ITU-R M 建议书 MHz频带无线电测定雷达的技术和操作特性及保护标准

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1 ITU-R M 建议书 (03/2006) MHz频带无线电 测定雷达的技术和操作特性 及保护标准 M 系列 移动 无线电定位 业余 和相关卫星业务

2 ii ITU-R M 建 议 书 前 言 无 线 电 通 信 部 门 的 职 责 是 确 保 卫 星 业 务 等 所 有 无 线 电 通 信 业 务 合 理 平 等 有 效 经 济 地 使 用 无 线 电 频 谱, 不 受 频 率 范 围 限 制 地 开 展 研 究 并 在 此 基 础 上 通 过 建 议 书 无 线 电 通 信 部 门 的 规 则 和 政 策 职 能 由 世 界 或 区 域 无 线 电 通 信 大 会 以 及 无 线 电 通 信 全 会 在 研 究 组 的 支 持 下 履 行 知 识 产 权 政 策 (IPR) ITU-R 的 IPR 政 策 述 于 ITU-R 第 1 号 决 议 的 附 件 1 中 所 参 引 的 ITU-T/ITU-R/ISO/IEC 的 通 用 专 利 政 策 专 利 持 有 人 用 于 提 交 专 利 声 明 和 许 可 声 明 的 表 格 可 从 获 得, 在 此 处 也 可 获 取 ITU-T/ITU-R/ISO/IEC 的 通 用 专 利 政 策 实 施 指 南 和 ITU-R 专 利 信 息 数 据 库 ITU-R 系 列 建 议 书 ( 也 可 在 线 查 询 系 列 标 题 BO 卫 星 传 送 BR 用 于 制 作 存 档 和 播 出 的 录 制 ; 电 视 电 影 BS 广 播 业 务 ( 声 音 ) BT 广 播 业 务 ( 电 视 ) F 固 定 业 务 M 移 动 无 线 电 定 位 业 余 和 相 关 卫 星 业 务 P 无 线 电 波 传 播 RA 射 电 天 文 RS 遥 感 系 统 S 卫 星 固 定 业 务 SA 空 间 应 用 和 气 象 SF 卫 星 固 定 业 务 和 固 定 业 务 系 统 间 的 频 率 共 用 和 协 调 SM 频 谱 管 理 SNG 卫 星 新 闻 采 集 TF 时 间 信 号 和 频 率 标 准 发 射 V 词 汇 和 相 关 问 题 说 明 : 该 ITU-R 建 议 书 的 英 文 版 本 根 据 ITU-R 第 1 号 决 议 详 述 的 程 序 予 以 批 准 电 子 出 版 2010 年, 日 内 瓦 ITU 2010 版 权 所 有 未 经 国 际 电 联 书 面 许 可, 不 得 以 任 何 手 段 复 制 本 出 版 物 的 任 何 部 分

3 ITU-R M 建 议 书 1 ITU-R M 建 议 书 *, ** MHz 频 带 无 线 电 测 定 雷 达 的 技 术 和 操 作 特 性 及 保 护 标 准 (ITU-R 第 226/5 和 ITU-R 第 216/5 号 研 究 课 题 ) ( 年 ) 范 围 本 建 议 书 规 定 了 在 MHz 频 带 工 作 的 无 线 电 测 定 系 统 的 技 术 和 操 作 特 性 与 保 护 标 准, 此 频 带 主 要 分 配 给 无 线 电 测 定 业 务 使 用 本 建 议 书 旨 在 为 与 阐 述 确 定 无 线 电 测 定 业 务 和 其 它 业 务 雷 达 的 兼 容 性 的 分 析 程 序 的 ITU-R M.1461 建 议 书 有 关 的 共 享 研 究 提 供 支 持 国 际 电 联 无 线 电 通 信 全 会, 考 虑 到 a) 完 成 各 自 功 能 的 雷 达, 其 天 线 信 号 传 播 目 标 探 测 和 大 的 必 要 带 宽 特 性 在 某 些 频 带 是 优 化 的 ; b) 无 线 电 测 定 雷 达 的 技 术 特 性 取 决 于 系 统 要 完 成 的 任 务, 即 便 在 同 一 频 带 内 也 会 有 很 大 不 同 ; c) ITU-R 正 在 考 虑 在 无 线 电 测 定 业 务 雷 达 所 用 的 420MHz 至 34GHz 频 带 内 引 入 新 型 系 统 或 业 务 的 可 能 性 ; d) 为 了 确 定 在 无 线 电 测 定 业 务 所 用 频 带 内 引 入 新 型 系 统 的 可 行 性, 无 线 电 测 定 业 务 雷 达 需 要 具 有 代 表 性 的 技 术 和 操 作 特 性, 注 意 到 a) ITU-R M.824 建 议 书 将 给 出 MHz 频 带 内 工 作 的 水 上 雷 达 信 标 台 的 技 术 和 操 作 特 性 ; b) ITU-R M.1464 建 议 书 将 给 出 MHz 频 带 内 工 作 的 航 空 无 线 电 导 航 和 气 象 雷 达 的 技 术 和 操 作 特 性, 此 类 特 性 应 与 MHz 频 带 内 工 作 的 雷 达 类 似 ; c) 一 些 水 上 雷 达 的 灵 敏 度 的 测 试 结 果 见 ITU-R M.2050 报 告 此 报 告 的 摘 录 内 容 见 附 件 3, * 应 提 请 国 际 海 事 组 织 (IMO) 国 际 民 航 组 织 (ICAO) 国 际 航 标 协 会 (IALA) 国 际 电 工 技 术 委 员 会 (IEC) 和 世 界 气 象 组 织 (WMO) 注 意 本 建 议 书 ** 无 线 电 通 信 第 5 研 究 组 根 据 ITU-R 第 1 号 决 议 对 本 建 议 书 做 了 编 辑 性 修 改

