多普勒雷達就是利用多普勒效應進行定位測速測距等工作的雷達

1、多普勒雷達就是利用多普勒效應進行定位測速測距等工作 的雷達 名稱。多普勒原理 the Doppler Principlethe Doppler Principle 它與相對速度 V V 成正比。與振動的頻率成反比。脈沖多普勒雷達 的工作原理可表述如下： 當雷達發(fā)射一固定頻率的脈沖波對空掃描時。 如遇到活動目標。 回波的頻率與發(fā)射波的頻率出現(xiàn)頻率差。 稱為多普 勒頻率。根據多普勒頻率的大小。 可測出目標對雷達的徑向相對運動 速度；根據發(fā)射脈沖和接收的時間差?？梢詼y出目標的距離。同時用 頻率過濾方法檢測目標的多普勒頻率譜線。濾除干擾雜波的譜線。 可使雷達從強雜波中分辨出目標信號。所以脈沖多普勒雷達

2、比普 通雷達的抗雜波干擾能力強。 能探測出隱蔽在背景中的活動目標。 脈 沖多普勒雷達于 2020 世紀 6060 年代研制成功并投入使用。 2020 世紀 7070 年 代以來。隨著大規(guī)模集成電路和數(shù)字處理技術的發(fā)展。 脈沖多普勒雷 達廣泛用于機載預警。導航。導彈制導。衛(wèi)星跟蹤。戰(zhàn)場偵察。靶場 測量。武器火控和氣象探測等方面。成為重要的軍事裝備。裝有脈沖 多普勒雷達的預警飛機。 已成為對付低空轟炸機和巡航導彈的有效軍 事裝備。 此外。這種雷達還用于氣象觀測。對氣象回波進行多普勒速度分 辨?？色@得不同高度大氣層中各種空氣湍流運動的分布情況。 機載火 控系統(tǒng)用的主要是脈沖多普勒雷達。如美國戰(zhàn)機裝備

3、的 A P G A P G 68 68 雷達。代表了機載脈沖多普勒火控雷達的先進水平。它有 18 18 種工作 方式?？蓪罩?。地面和海上目標邊搜索邊跟蹤?？垢蓴_性能好。當 飛機在低空飛行時。還可引導飛機跟蹤地形起伏。以避免與地面相撞。 這種雷達體積小。重量輕?？煽啃愿?。機載脈沖多普勒雷達主要由天 線。 發(fā)射機。接收機。伺服系統(tǒng)。數(shù)字信號處理機。雷達數(shù)據處理機 和數(shù)據總線等組成。機載脈沖多普勒雷達通常采用相干體制。 有著極 高的載頻穩(wěn)定度和頻譜純度以及極低的天線旁瓣。 并采取先進的數(shù)字 信號處理技術。脈沖多普勒雷達通常采用較高以及多種的重復頻率和 多種發(fā)射信號形式。以在數(shù)據處理機中利用代數(shù)方法

4、。并可應用濾波 理論在數(shù)據處理機中對目標坐標數(shù)據作進一步濾波或預測。 脈沖多普 勒雷達具有下列特點：采用可編程序信號處理機。 以增大雷達信號的處理容量。速度和靈活性。提高設備的復用性。 從而使雷達能在跟蹤的同時進行搜索并能改變或增加雷達的工作狀 態(tài)。使雷達具有對付各種干擾的能力和超視距的識別目標的能力； 采用可編程序柵控行波管。使雷達能工作在不同脈沖重復頻率。 具有 自適應波形的能力。能根據不同的戰(zhàn)術狀態(tài)選用低。中或高三種脈沖 重復頻率的波形。并可獲得各種工作狀態(tài)的最佳性能；采用多普勒 波束銳化技術獲得高分辨率。在空對地應用中可提供高分辨率的地圖 測繪和高分辨率的局部放大測繪。 在過去的幾十年

