雷达参数测量精度与分辨率的关系 留言

通常雷达直接测量的目标参数包括：径向距离，方位和俯仰角以及径向速度等。雷达是在噪声、杂波和其他有意无意的干扰中检测目标回波并测量目标参数的，因此测量不可避免的存在测量误差。

雷达的测量误差一般可以分为系统误差和随机误差。

系统误差与准确度

系统误差是对同一被测量进行了多次测量，将所得结果的平均值与被测量的真实值之差。它一般来源于系统本身，可以通过精确的校准来减少误差，最后可以通过数学补偿的方法，从测量结果中基本去除。

准确度则是反映了多次重复测量仍然存在的偏离真实值的这个误差，也就是反映的是系统误差。

随机误差与精度

随机误差又称偶然误差或不定误差，是在测量的过程中一系列有关因素微小的随机波动而形成的具有相互抵偿性的误差。其主要来源是接收机的热噪声和杂波干扰等影响。雷达的测量噪声通常服从正态分布，具有零均值的特点，多次测量的随机误差的平均值趋向于零。

精度是指测量的结果相对于被测量真值的偏离程度，是测量值与真实值一致性的度量。其包含了随机误差，而没有系统误差。

既然系统误差可以基本解决，那么下面主要讨论影响雷达测量精度的因素，它一般是用均方根误差来衡量。

距离测量精度

雷达通过测量回波的延时来测量目标的径向距离，往返时间的测量精度主要取决于信号的瞬时带宽和信噪比。

因此，增加信号带宽和信噪比可以提高测距精度，另外通过增加采样率也可以弥补采样点错过回波脉冲峰值带来的测量误差。

速度测量精度

采用脉冲多普勒体制的雷达，利用雷达与目标相对运动带来的多普勒效应，在频域测量雷达与目标的相对运动速度即径向速度。检测前雷达还进行了相参积累，一般用快速傅立叶(FFT)方法进行测量。

因此速度测量精度与相参积累时间和信噪比有关，相参积累时间越长、信噪比越高，速度测量的均方根越小，也就是测速精度越高。

角度测量精度

在采用单脉冲方式测量目标的方位和俯仰角度时，其测量精度主要取决于天线波束宽度和信噪比。天线波束越窄、信噪比越高，雷达的测角精度越高。

精度与分辨率的关系

首先，雷达参数的测量精度与参数的分辨率是不同的概念。

分辨率体现的是分辨二个目标的情况；而测量精度反映是一个目标的测量值与真实值之间的误差关系。

其次，精度与分辨率之间也是有关联的。

用一个统一的便于理解的公式来表述：参数分辨率越高、信噪比越高，则参数的测量精度越高。

通常，测量精度要比分辨率高。当然，无论测量精度还是分辨率都不是越高越好，够用就好。

原文始发于微信公众号（雷达通信电子战）