4 2 ITU-R M 建 议 书 认 识 到 a) 无 线 电 导 航 业 务 是 无 线 电 规 则 第 4.10 款 中 所 述 的 一 种 安 全 业 务 ; b) 所 需 的 保 护 标 准 取 决 于 干 扰 信 号 的 特 定 类 型, 如 附 件 3 第 3 节 所 述 的 干 扰 信 号 ; c) 在 执 行 保 护 标 准 时, 可 能 需 要 考 虑 结 合 标 准 的 统 计 性 质 以 及 兼 容 性 研 究 方 法 的 其 它 要 素 ( 如 发 射 机 天 线 扫 描 和 运 动 及 传 播 路 径 损 耗 ) 有 关 上 述 统 计 问 题 发 展 的 最 新 情 况 可 酌 情 纳 入 本 建 议 书 的 未 来 修 订 版 本 中, 做 出 建 议 1 应 认 为 附 件 1 所 述 无 线 电 测 定 雷 达 的 技 术 和 操 作 特 性 代 表 了 工 作 于 MHz 频 带 的 无 线 电 测 定 雷 达 的 技 术 和 操 作 特 性 ; 2 本 建 议 书 和 ITU-R M.1461 建 议 书 应 作 为 分 析 无 线 电 测 定 雷 达 与 其 他 业 务 系 统 的 兼 容 性 的 导 则 ; 3 即 使 存 在 多 个 干 扰 源, 干 扰 信 号 功 率 与 雷 达 接 收 机 噪 声 功 率 电 平 之 比 I/N 为 6dB 的 标 准 也 应 用 作 MHz 频 带 的 无 线 电 测 定 所 需 雷 达 的 保 护 电 平 详 见 附 件 2; 4 对 工 作 于 MHz 频 带 的 船 载 无 线 电 导 航 雷 达 所 做 的 干 扰 灵 敏 度 试 验 的 结 果 ( 见 附 件 3) 应 用 于 对 船 载 无 线 电 导 航 雷 达 所 产 生 干 扰 的 评 估, 并 注 意 这 些 结 果 应 用 于 无 波 动 的 目 标, 且 应 考 虑 雷 达 散 射 截 面 (RCS) 1 的 波 动 ( 亦 见 ITU-R M.2050 报 告 ) 附 件 MHz 频 带 无 线 电 测 定 雷 达 的 技 术 和 操 作 特 性 1 引 言 许 多 可 搬 运 和 船 载 雷 达 工 作 于 MHz 频 带 第 2 至 4 段 探 讨 了 船 载 无 线 电 定 位 雷 达, 第 5 段 和 第 6 段 简 要 探 讨 了 无 线 电 导 航 雷 达, 第 7 段 探 讨 了 气 象 雷 达 2 除 气 象 雷 达 之 外 的 无 线 电 定 位 雷 达 的 技 术 特 性 表 1 给 出 了 有 代 表 性 的 三 种 船 载 无 线 电 定 位 雷 达 的 特 性, 表 2 给 出 了 有 代 表 性 的 三 种 陆 基 无 线 电 定 位 雷 达 的 特 性 1 有 关 波 动 ICS 的 议 题 正 在 由 ITU-R 进 行 研 究

5 ITU-R M 建 议 书 3 所 有 给 出 的 无 线 电 定 位 系 统 均 为 大 功 率 监 视 雷 达 在 该 频 带 内 工 作 的 主 要 无 线 电 定 位 雷 达 基 本 上 是 用 于 探 测 空 中 物 体 的 这 些 雷 达 的 任 务 是 测 量 目 标 的 高 度 及 范 围 和 方 位 有 些 空 中 目 标 很 小, 有 些 则 大 到 300 海 里, 因 此 这 些 无 线 电 定 位 雷 达 应 务 必 具 有 很 高 的 灵 敏 度, 务 必 高 效 抑 制 各 种 形 式 的 杂 散 回 波, 包 括 来 自 海 上 陆 地 和 降 水 的 杂 散 回 波 不 要 求 在 该 频 带 内 发 射 信 号 的 无 线 电 定 位 雷 达 触 发 雷 达 信 标 为 完 成 这 些 任 务, 使 用 该 频 带 的 无 线 电 定 位 雷 达 应 具 备 下 列 一 般 特 性 : 雷 达 发 射 机 应 具 有 较 高 的 峰 值 功 率 和 平 均 功 率 ; 雷 达 通 常 使 用 主 控 振 荡 器 功 率 放 大 器 发 射 机, 而 不 用 功 率 振 荡 器 雷 达 是 可 调 谐 的, 其 中 一 些 是 频 率 捷 变 的 有 些 雷 达 使 用 线 性 调 频 ( 脉 冲 ) 或 相 位 编 码 脉 冲 内 调 制 ; 有 些 雷 达 使 用 电 子 波 束 控 制, 且 具 有 多 个 波 束 或 仰 角 可 控 波 束 ; 有 些 雷 达 具 备 功 率 控 制 特 性, 即 对 于 某 些 波 束 或 功 能 降 低 发 射 机 功 率, 对 其 他 波 束 或 功 能 则 使 用 全 功 率 ; 雷 达 通 常 使 用 通 用 的 接 收 和 处 理 能 力, 如 使 用 辅 助 旁 瓣 抑 制 接 收 天 线, 采 用 移 动 目 标 显 示 (MTI) 恒 定 虚 警 率 (CFAR) 技 术 和 在 某 些 情 况 下 根 据 检 测 到 的 干 扰 频 率 自 适 应 选 择 工 作 频 率 来 处 理 相 干 载 波 脉 冲 串, 以 抑 制 杂 散 回 波 表 1 和 表 2 给 出 了 无 线 电 定 位 雷 达 的 特 性, 其 中 的 部 分 或 全 部 雷 达 具 备 上 文 所 述 性 质, 不 过 未 来 