5、中。超聲頻譜多普勒探測血流的研究工作已取得 很大的成就。彩色多普勒的出現(xiàn)。使之更趨完美。頻譜多普勒對血流 的探測不是直觀的。通過頻譜的變化進而表達血流的改變。 對血流的 定量測定來說。頻譜多普勒是必備的工具；彩色多普勒血流顯像對血 流的顯示是直觀的。它已成為定性診斷的最可 * *的方法。臨床應用范 圍 1. 1. 連續(xù)超聲多普勒診斷儀連續(xù)超聲多普勒診斷儀通過發(fā)射與接收 連續(xù)多普勒信號。來獲得運動目標的信息。這類儀器結構簡單。 價格低廉?？捎脕碛^測心壁。瓣膜。胎體的運動狀態(tài)這類儀器的 測量也存在很的局限性。 例如不能判斷物體的運動方向。 不能探測血 流狀態(tài)。由于沒有深度分辨力。它也不能探測運動物

6、體的深度。因此 目前除用以胎兒的檢測外。 已很少在臨床上使用。 2. 2. 連續(xù)超聲多普勒 血流計利用連續(xù)超聲多普勒血流計可以檢測血流速度的大小與方向。 尤其是在測量高速血流時連續(xù)式超聲多普勒血流計有其獨特的優(yōu)勢。 此類儀器仍不能分辨探頭和運動目標間的距離。 測量結果受聲束和運動方向夾角 * * 較大。無法了解異常血流的產 生部位。3. 3. 脈沖超聲波多普勒血流計脈沖超聲波多普勒血流計發(fā)射的 是超聲脈沖同時有延遲電路來控制 * * 。使得這種儀器具有距離選通 能力。如果采用不同的延遲時間。 就可以得到沿聲束方向上不同深度 的血流速度。從而構成血流剖面圖。目前脈沖多普勒血流計與 B B 超顯

7、像儀進行組合。用前者檢查血流狀態(tài)。用。后者探測解剖結構。所以 能在診斷瓣口與血管狹窄。 瓣膜關閉不全及先天性間隔缺損所致的分 流方面取得良好的效果。 這類儀器也有它的缺點。它所測血流速度的大小即多普勒頻移大 小受脈沖重復頻率的限制。 當其頻移值超過尼奎斯特頻率時。 速度高 的血流尖峰部分不能正常顯示。出現(xiàn)頻率倒錯的顯象。此外。由于采 樣體積范圍很小。需要在斷面上反復移動。檢測時間較長。 4. 4. 彩色多 普勒血流顯像儀彩色多普勒血流顯像計是通過對散射回聲多普勒信 息作相位檢測并經自相關處理。 彩色灰階編碼。 把平均血流速度分類 以彩色顯示。它與 B B 型圖像和 M M 型超聲心動圖相結合。

8、 接收壓電晶體收到由紅細胞后散射的高頻回波。經放大后輸入鑒 相器進行解調。 低通濾波器濾去高載波。 讓不同深度的多普勒回波信 號通過。調節(jié)取樣脈沖與高頻發(fā)射脈沖之間的延遲時間。 就可以對某 一深度的回波信號進行選通取樣。 從而檢測到那一深度血管中的血流。 按照取樣定理。 取樣脈沖的重復頻率必須大于最大多普勒頻移的 取樣脈沖與發(fā)射脈沖之間的延遲時間。 可用簡單的單穩(wěn)態(tài)延遲電路產 生。標明選通距離的度盤直接裝在調節(jié)延遲時間的電位器的軸上。 延遲時間每改變 1313 卩 s s。距離度盤上的距離標度正好改變 1cm1cm 經 取樣保持電路輸出的信號中含有控制脈沖信號成分。 經過低通濾波器 濾除后。 送 f f- -v v 變換成電壓輸出。 2. 2. 脈沖波多普勒和連續(xù)波多普勒超 聲的特點與限度脈沖波多普勒是由同一個晶片發(fā)射并接收超聲波的。 它用較少的時間發(fā)射。 而用更多的時間接收。 由于采用深度選通技術。 可