无延时测试方法及其优缺点分析

发射信号相对于本振信号没有延时，意味着发射信号和本振信号直接进行混频。在前面的分析中，我们知道，两个线性调频信号直接混频后的结果为一单频信号。因为没有延时，也就是混频后的频率为选定的中频90MHz。将此模拟中频信号通过40MHz的采样频率对其进行带通采样，采样后的数据通过USB口传输至PC机，进行两次FFT处理，得到距离和流速信息。如图5－22所示为无延时测得的距离谱和多普勒谱。

图5－22　系统无延时采样的距离谱

图5－23　系统无延时采样的多普勒谱

图5－22中距离谱上对应探测目标雷达距离为零。从图中可以看出，信噪比大于50dB，满足系统设计要求，可以提取目标距离信息。

上述采样过程重复多次，对每次采样的距离谱中，在同一距离元上做第二次FFT得到探测目标多普勒谱，即目标的速度信息。在我们的实验室环境中，闭环实验模拟的回波信号没有延时，因此第二次FFT对应的频率应该在零频。从图5－23可以看出，多普勒谱上的峰值恰好处于零频，说明流速提取过程正确。同时也可以看出，多普勒谱的信噪比大于60dB。(www.xing528.com)

在前面的接收机设计中，我们指出了接收机的幅度稳定度和相位稳定度同样是重要的问题。在这里，我们通过测试中频信号的相位和幅度特性来判断雷达系统的稳定度。在实验室闭环测试中，接收机的输入信号是由DDS产生的线性调频信号，其幅度稳定。因为系统是相干系统，所以两个相干的线性调频信号混频后为一个幅度和相位相对稳定的单频信号，因此只需测量此中频信号的幅度和相位稳定度即可判断雷达系统是否稳定。图5－24和图5－25为无延时混频后的中频信号距离谱上同一个距离元回波对应的相位和幅度特性。

图5－24　系统无延时的同距离的幅度谱

图5－25　系统无延时的同距离的相位谱

从图5－24和图5－25可以看出，系统的相位变化为－149．7～－149．3，相位变化小于0．4rad；幅度变化为108．892～108．902，幅度变化小于0．01dB，满足系统设计要求。