Page 16 - 中国仿真学会
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图 １７ 理论仿真时频图 统，进行了原理验证实验。 实验结果表明 ２ 种方
Ｆｉｇ．１７ Ｔｉｍｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 法可以实现对激光回波频率的调制。
图 １８ 实测结果时频图 但是本文只研究了单个运动微多普勒效应的
Ｆｉｇ．１８ Ｔｉｍｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ 仿真问题，但在实际目标场景中，回波信号往往是
多个运动的叠加，针对这种现象的理论建模和仿
得到的时频域上的信号分布变化周期不变，曲线 真实现方法均需要进行进一步研究。 本文只研究
位置在频率轴上发生平移，这也与理论分析结果 了微多普勒效应中的回波中心频率随时间变化这
相符。 种现象的仿真问题，但在实际目标回波中，回波频
率会出现展宽，并且展宽大小也随时间发生变化，
基于 ＡＯＭ 的仿真方案优点是多普勒及微多 针对这种现象的仿真方法需进行进一步研究。
普勒信号是通过 ＡＯＭ 移频实现，通过对 ＡＯＭ 的
微波进行扫描，可实现高速运动目标及转动目标 参考文献
激光多普勒及微多普勒复合信号的加载，扫频频
率范围超过 １００ ＭＨｚ。 但缺点是多个运动叠加较 Ｃｈｅｎ Ｖ Ｃ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒａｄａｒ ｍｉｃｒｏ － Ｄｏｐｐｌｅｒ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ －
难实现，且仿真回波信号频率单一，没有实际目标 ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ［ Ｐ］ ． Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ Ａｒｒａｙ
的频率展宽现象。 Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２０００． Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｅｎｔｈ ＩＥＥＥ
Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ， ２０００： ４６３－４６６．
５ 结论
Ｃｈｅｎ Ｖ Ｃ， Ｌｉｎｇ Ｈ． Ｔｉｍｅ － ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｆｏｒ ｒａｄａｒ
目标的整体运动会使雷达回波信号产生一个 ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ［ Ｍ ］ ． Ｂｏｓｔｏｎ： Ａｒｔｅｃｈ
固定频率的多普勒频移；而其自身的振动或转动 Ｈｏｕｓｅ， ２００２．
又会在体多普勒频移的基础上对回波信号产生一
个附加的频率调制。 这种现象被称为微多普勒效 Ｌｉ Ｊ， Ｌｉｎｇ Ｈ． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｈｉｒｐｌｅｔ
应。 ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＩＳＡＲ ｆｅａｔｕｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔａｒｇｅｔｓ
ｗｉｔｈ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐａｒｔｓ ［ Ｊ ］ ． ＩＥＥＥ Ｐｒｏｃ， Ｒａｄａｒ Ｓｏｎａｒ
任何复杂的转动或振动形式都可以分解为单 Ｎａｖｉｇ （ Ｓ２００３－０７２９） ， ２００３， １５０（４） ： ２８４．
点正弦运动的叠加，因此本文首先建立了单点运
动的微多普勒效应的数学模型。 提出了基于可控 Ｓｐａｒｒ Ｔ， Ｋｒａｎｅ Ｂ． Ｍｉｃｒｏ － Ｄｏｐｐｌｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｎｇ
振动器和基于 ＡＯＭ 的 ２ 种激光散射回波微多普 ｔａｒｇｅｔｓ ｉｎ ＳＡＲ ［ Ｊ］ ． ＩＥＥＥ Ｐｒｏｃ， Ｒａｄａｒ Ｓｏｎａｒ Ｎａｖｉｇ
勒效应物理仿真方法，并分别搭建了原理实验系 （ Ｓ２００３－０６９７） ， ２００３， １５０（４） ： ２７７－２８３．
Ｃｈｅｎ Ｖ Ｃ． Ｓｐａｔｉａｌ ａｎｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏ － Ｄｏｐｐｌｅｒ ｆｅａｔｕｒｅｓ ［ Ｐ ］ ． Ｒａｄａｒ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ２００５ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， ２００５．
Ｔｈａｙａｐａｒａｎ Ｔ， Ｓ Ａｂｒｏｌ， Ｅ Ｒｉｓｅｂｏｒｏｕｇｈ． Ｍｉｃｒｏ － Ｄｏｐｐｌｅｒ
ｒａｄａｒ ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ ｆｏｒ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ［ Ｃ］ ．
ＤＲＤＣ Ｏｔｔａｗａ ＴＭ ２００４ － １７０， Ｄｅｆｅｎｃｅ Ｒ＆Ｄ
Ｃａｎａｄａ， Ｏｔｔａｗａ， ２００４．
元帅， 王学勤， 盛梅菊， 等． 激光微多普勒探测运动目
标复合振动的实验研究［ Ｊ］ ． 激光与红外， ２００７，
３７（１０） ： １０３６－１０３８．
Ｙｕａｎ ｓｈｕａｉ， Ｗａｎｇ ｘｕｅｑｉｎ， Ｓｈｅｎｇ ｍｅｉｊｕ， ｅｔ ａｌ．
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｌａｓｅｒ Ｍｉｃｒｏ － Ｄｏｐｐｌｅｒ ｆｏｒ
Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ ［ Ｊ ］ ．
ＬＡＳＥＲ＆ＮＦＲＡＲＥＤ， ２００７， ３７（１０） ： １０３６－１０３８．
张海洋， 赵长明， 蒋奇君， 等． 基于相干激光雷达的激
光微多普勒探测［ Ｊ］ ． 中国激光， ２００８， ２０（ １２） ：
５３－５９．
Ｚｈａｎｇ Ｈａｉｙａｎｇ， Ｚｈａｏ Ｃｈａｎｇｍｉｎｇ， Ｊｉａｎｇ Ｑｉｊｕｎ， ｅｔ ａｌ．
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