MATLAB基于时频重排技术的目标微多普勒特性研究(2)
运动的物体和雷达之间是存在着相对运动的，雷达在探测运动物体时，雷达接收机所接收到的目标信号频率会发生变化，而这种变化就叫做多普勒效应。它一开始是由奥地利的物理学家多普勒在1842年发现并且提出来的，随后多普勒又用数学推导出了他的结论，并且将它运用到声波中，他指出波源如果朝我们运动速度越快，声调会变得更加高。
雷达目标或者其构件产生的微多普勒效应在最近这些年来也引起了许多雷达工作者的广泛重视。本章主要是将它们和时频重排算法一起进行简要的介绍。
20世纪60年代，多普勒效应被运用到了电磁波范围内，代表性的事件是1950年左右第一代多普勒雷达研制成功并且投入使用。多普勒效应在雷达中已经得到了广泛的运用，并且在提高雷达分辨能力、抑制雷达杂波和雷达成像多方面发挥着不可忽视的作用[1]。雷达向目标发射电磁波，根据回波的频率和发射波的频率出现的频率差测出目标的径向相对速度，根据接收的时间差测出目标的距离。随着时代的发展，科学家们根据多普勒效应的原理，又相继开发了很多新的功能，像动目标检测和动目标显示等等。雷达在日常生活中越来越广的应用也促使人们对其性能要求的提高，推动了利用多普勒效应来改善雷达性能的进程，微多普勒效应就是其中重要的一个环节，它把雷达对目标的识别提升到了另一个新高度。
1.2 微多普勒效应
微多普勒效应是文克托C.陈博士提出来的，他指出目标本身或者目标构件在本身运动之外还存在额外的机械运动，这也会引起雷达回波的频率调制，从而产生多普勒效应的旁瓣，称为微多普勒效应[1]。
微多普勒效应最先是在相参激光雷达系统中被介绍的。在相参系统内，因为物体的回波信号的相位对距离变化是敏感的，对于一个波长为2 的激光雷达，1 的波程差会产生2 的相位变化。在一个高频系统中，即使是很微小的振动频率和振动幅度，多普勒频移也能容易被检测到。一个物体或者其本身构件在许多情况下都会存在着一些微运动，比如固定翼飞机的旋转螺旋机、直升飞机的旋转叶片、摆动手臂行走的人。微运动会引起雷达发射信号载频上的频率调制。如果目标在它自己运动方向的运动速度是固定的值，那么由这个速度所产生的频率偏移的量是固定的值，即不会随着时间而变化。但是目标是旋转和振动的，那么它所引起的频率偏移将是一个时变的函数。因此对于纯粹的旋转运动和周期振动运动所产生的就是以多普勒频移为中心，周期和微运动周期一致的频率调制的旁瓣[1]。这种调制包含有与载频、振动或转动速率，以及振动方向和入射波方向之间的夹角等有关的谐波频率。对回波相位的连续考察是研究分析微多普勒效应的重点，因为频率调制其实可以看成是回波相位上的变化.雷达目标或者其构件产生的微多普勒效应在最近这些年来也引起了许多雷达工作者的广泛重视。本章主要是将它们和时频重排算法一起进行简要的介绍。
雷达目标或者其构件产生的微多普勒效应在最近这些年来也引起了许多雷达工作者的广泛重视。微多普勒效应仍旧是一个充满挑战性的研究课题，有许多重要的问题期待着人们去探索。本章主要是将它们和时频重排算法一起进行简要的介绍。
1.3 时频重排
重排方法是15年前由Kodera,Gendrin和de Villedary首次在谱图中使用，广义的双线性时频或时间尺度分布。该方法的关键之处在于将代表信号局部能量分布的非线性卷积的值由卷积核的几何中心重排到其质量中心，从而提高时频表示的可读性[4]。