系 统 可 能 具 备 的 属 性 并 未 在 此 一 一 列 出 表 MHz 频 带 船 载 无 线 电 定 位 雷 达 的 特 性 特 性 1 号 雷 达 2 号 雷 达 3 号 雷 达 整 个 调 谐 范 围 (MHz) 调 谐 选 项 和 频 率 / 仰 角 关 系 水 平 方 向 频 率 (MHz) 覆 盖 区 / 性 能 模 式 标 称 值 确 定 性 关 系 : 高 频 率 小 仰 角 平 滑 范 围 : 平 滑 范 围 :3 055 平 滑 范 围 :3 051 长 距 离 长 距 离 / 有 限 仰 角 短 距 离 短 距 离 / 有 限 仰 角 ( 每 一 种 都 采 用 正 常 的 重 合 视 频, 或 MTI 波 束 / 脉 冲 ) 正 常 ( 45 仰 角 ) 5 不 受 干 扰 范 围 :1 个 固 定 的 1.6 波 束 预 啁 啾 :1 个 波 束, 采 用 线 性 调 频 波 形 长 距 离 MTI, 3 个 脉 冲 ; 5 或 45 短 距 离 MTI,4 个 脉 冲 ;5 或 45 无 源 长 距 离 ( 12.8 仰 角 ) 长 距 离 / 小 仰 角 ( 4.8 ) 大 仰 角 ( 41.6 ) 有 限 仰 角 ( 12.8 ) 高 数 据 率 ( 41.6 ) MTI( 36.9 )

6 4 ITU-R M 建 议 书 表 1( 续 ) 特 性 1 号 雷 达 2 号 雷 达 3 号 雷 达 发 射 脉 冲 波 形 的 类 型 未 调 制 正 常 5 和 MTI 方 式 : 9 个 阶 跃 频 率 子 脉 冲 ( 相 邻 子 脉 冲 间 1.5 MHz); 不 受 干 扰 范 围 : 未 调 制 预 啁 啾 方 式 : 线 性 调 频 发 射 射 频 输 出 装 置 速 调 管 正 交 场 放 大 器 ( 返 波 增 幅 管 ) 未 调 制 速 调 管 发 射 滤 波 器 高 通 ;f co MHz 最 大 峰 值 发 射 功 率 水 平 至 35 为 MW 水 平 至 5 为 2.2 MW 水 平 至 35 为 MW 仰 角 加 大 和 / 或 范 围 减 小 方 式 下 的 峰 值 发 射 功 率 功 率 从 35 的 约 1 MW 平 稳 降 低 至 41.6 的 300 kw 5.5 至 21 为 600 kw;21 以 上 以 及 对 于 大 多 数 MTI 脉 冲 在 水 平 方 向 为 60 kw 功 率 从 35 的 约 1 MW 平 稳 降 低 至 41.6 的 300 kw 发 射 脉 冲 / 子 脉 冲 宽 度 (μs) 前 期 装 置 :4 和 3 或 2 后 期 装 置 : 和 2.5 正 常 5 和 MTI:27 (9 个 连 续 的 3 μs 子 脉 冲 ); 长 距 离 和 长 距 离 / 小 仰 角 :10 大 仰 角 和 有 限 仰 角 :4.6 不 受 干 扰 范 围 和 预 啁 啾 :27 高 数 据 率 和 MTI:2.5 脉 冲 压 缩 比 不 适 用 正 常 MTI 和 不 受 干 扰 范 围 : 不 适 用 不 适 用 预 啁 啾 :9 发 射 的 3 db 带 宽 10 μs PW: 约 100 khz 4.6 μs PW: 约 225 khz 正 常 和 MTI:300 khz/ 子 脉 冲 预 啁 啾 :300 khz 不 受 干 扰 范 围 :34 khz 10 μs PW: 约 100 khz 4.6 μs PW: 约 225 khz 2.5 μs PW: 约 700 khz 2.5 μs PW: 约 700 khz 发 射 的 20 db 带 宽 正 常 和 MTI:2 MHz/ 子 脉 冲 预 啁 啾 :700 khz 不 受 干 扰 范 围 :240 khz PRI(μs) (1) 变 化 :2 050 至 500( 水 平 方 向 为 2 050) 固 定 :2 116 正 常 : 可 变 ( 水 平 方 向 为 2 830) 不 受 干 扰 范 围 预 啁 啾 和 小 仰 角 : 固 定 在 或 变 化 : (3 106 水 平 方 向 ) 含 有 水 平 波 束 的 全 功 率 脉 冲 的 平 均 PRI(μs) 正 常 方 式 : 方 式 :4 977 长 距 离 :7 491 长 距 离 / 小 仰 角 :6 190 长 距 离 3 个 脉 冲 MTI: 大 仰 角 : : :6 760 短 距 离 4 个 脉 冲 MTI: 5 : : 有 限 仰 角 :7 383 高 数 据 率 : MTI:9 886 或 ( 在 方 位 交 替 扫 描 图 上 ) (1 或 2 个 子 脉 冲 / 脉 冲 到 达 水 平 方 向 ) 极 化 水 平

