减和零点频率数量之间找到平衡。滤波器对长度为2至5的脉冲对消器和5kHz的脉冲重复频率（PRF）的响应表明，它们都会对接近0Hz的信号进行衰减，但通带宽度和滚降程度有所不同。这种标称滤波器类型适用于正侧视轨迹，此时杂波回波以0Hz为中心。若使用斜视轨迹，可对滤波器进行频率偏移，以陷波杂波质心的预期频率。

需要注意的是，接收信号的频谱分量会在PRF处折叠，因此任何PRF整数倍频率的信号都会落入滤波器的零点。那些产生接近这些整数倍多普勒频率的径向速度被称为盲速，因为即使目标处于运动状态，其多普勒频率也与杂波回波相同。此外，标称滤波器响应关于0Hz对称，相同大小的正负距离变化率会被类似地过滤。

为了使目标仅通过距离测量即可被检测到，目标信号功率必须超过目标距离门内的总杂波信号功率。MTI滤波的目标是尽可能降低杂波信号功率，同时保留大部分目标信号功率。

1.2 波束与平台几何