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第五百三十八章 历史:你小子又要踹我嗷?(第五天万字更新!!!)(4/6)

“根据你的描述,这应该是一个在距离维和速度维上进行处理的步骤,对吧?”

    徐云点了点头:

    “没错。”

    孙俊人见状便打了个响指:

    “那么问题来了,韩立同志,在这个步骤中,我们直接对慢时间维度进行傅里叶变换不就可以了吗?”

    “为什么先要求时间距离像,然后再对慢时间做傅里叶变换呢,难道原始矩阵里的相位信息里没有多普勒信息吗?”

    徐云闻言,忍不住眉头一掀。

    好家伙。

    不愧是雷达方面的顶尖大老,一上来就问了个如此核心的问题。

    孙俊人的这个问题用后世的术语描述,可以缩略成另一句很简单的话:

    为什么速度维fft要基于距离维的fft,而不直接采用时域波形矩阵直接做慢时间维fft得到速度信息?

    其中的fft是指快速傅里叶变换,不过眼下这个时间点这个概念尚未提出——因为这是一种给予计算机的算法。

    这句话可以说是多普勒雷达在原理上一个非常关键的难点,后世都有不少人栽在这个坑里呢。

    随后徐云想了想,解释道:

    “孙工,从数学角度上来说,先进行距离维傅里叶变换是出于速度解算的需求。”

    “因为速度的估计是根据相邻脉冲之间的相位差计算的,我们雷达自身位置始终不变。”

    “即在距离维维傅里叶变换后,目标对应距离的频谱峰值没有变化。”

    “也就是变化的是该频点在多个脉冲之间的相位,而这个变化与时域信号中的相位的变化是一样的。”

    说罢。

    徐云用勉强能动的手在纸上写了个推导过程:

    如果存在没有目标的峰值幅度远小于具有目标的峰值幅度:

    abs=\sqrt{(a^2+b^2)}\ll abs

    则存在: a?a′,b?b′a\ll a, b\ll b

    故而,存在:

    z=a+i b,heta=\ar (b / a)\ll\ar (b/ a)

    同时 ds2=?c2dt2+a2(t)dr2=0

    可得c∫t1t0dta(t)=∫0r1dr

    c∫t1+δt1t0+δt0dta(t)=∫0r1dr......

    众所周知。

    距离维做fft的目的,只是把距离与频率的关系找出来,对该距离的相位没有发生任何改变。

    因此速度维fft基于距离维fft,只是提取该距离位置的相位变化。

    如果第二次的速度维fft不基于距离维fft的结果,当然也能得到目标的速度。

    但是......

    这个速度并不能够区分是单目标的速度还是多目标的速度。

    也就是速度仅保持为一条直线,并不能够区分是否存在两个同速不同距离的目标——这句话非常重要,过几章...咳咳,后面会考。

    当然了。

    后世的计算机对于这个问题解答的要更清晰一些。

    因为计算机可以用python做出更直观的图出来,方便理解。

    不过徐云的解释已经算是很透彻了,至少对于孙俊人这样的业内人士来说确实如此。

    “原来是这样.....”

    孙俊人摸了摸下巴,迟疑片刻,猜测道:

    “既然不能直接变换,那就是说明在雷达运作后,应该会出现一个频率为零、但能量很高的信号?”

    徐云不说话了:

    “?!”

    此时此刻。

    心中忽然冒出了一股掀桌的冲动。

    我#,有挂!

    现如今气象多普勒雷达还只是零部件呢,孙俊人这就意识到了多普勒雷达运作后第八年才会发现的重要情形?

    作过雷达谱图的同学应该都知道。

    在做完距离维的fft之后接着做速度维的fft的谱图,便会发现在零速通道的距离门号等于0的位置上会出现一个很高的能量峰值。

    这个信号频率为零,所以也被叫做直流分量——所谓直流就是只有大小,没有方向。

    有时候这个直流分量比较小。

    有时候则会比较大。

    大的时候能够到10^5量级。

    小的时候是10^3量级。

    从原理上说。

    直流分量出现的原因有很多种。

    比如说收发隔离度不够好,噪声条件下无法平衡等等。

    因此这些原因其实都不是重点,真正的重点是.....

    在多普勒雷达出现之前,直流分量这个概念在谱频中是并不存在的——因为现在雷达领域还没用到倍角公式处理信号。

    更重要的是......

    如
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