7 ITU-R M 建 议 书 5 表 1( 完 ) 特 性 1 号 雷 达 2 号 雷 达 3 号 雷 达 天 线 增 益 (dbi) 前 期 装 置 :33.5 后 期 装 置 :37 天 线 波 束 宽 度 ( 度 ) 方 位 角 :1.9 仰 角 :2.25 1/2 BW 仰 角 变 化 引 起 的 频 率 偏 移 第 1 旁 瓣 抑 制 (db) 前 期 装 置 : 方 位 角 :16 仰 角 :20 后 期 装 置 : 方 位 角 :25 仰 角 :25 远 端 旁 瓣 抑 制 天 线 方 位 扫 描 类 型 ( 度 ) 天 线 帧 ( 返 回 ) 时 间 (s) 方 位 角 :1.5 仰 角 :1.6 方 位 角 :1.9 仰 角 : MHz(0.5 每 MHz) 4.1 MHz(0.39 每 MHz) 2.25 MHz(0.5 每 MHz) 前 期 装 置 : 正 常 :4 MTI:5.2 重 合 视 频 :12.5 后 期 装 置 :8,6,4 天 线 仰 角 扫 描 ( 度 ) 前 期 装 置 :0-48 后 期 装 置 : 方 位 角 :25 仰 角 :15 常 因 结 构 分 散 而 受 到 限 制 连 续 360 方 位 角 :25 仰 角 :25 4 和 和 特 定 仰 角 波 束 的 形 成 通 过 单 一 信 道 序 贯 接 收 通 过 9 个 并 行 信 道 同 时 接 收, 加 上 从 脉 冲 到 脉 冲 的 顺 序 阶 跃 接 收 射 频 带 宽 (2) 200 MHz( 估 算 ) 200 MHz 200 MHz 接 收 中 频 带 宽 (2) 500 khz 每 信 道 350 khz 共 12 MHz 相 对 于 噪 声 的 处 理 增 益 (db) 有 用 信 号 的 灵 敏 度 或 噪 声 电 平 (dbm)( 指 天 线 端 口 ) 干 扰 抑 制 特 性 在 用 年 限 噪 声 电 平 : 109 重 合 视 频 MTI 后 期 装 置 : 旁 瓣 消 除 1960 年 起...( 被 2 号 和 3 号 雷 达 取 代 ) 线 性 调 频 方 式 :9 STC FTC AGC INT CSG WPB 旁 瓣 消 除 单 波 束 消 除 脉 冲 到 脉 冲 相 关 静 噪 (Dicke fix) 通 过 单 一 信 道 序 贯 接 收 长 距 离 :80 khz 大 仰 角 :174 khz 高 数 据 率 和 MTI:348 khz 旁 瓣 消 除 对 数 视 频 宽 限 窄 干 扰 窗 口 (3) 1965 年 至 今 1966 年 至 今 (1) 对 于 1 号 2 号 和 3 号 雷 达 的 大 多 数 工 作 方 式, 随 着 扫 描 波 束 的 上 扬, 脉 冲 间 歇 和 峰 值 功 率 都 将 减 小 (2) 接 收 射 频 和 中 频 的 饱 和 电 平 天 线 均 指 天 线 端 口 (3) 干 扰 窗 口 显 示 可 见 的 辐 射 线, 用 于 确 定 某 些 种 类 干 扰 源 的 方 向

8 6 ITU-R M 建 议 书 表 MHz 频 带 陆 地 无 线 电 定 位 雷 达 的 特 性 特 性 4 号 雷 达 5 号 雷 达 6 号 雷 达 整 个 调 谐 范 围 (MHz) 调 谐 选 项 和 频 率 / 仰 角 关 系 确 定 性 关 系 : 低 频 率 小 仰 角 每 MHz a) 固 定 频 率 b) 脉 冲 脉 冲 频 率 捷 变 ( 16 个 频 率 ): 环 境 检 测 随 机 c) MTI(12 个 脉 冲 的 脉 冲 串 ): 频 率 捷 变 ( 环 境 检 测 或 随 机 ) 水 平 方 向 频 率 (MHz) 与 仰 角 无 关 覆 盖 / 性 能 方 式 正 常 (0-18 ) 编 码 脉 冲 ( 脉 冲 压 缩, 大 于 2.24 正 常 ) MTI( 18 ) 不 受 干 扰 范 围 ( 选 择 一 个 0.8 仰 角 的 波 束 ) 脉 冲 压 缩 (0-20 ) 采 用 脉 冲 压 缩 的 MTI (0-20 ) a) 固 定 频 率 b) 脉 冲 脉 冲 频 率 捷 变 ( 从 每 组 16 个 共 4 组 频 率 中 选 16 个 频 率 ): 环 境 检 测 随 机 c) MTI(4 个 脉 冲 的 脉 冲 串 ): 频 率 捷 变 ( 环 境 检 测 或 随 机 ) 240 海 里 可 测 量 范 围 脉 冲 压 缩 (0-20 ) 采 用 脉 冲 压 缩 的 MTI (0-20 ) 发 射 脉 冲 波 形 的 类 型 正 常 和 MTI: 阶 跃 频 率 子 脉 冲 ( 脉 冲 内 的 频 率 / 仰 角 扫 描 ) 小 仰 角 / 大 功 率 脉 冲 有 6 个 子 脉 冲 ; 大 仰 角 脉 冲 和 小 功 率 MTI 脉 冲 有 9 个 子 脉 冲 这 两 种 情 况 下 相 邻 子 脉 冲 间 都 有 2.8 MHz 的 阶 跃 变 化 编 码 脉 冲 :3 个 连 续 的 9.9 μs 子 脉 冲, 每 个 子 脉 冲 由 13 个 编 码 尖 峰 组 成 不 受 干 扰 范 围 : 未 调 制 双 相 编 码 (Barker 13) 发 射 射 频 输 出 装 置 正 交 场 放 大 器 行 波 速 调 管 发 射 滤 波 器 高 通 无 二 次 谐 波 抑 制 60 db 三 次 谐 波 抑 制 50 db 最 大 峰 值 发 射 功 率 0 至 7.2 仰 角 为 2.2 MW, 但 0 至 3 MTI 波 束 为 60 kw 2.8 MW 3.0 MW

