在評(píng)估雷達(dá)方程時(shí)各種參數(shù)是如何影響探測(cè)因子的？

假設(shè)一個(gè)理想的雷達(dá)系統(tǒng)，沒(méi)有損耗，目標(biāo)不輻射，探測(cè)因子僅是三個(gè)參數(shù)的函數(shù)——期望的探測(cè)概率Pd、所需的虛警概率Pfa和接收脈沖的數(shù)量N。然而，在實(shí)際系統(tǒng)中，一系列損耗必須添加到檢測(cè)因子中，這些損耗增加了滿足檢測(cè)要求所需的信號(hào)能量。

因此，有效檢測(cè)因子取決于信號(hào)處理鏈路組成、脈沖積分的類型、目標(biāo)起伏模型和其他幾個(gè)因素。 在評(píng)估雷達(dá)方程時(shí)，各種參數(shù)是如何影響探測(cè)因子的？下面先考慮兩種損耗：

遮擋損耗

通常，脈沖雷達(dá)在脈沖發(fā)射期間是關(guān)閉接收的。因此，從距離雷達(dá)一個(gè)脈沖寬度內(nèi)或在無(wú)模糊距離處的一個(gè)脈沖寬度內(nèi)到達(dá)的目標(biāo)回波將被發(fā)射的脈沖遮蔽，導(dǎo)致僅一小部分脈沖被接收和處理。下面是不同占空比的情況，這里假設(shè)脈沖重復(fù)頻率（PRF）為1kHz。

由于遮擋效應(yīng)引起的接收信號(hào)能量的變化導(dǎo)致了檢測(cè)概率變化。具體而言，當(dāng)目標(biāo)距離接近零或無(wú)模糊距離時(shí)，隨著脈沖被遮蔽，Pd迅速降低。遮擋損耗隨著占空比的增加而增加，并且對(duì)于高Pd值來(lái)說(shuō)可能會(huì)變得非常大。在分析高重頻雷達(dá)系統(tǒng)時(shí)，這種損失應(yīng)包含在雷達(dá)方程中。在這樣的系統(tǒng)中，PRF分集通常用于減輕遮擋效應(yīng)。

陣列掃描扇區(qū)損失

在具有電子掃描相控陣天線的雷達(dá)系統(tǒng)中，隨著掃描角度的增大，波束寬度會(huì)變寬，天線增益也會(huì)降低。假設(shè)發(fā)射和接收使用相同的天線陣列，則在掃描角θ處，接收到的能量減少了：

（討論：這里是三次方還是兩次方？）

對(duì)于小掃描扇區(qū)，掃描扇區(qū)損失相對(duì)較小，并且不會(huì)隨著檢測(cè)概率而顯著變化。但隨著掃描扇區(qū)的增加，天線增益的減小變大，從而對(duì)于較大的檢測(cè)概率，掃描扇區(qū)損耗的增加更快。

本文參考Matlab的雷達(dá)工具箱，需要的可以到新版Matlab上查看，記得是2021a以上版本就開(kāi)始有雷達(dá)工具箱了，這里使用的是最新版Matlab2023a。另外還有幾種下次介紹或者你可以自行到工具箱查看。






審核編輯：劉清