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一、引言
感谢大家前来捧场，我是调皮哥，我希望自己能够坚持把【雷达课堂】这个专题做得更加完美，让点进来的读者，一定要带着收获出去，不然就是纯属浪费大家的宝贵时间。
今天是【雷达课堂】的第4讲，雷达目标检测原理（3）小节。
上期文章《雷达课堂 (第3讲) 雷达目标检测原理（2）》小节讲到了”盲区“的问题，今天继续以脉冲雷达为例往下讨论。
二、盲区
单基地脉冲雷达使用共用的天线进行发射和接收，在发射期间雷达无法接收信号，雷达使用一种被称作”双工器“的电子开关来实现切换。
盲区又叫做最小测量距离(Rmin)，是可以检测目标的最小距离。其中，需要等待发射信号完全离开天线后，雷达组件才打开接收机，因此想要在近距离检测到目标，发射信号的时间 和恢复时间
应该尽可能短。
雷达无法检测到雷达脉冲宽度范围内的目标，短程雷达的1us脉冲宽带，对应于150米的盲区，这通常是可以被接受的。然而，具有较长波形的雷达的盲区相对较大，例如脉冲压缩雷达，需要数十甚至数百微秒数量级的脉冲宽度，导致近距离盲区距离非常大。
FMCW使用收发独立天线，理论上不会存在盲区，也不会存在最大距离模糊，只有最大探测距离，从系统上看FMCW要比脉冲雷达要简单。关于FMCW理论上不存在盲区的结论，严格地说起来，其实是存在微小的盲区的，在抑制直流分量时，采用的滤波器过渡带并不是理想的，因此会把近似为0的距离给抑制掉。
三、仰角测量
仰角是雷达所在水平面和雷达照射到目标的视线之间的角度，参考方向（即0度仰角）是从天线开始的水平方向的水平线。仰角主要用希腊字母
高度计或测高雷达在垂直平面上使用非常窄的扇形波束，除了垂直平面中的波束之外，还确定方位的测高雷达系统必须在水平面上具有窄波束，波束在高程上进行机械或电子扫描，以精确定位目标。如果在接收器中检测到回波信号，则当前仰角等于天线方向图的方向。
四、目标分辨率
雷达的目标分辨率是其区分距离或方位非常接近的两个目标的能力。
高精度武器控制雷达可以区分相距仅几码(1码=0.9144米）的目标，而搜索雷达通常不太精确，只能区分相距数百码甚至数英里的目标。
分辨率通常分为两类；距离分辨率和方位分辨率。速度分辨率我们认为与距离、方位分辨率不是同一本质上的分辨率，因此这里暂时不进行论述。
距离分辨率是雷达系统区分同一方位上但在不同距离上的两个或多个目标的能力。距离分辨率的程度取决于发射脉冲的宽度、目标的类型和大小以及接收机和指示机的效率。
脉冲宽度是距离分辨率的主要决定性因素，一个设计良好的雷达系统，在所有其他因素都处于最大效率的情况下，应该能够区分相隔一半脉冲宽度时间 τ的目标。因此，雷达系统的理论距离分辨率单元可由下式计算：
调皮哥的雷达笔记：其实在FMCW雷达中，同样也是应该要基于上述这个结论， 距离分辨率确实由发射信号的有效带宽决定，但是也和目标的类型和大小，以及接收机的效率有关。通常我们只关注了发射信号带宽，其余的因素都忽略不考虑了，但是应该要知晓。
上述公式其实和公式ΔR=c/2B相似，因为未调制的脉冲的时宽约等于带宽的倒数（时宽带宽积近似为1）。
下图显示了 1us脉冲的距离分辨率。如果两架飞机之间的间距很小（100米），那么雷达只能“看到”一个目标：
如图 2 所示，是另一个间距足够大（200米）的例子：
四、脉冲调制
在脉冲压缩系统中，雷达的距离分辨率由脉冲压缩级输出插孔处的脉冲长度给出。压缩脉冲的能力取决于发射脉冲的带宽(
这允许通过长脉冲获得非常高分辨率（和小雷达范围分辨率单元），因此具有更高的 平均功率。图 4 显示了斜距分辨率随带宽的变化。理论上，100 MHz 的 -3 dB 带宽将实现 1.5 m 的分辨率。
五、雷达的测量精度
雷达的测量精度是雷达在给定时间的测量值与其真实值之间的一致性程度，无线电（含雷达）导航性能精度通常表示为系统误差的统计量度。
脉冲雷达在回波信号上升沿受到噪声干扰时，会产生随机误差。由于在测量过程中脉冲总是与噪声叠加，并且脉冲加噪声被测量为振幅，因此脉冲的显示也比实际的要大。这会使脉冲边缘偏移，并在运行时测量中造成测量误差。
上图显示了噪声对回波脉冲可检测边缘的影响，实线（洋红色）显示了一个几乎理想的矩形脉冲，边缘非常陡峭，但是脉冲不能变成完全矩形，因为这需要无限带宽。
时间在由阈值确定的点，通常在最大电压的 0.707（二分之根号2） 处被测量，但脉冲与噪声电平（绿色）叠加后只能测量一个电压，它由脉冲的瞬时电压和噪声（黄色虚线）之和形成。该电压在比理想的脉冲更早的时间超过阈值，不同之处在于噪声会引起随机测量误差。
如果脉冲的持续时间已知（初级雷达不是这种情况，而次级雷达是这种情况），那么可以通过同时评估脉冲的前边缘和后边缘，并在数学上减少这种随机误差。
如上图所示，距离测量的精度主要取决于噪声或者更好的分辨率：噪声相对于脉冲的大小由 信噪比(SNR) 描述，噪声本身的大小取决于带宽，脉冲边沿的斜率也取决于带宽。对于信噪比远高于 1 的情况，存在以下关系：
其中， = 测量误差，
= 光速，
= 带宽，
然而，带宽对于雷达距离分辨率
由此可见，距离确定的最大可达到精度必须大大优于距离分辨率。
使用脉冲雷达，目标信号的运行时间通常是从发射脉冲的上升沿到回波信号的上升沿测量的，因此测量的精度取决于此时间测量的时钟频率幅度。
实际上，精度取决于信号处理中各个距离单元的大小。国际民用航空组织ICAO 建议空中交通管制空中监视雷达的距离单元大小约 14.5 m，这对应于几乎 10 ns的时间间隔。
使用 CW 雷达，接收信号相对于发射器当前相位的相移测量可能包含（尽管不明确）距离信息。FMCW 雷达的精度还取决于发射机，尤其是频率漂移的斜率和线性度。
角度测量的精度取决于内部信号处理方法和外部条件， 由于高度角测量中气压的变化而经常出现的异常传播条件原则上也可能出现在侧角中并形成随机误差。然而，更频繁的系统误差源却发生在内部。
上述这部分内容，只是简单阐述了雷达目标检测的一些知识点，更深层次的内容建议深入研读雷达经典著作，系统性地学习雷达原理。