9 ITU-R M 建 议 书 7 表 2( 续 ) 特 性 4 号 雷 达 5 号 雷 达 6 号 雷 达 仰 角 加 大 和 / 或 范 围 减 少 方 式 下 的 峰 值 发 射 功 率 7.2 至 12.6 仰 角 为 665 kw 12.6 仰 角 为 60 kw 发 射 功 率 在 多 个 波 束 间 分 布, 以 形 成 近 似 的 cosec 2 方 向 性 图 发 射 功 率 在 0 至 20 仰 角 的 多 个 波 束 间 分 布 发 射 脉 冲 / 子 脉 冲 宽 度 正 常 : 小 仰 角 和 大 功 率 情 况 下 的 6 个 连 续 的 5 μs 子 脉 冲 ; 大 仰 角 情 况 下 的 9 个 连 续 的 3 μs 子 脉 冲 MTI:9 个 连 续 的 3.3 μs 子 脉 冲 编 码 脉 冲 :3 个 连 续 的 9.9 μs 脉 冲, 每 个 脉 冲 有 13 个 子 脉 冲 (0.76 μs 尖 峰 ) 6.5 μs 6.5 μs 已 编 码 脉 冲 脉 冲 压 缩 比 编 码 脉 冲 : 发 射 3 db 带 宽 正 常 和 MTI: 每 子 脉 冲 350 khz 编 码 脉 冲 : 对 采 用 脉 冲 压 缩 的 波 束 为 1.3 MHz 约 2 MHz 1.4 MHz 发 射 20 db 带 宽 9.5 MHz 2.7 MHz (5.9 MHz 为 40 db, 40 MHz 为 60 db) PRI (1) 变 化 : 水 平 方 向 的 μs 到 18 的 μs, 但 对 MTI 为 μs 固 定 : 或 μs 外 界 因 素 决 定 了 交 错 运 行 : μs 重 复 固 定 PRF 含 有 的 脉 冲 数 为 和 258 pps (4.082,4.0 或 ms) 脉 冲 至 脉 冲 抖 动 间 隔 序 列 通 常 为 ms 重 复 可 能 采 用 两 种 其 它 的 脉 冲 - 间 隔 抖 动 图 形 及 有 水 平 波 束 的 全 功 率 脉 冲 的 平 均 PRI 正 常 : 约 μs (1 或 2 个 子 脉 冲 / 脉 冲 到 达 地 平 线 ) 所 有 脉 冲 覆 盖 pps 极 化 水 平 垂 直 水 平 天 线 增 益 (dbi) 41 发 射 : 34.5 接 收 : 38 ( 发 射 功 率 在 13 个 波 束 间 分 布 ; 返 回 信 号 仅 组 织 成 6 个 接 收 信 道 ) 发 射 :35 ( 发 射 能 量 分 布 在 ) 接 收 :36.7, 35.7, 35.3, 35.5, 32.1 和 31.9, 从 低 波 束 到 高 波 束 天 线 波 束 宽 度 ( 度 ) 方 位 角 :2.15 仰 角 :0.84 仰 角 变 化 1/2 BW 时 的 频 率 偏 移 方 位 角 :1.1 仰 角 :20 cosec 2 方 位 角 :1.6 仰 角 : 发 射 为 20; 接 收 为 2.3 至 6.0 与 频 率 无 关

10 8 ITU-R M 建 议 书 表 2( 完 ) 特 性 4 号 雷 达 5 号 雷 达 6 号 雷 达 第 1 旁 瓣 压 缩 (db) 方 位 角 :25 仰 角 :25 远 旁 瓣 压 缩 天 线 方 位 扫 描 类 型 ( 度 ) 18.5 ( 假 定 的 方 位 角 ) 发 射 : 垂 直 平 面 内 为 20 接 收 : 方 位 角 至 少 为 35; 仰 角 至 少 为 度 连 续 特 低 旁 瓣 天 线 帧 ( 间 隔 ) 时 长 (s) (6.4 rpm) 天 线 仰 角 扫 描 ( 度 ) 1 至 18 不 扫 描 发 射 波 束 跨 越 0-20 仰 角 不 同 仰 角 波 束 的 形 成 通 过 单 个 信 道 序 贯 接 收 20 发 射 波 束 分 为 6 个 接 收 波 束, 在 6 个 并 行 信 道 中 同 时 处 理 6 个 分 层 的 接 收 的 波 束 6 个 并 行 信 道 中 同 时 处 理 接 收 RF 带 宽 (MHz) 200 > 200 ( 在 每 一 信 道 中 采 用 镜 频 抑 制 混 频 器 ) 接 收 RF 和 IF 饱 和 电 平, 指 天 线 端 口 接 收 IF 带 宽 正 常 和 MTI:350 khz 编 码 脉 冲 :1.3 MHz 35 dbm 动 态 范 围 :90 db, 使 用 最 高 为 46.5 db 的 STC 1.6 MHz 1.1 MHz 为 3 db 3.4 MHz 为 20 db 12.1 MHz 为 60 db 相 对 于 噪 声 的 处 理 增 益 正 常 / 非 MTI:3 db(2 脉 冲 图 像 组 合 ) 编 码 脉 冲 :11 db 10 db ( 脉 冲 压 缩 )+ 9 db ( 脉 冲 组 合 )= 19 db 11 db ( 脉 冲 压 缩 ) 采 用 4 脉 冲 MTI 欲 收 信 号 灵 敏 度 或 噪 声 电 平 (dbm)( 指 天 线 端 口 ) 正 常 方 式 : 噪 声 电 平 : 116 编 码 脉 冲 : 噪 声 电 平 : 干 扰 抑 制 特 性 2 脉 冲 图 像 组 合 Log FTC 编 码 脉 冲 ( 脉 冲 压 缩 ) 方 式 脉 冲 - 脉 冲 相 关 稳 定 目 标 检 查 装 置 频 率 捷 变 脉 冲 压 缩 旁 瓣 消 隐 采 用 检 测 后 组 合 的 交 错 PRI 硬 限 幅 CFAR( 不 采 用 MTI) 或 STC( 采 用 MTI) 原 始 信 号 监 视 信 道 极 低 的 接 收 天 线 旁 瓣 其 它 与 5 号 雷 达 类 似 在 用 年 限 1975 年 至 今 1975 年 至 今 1980 年 后 期 至 今 (1) 对 于 4 号 雷 达 的 大 多 数 工 作 方 式, 随 着 扫 描 波 束 的 上 扬, 脉 冲 间 歇 和 峰 值 功 率 都 将 减 少

