我们这节课开始讲雷达这个装备的第三个组成部分叫雷达接收机。先看三点一小节。雷达接收机的组成和主要质量指标。在说它的组成之前,我们先看一下雷达接收机的任务。雷达接收机主要是接收目标的回波信号。你得把目标的回波信号接收回来,你才能够对目标回波信号进行处理,来使雷达获得目标的各种信息,包括目标的距离信息、角度信息、速度信息以及它的形状的各种信息。所以雷达接收机的任务就是接收目标回波信号。
对于这块,我们现在讲到雷达接收机了,就要把它说的稍微再详细一些。雷达接收机的任务就是不失真的放大所需的微弱信号,来抑制不需要的其他信号。这里面,微弱信号指的是目标的回波信号,这是雷达接收机真正想接收的信号。但是,雷达接收机在真正想接收这个信号的同时,也必然接收到了一些它不想要的信号。不想要的其他信号主要包含噪声、干扰和杂波。噪声的英文是noise。干扰的英文是jamming。杂波的英文是clutter。
噪声是雷达接收机作为一个电子器件必然产生的电子热噪声,它是无意的。干扰是有意的,例如雷达发射电磁波照射目标时,无意中飞过的鸟群产生的回波信号,属于无意干扰;但在雷达原理中,干扰一般假设为有意的。杂波是干扰的一部分,例如雷达探测目标时,地物表面(如海浪、丘陵、树木)产生的回波,属于相对固定的信号,因此单独分出。
雷达要想检测目标,需要把微弱信号从噪声、干扰、杂波中检测出来。微弱信号混在不想要的信号中,必须抑制其他信号。雷达接收机能够正常工作,要求雷达接收到的回波信号功率大于雷达接收机的灵敏度。现在,从检测角度重新表述:信号功率与噪声、干扰、杂波功率的比值需要大于门限值。
具体来说,信号与噪声的功率比值称为信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)。当存在干扰时,信号与干扰加噪声的功率比值称为信