11 ITU-R M 建 议 书 9 表 1 和 2 采 用 了 下 列 术 语 和 缩 写 : : 关 系 ( 载 波 频 率 与 仰 角 ) AGC: 自 动 增 益 控 制 Burn-thru ( 不 受 干 扰 范 围 ): 一 种 工 作 方 式, 功 率 集 中 在 很 窄 的 仰 角 扇 区 内, 以 便 在 困 难 条 件 下 检 测 目 标 BW: 带 宽 或 波 束 宽 度, 视 具 体 情 况 而 定 Chirp-thru ( 预 啁 啾 ): 一 种 不 受 干 扰 范 围 的 方 式, 采 用 脉 冲 压 缩 来 减 少 扩 展 束 中 的 返 回 Coincident video ( 重 合 图 像 ): 重 合 图 像 ( 脉 冲 至 脉 冲 相 关 ) CSG: 净 选 通 生 成, 一 种 仅 把 雷 达 当 作 接 收 机 使 用 而 观 测 有 效 源 中 的 信 号 的 技 术 无 论 采 用 旁 瓣 消 隐 与 否 均 可 使 用 此 技 术 Dicke fix ( 宽 限 窄 ): 在 比 欲 收 雷 达 信 号 带 宽 大 很 多 的 带 宽 内, 将 组 合 信 号 ( 雷 达 返 回 信 号 加 上 干 扰 ) 滤 波 后 硬 性 限 幅 至 较 窄 的 频 带 f co : 滤 波 器 的 截 止 频 率 FTC: 短 时 间 常 数 INT: 不 相 干 ( 图 像 ) 多 重 脉 冲 组 合 Jam strobe ( 干 扰 选 通 ): 类 似 于 CSG PRI: 脉 冲 重 复 间 隔 PRF: 脉 冲 重 复 频 率 PW: 脉 冲 宽 度 STC: 灵 敏 度 时 间 调 整 WPB: 宽 脉 冲 消 隐 除 非 另 有 说 明, 表 1 和 2 中 凡 提 到 以 度 表 示 的 角 度 均 指 仰 角 2.1 具 体 特 性 1 号 2 号 3 号 和 4 号 雷 达 在 方 位 角 范 围 内 采 用 机 械 扫 描, 而 在 仰 角 范 围 内 采 用 频 率 扫 描 当 然,2 号 和 4 号 雷 达 在 每 一 脉 冲 内 的 仰 角 范 围 内 通 常 采 用 步 进 扫 描, 原 因 是 每 个 脉 冲 常 会 分 为 9 个 连 续 子 脉 冲, 每 次 从 一 个 子 脉 冲 的 载 频 步 进 至 下 一 个 2 号 和 4 号 雷 达 还 包 含 9 个 并 行 的 信 道 / 处 理 器 ( 另 有 一 个 旁 瓣 消 隐 信 道 ) 每 个 接 收 机 信 道 处 理 同 一 脉 冲 重 复 间 隔 内 一 个 不 同 仰 角 的 波 束 返 回 的 信 号, 该 不 同 的 仰 角 对 应 着 一 个 子 脉 冲 这 样, 在 一 个 单 独 的 脉 冲 重 复 间 隔 内, 这 些 雷 达 就 可 以 对 约 5 (2 号 雷 达 ) 或 约 3 (4 号 雷 达 ) 的 仰 角 进 行 观 测, 或 者 在 雷 达 的 一 个 往 返 周 期 内 以 约 1.6 (2 号 雷 达 ) 或 约 0.84 (4 号 雷 达 ) 的 分 辨 率 进 行 观 测 在 不 同 的 脉 冲 间 歇 时 间 内, 这 些 雷 达 观 测 不 同 的 5 (2 号 雷 达 ) 或 3 (4 号 雷 达 ) 仰 角 扇 区 1 号 和 3 号 雷 达 在 每 一 脉 冲 期 间 仅 发 射 一 个 波 束, 且 只 包 含 一 个 接 收 信 道 ( 另 有 一 个 旁 瓣 消 隐 信 道 ) 在 每 一 脉 冲 重 复 间 隔 内, 这 两 种 雷 达 都 观 测 一 个 不 同 的 仰 角 扇 区

12 10 ITU-R M 建 议 书 所 需 的 装 备 距 离 决 定 了 脉 冲 重 复 间 隔, 通 常 在 小 仰 角 时 较 大, 而 在 大 仰 角 时 数 值 下 降, 这 是 因 为 此 处 的 长 距 离 对 应 着 超 过 大 气 层 的 高 度 仰 角 最 高 时 可 以 降 低 峰 值 发 射 功 率, 因 为 距 离 越 短, 检 测 目 标 所 需 的 平 均 功 率 越 小, 同 时 也 因 为 脉 冲 重 复 间 隔 缩 小 而 引 起 发 射 占 空 比 增 加 对 于 2 号 雷 达, 发 射 机 峰 值 功 率 的 降 低 可 通 过 断 开 末 级 和 中 间 级 的 功 率 放 大 装 置 而 完 成, 同 时 也 减 轻 了 高 压 应 力 并 获 得 更 为 干 净 的 发 射 频 谱 对 于 1 号 和 3 号 雷 达, 仰 角 不 超 过 35 时 发 射 功 率 仍 然 比 较 大, 超 过 这 个 角 度 功 率 开 始 减 小, 这 是 末 级 功 放 装 置 幅 频 特 性 带 来 的 必 然 结 果 2 号 和 4 号 雷 达 的 脉 冲 / 频 率 序 列 五 花 八 门, 十 分 复 杂 例 如, 在 2 号 雷 达 的 正 常 工 作 方 式 下, 每 一 次 完 整 的 仰 角 扫 描 使 用 18 个 发 射 脉 冲, 每 个 脉 冲 由 9 个 频 率 步 进 的 子 脉 冲 组 成 为 了 产 生 仰 角 扫 描 的 效 果,18 个 脉 冲 中 每 一 个 的 基 波 频 率 都 与 其 他 的 不 同, 不 过 3 个 脉 冲 例 外, 其 基 波 频 率 与 另 外 3 个 相 同 采 用 5 MTI 方 式 工 作 时, 由 恒 定 脉 冲 间 歇 间 隔 分 开 的 3 或 4 个 相 同 脉 冲 组 成 一 组, 以 不 超 过 5 的 仰 角 辐 射, 同 时 还 采 用 15 个 非 周 期 ( 非 MTI) 脉 冲 在 每 次 完 整 的 仰 角 扫 描 范 围 内 不 超 过 45 的 仰 角 上 辐 射 在 大 多 数 工 作 方 式 中, 与 每 一 脉 冲 的 子 脉 冲 有 关 的 波 束 都 与 相 邻 波 束 在 仰 角 方 向 重 叠 与 完 成 一 次 仰 角 扫 描 的 18 个 或 更 多 脉 冲 的 所 有 子 脉 冲 有 关 的 各 波 束 还 在 方 位 角 方 向 相 互 重 叠, 原 因 是 天 线 组 件 在 发 射 和 接 收 所 有 这 些 波 束 的 信 号 时 是 在 小 于 天 线 的 方 位 波 束 宽 度 (1.5 ) 范 围 内 旋 转 的 因 此, 任 何 一 个 子 脉 冲 返 回 的 信 号 都 会 既 在 方 位 角 方 向 也 在 仰 角 方 向 与 其 他 几 个 子 脉 冲 返 回 的 信 号 重 叠 这 些 返 回 信 号 中 的 波 束 与 波 束 和 脉 冲 与 脉 冲 相 关 性 有 助 于 降 低 噪 声 引 起 的 虚 警 率, 有 助 于 从 异 步 脉 冲 干 扰 中 区 分 出 有 效 目 标 的 返 回 信 号 表 中 含 有 算 得 的 2 号 3 号 和 4 号 雷 达 发 射 的 完 整 脉 冲 间 的 平 均 间 隔, 这 些 脉 冲 对 3 号 雷 达 而 言 含 水 平 辐 射, 或 者 对 2 号 和 4 号 雷 达 而 言 至 少 含 有 一 个 3μs 或 3.3μs 时 长 的 子 脉 冲 上 述 计 算 考 虑 到 : 在 某 些 工 作 方 式 下, 短 距 离 MTI 操 作 中 也 间 或 存 在 长 距 离 非 MTI 操 作 对 任 何 一 个 基 波 频 率 而 言, 子 脉 冲 中 只 有 一 个 有 可 能 位 于 其 他 系 统 的 通 带 内, 原 因 是 该 频 率 在 子 脉 冲 间 是 步 进 的 无 论 如 何, 两 个 相 邻 子 脉 冲 对 另 一 台 接 收 机 产 生 的 影 响 有 可 能 大 致 相 当 于 一 个 子 脉 冲 5 号 和 6 号 雷 达 不 进 行 频 率 扫 描, 不 过 这 两 种 雷 达 确 实 形 成 了 多 个 同 时 接 收 的 信 道, 并 有 6 个 并 行 ( 同 时 ) 接 收 的 信 道, 每 个 信 道 覆 盖 一 个 不 同 的 仰 角 区 由 于 不 进 行 频 率 扫 描, 这 些 雷 达 就 可 以 在 其 200MHz 的 频 率 范 围 内 任 意 数 目 的 频 率 上 观 测 任 意 的 空 间 区 域 ( 其 实 它 们 也 可 采 用 频 率 捷 变 方 式 这 样 做 ) 在 非 MTI 方 式 中, 它 们 可 以 在 每 一 个 脉 冲 之 前 跳 变 到 其 中 的 一 个 频 率 上 在 MTI 方 式 中, 它 们 可 以 在 每 12 个 脉 冲 之 后 跳 变 到 一 个 新 频 率 上 (5 号 雷 达 的 情 况 ) 或 在 每 4 个 脉 冲 之 后 跳 变 到 一 个 新 频 率 上 (6 号 雷 达 的 情 况 ) 为 了 尽 量 利 用 这 种 能 力, 这 些 雷 达 采 用 了 一 种 监 视 特 性, 对 每 一 个 频 率 抽 样 衡 量 雷 达 所 处 环 境 中 信 号 的 占 用 率, 并 将 这 种 操 作 记 录 在 一 个 存 储 器 中 采 用 一 种 访 问 该 存 储 器 内 容 的 算 法 可 使 雷 达 选 择 较 少 使 用 的 频 率 用 于 以 后 的 发 射 4 号 雷 达 采 用 的 脉 冲 压 缩 波 形 的 具 体 形 式 无 法 完 全 确 定 不 过, 据 称 压 缩 比 是 13 并 采 用 编 码 的 波 形, 从 这 一 点 可 以 合 理 地 假 设 波 形 是 采 用 双 相 Barker 编 码 长 度 为 13 的 编 码 只 有 这 一 种

13 ITU-R M 建 议 书 11 4 号 雷 达 的 静 态 目 标 审 查 和 取 消 特 性 也 称 杂 散 回 波 图, 它 是 一 种 后 处 理 算 法, 其 中 保 留 了 最 近 在 许 多 方 位 / 距 离 / 仰 角 区 内 进 行 的 检 测 的 次 数 每 当 检 测 异 地 时, 该 计 数 即 递 增 1 当 重 新 扫 描 到 同 一 个 区 但 未 进 行 检 测 时, 该 计 数 按 照 明 确 选 择 规 则 递 减 1 如 果 进 行 了 检 测 但 该 计 数 超 过 了 一 定 的 限 值, 则 不 会 向 操 作 员 显 示 或 用 作 其 他 用 途, 因 为 这 些 计 数 有 可 能 是 静 态 杂 散 回 波 引 起 的 由 于 存 在 多 种 工 作 方 式, 要 为 这 些 雷 达 定 量 明 确 地 具 体 规 定 检 测 灵 敏 度 电 平 是 很 困 难 的 在 假 定 当 代 雷 达 具 有 约 4 至 5dB 噪 声 系 数 的 情 况 下, 可 以 通 过 计 算 估 计 出 检 测 灵 敏 度, 当 然 早 期 雷 达 ( 如 1 型 雷 达 ) 可 能 具 有 更 高 的 噪 声 系 数 对 于 6 号 雷 达 已 明 确 给 出 检 测 灵 敏 度 采 用 正 交 场 装 置 的 雷 达 发 射 机 ( 如 2 号 和 4 号 雷 达 的 发 射 机 ) 会 以 较 高 电 平 发 射 宽 带 噪 声, 这 与 采 用 正 交 场 功 率 振 荡 器 ( 磁 控 管 ) 的 雷 达 发 射 机 非 常 相 像 此 类 电 平 的 量 化 已 超 出 本 建 议 书 的 讨 论 范 围 2.2 需 特 别 关 注 的 特 性 无 线 电 定 位 雷 达 的 发 射 和 无 线 电 导 航 雷 达 的 接 收 之 间 的 相 互 作 用 比 与 之 相 反 类 型 的 相 互 作 用 更 令 人 关 注 之 所 以 如 此, 是 因 为 在 该 频 带 内 工 作 的 无 线 电 定 位 雷 达 通 常 都 具 备 各 种 能 力, 以 避 免 水 上 导 航 雷 达 产 生 的 干 扰 已 经 确 定, 在 过 去 几 十 年 间, 在 该 频 带 内 工 作 的 水 上 导 航 雷 达 的 载 频 几 乎 一 直 完 全 集 中 在 和 3 080MHz 之 间 的 频 率 上 因 此, 令 人 关 注 的 是, 同 样 在 水 上 环 境 中 工 作 的 1 号 2 号 和 3 号 无 线 电 定 位 雷 达 几 乎 也 完 全 在 同 样 的 频 谱 范 围 内 发 射 其 水 平 波 束 这 三 种 无 线 电 定 位 雷 达 均 采 用 在 仰 角 方 向 由 频 率 调 整 的 天 线 由 于 是 船 载 雷 达, 需 要 采 用 自 适 应 频 率 变 化 对 船 舶 的 高 度 ( 左 右 摇 晃 和 上 下 颠 簸 ) 进 行 补 偿 因 此, 在 船 舶 左 右 摇 晃 和 上 下 颠 簸 中 以 及 在 雷 达 天 线 进 行 机 械 旋 转 以 提 供 方 位 扫 描 时, 雷 达 发 射 的 水 平 波 束 的 确 切 频 率 会 产 生 些 许 变 化 不 过 与 水 平 波 束 相 对 应 的 频 率 分 布 的 中 心 非 常 接 近 3 050MHz, 这 也 恰 为 导 航 雷 达 频 率 分 布 的 中 心 因 此, 表 1 中 说 明 的 船 载 雷 达 的 水 平 波 束 集 中 在 和 接 近 于 导 航 雷 达 的 频 率 非 常 重 要 的 是, 这 三 种 船 载 无 线 电 定 位 雷 达 都 采 用 水 平 极 化, 在 过 去 几 十 年 间 导 航 雷 达 使 用 的 主 要 是 这 种 极 化 还 有 一 点 值 得 注 意,1 号 2 号 和 3 号 无 线 电 定 位 雷 达 在 其 波 束 处 于 水 平 方 向 时 一 般 均 采 用 最 大 峰 值 发 射 功 率 辐 射 其 脉 冲, 表 1 和 表 2 对 此 做 了 量 化 因 此, 在 过 去 几 十 年 间, 倾 向 于 尽 最 大 可 能 把 此 处 所 述 船 载 无 线 电 定 位 雷 达 的 干 扰 耦 合 到 典 型 的 水 上 导 航 雷 达 如 果 在 过 去 几 十 年 间 曾 观 测 到 无 线 电 导 航 雷 达 受 到 无 线 电 定 位 雷 达 的 干 扰 的 话, 就 应 结 合 实 际 情 况 对 其 影 响 加 以 评 估 6 号 雷 达 与 5 号 雷 达 的 主 要 区 别 在 于 它 使 用 旁 瓣 超 低 的 平 板 阵 列 天 线, 而 不 是 5 号 雷 达 所 用 的 反 射 器 天 线 在 这 种 情 况 下 能 做 到 旁 瓣 甚 低, 这 可 能 是 因 为 尽 管 天 线 采 用 多 个 波 束 接

14 12 ITU-R M 建 议 书 收, 但 这 些 波 束 不 必 进 行 电 子 调 整, 阵 列 的 激 励 也 因 此 不 受 移 相 器 量 化 的 影 响 或 波 束 调 偏 阵 列 的 几 何 视 线 或 中 心 而 产 生 的 性 能 恶 化 的 影 响 3 除 气 象 系 统 之 外 的 无 线 电 定 位 系 统 的 操 作 特 性 该 频 带 内 无 线 电 定 位 雷 达 的 数 量 比 该 频 带 内 水 上 导 航 雷 达 少 得 多 载 重 量 超 过 吨 的 轮 船 几 乎 每 艘 都 装 备 了 工 作 在 该 频 带 内 的 导 航 雷 达 可 以 确 信 的 是, 此 处 说 明 的 船 载 无 线 电 定 位 雷 达 在 船 舶 航 行 中 使 用 的 时 间 百 分 比 相 当 高 一 般 认 为, 最 常 用 的 方 式 应 能 提 供 大 量 ( 大 角 度 ) 搜 寻 能 力, 因 此, 对 2 号 和 4 号 雷 达 使 用 正 常 方 式 可 不 言 自 明, 而 3 号 雷 达 的 主 要 方 式 是 其 大 角 度 方 式 涉 及 有 限 仰 角 跨 度 的 方 式 ( 如 不 受 干 扰 范 围 和 预 啁 啾 ) 通 常 留 在 特 殊 情 况 下 使 用 ; 而 即 便 是 特 殊 情 况, 这 些 方 式 也 仅 限 于 在 很 窄 的 方 位 扇 区 内 使 用, 在 其 他 方 位 扇 区 仍 使 用 全 仰 角 覆 盖 预 计 MTI 方 式 仅 视 情 况 需 要 使 用, 如 公 海 情 况 或 接 近 大 片 陆 地 陆 基 无 线 电 定 位 雷 达 使 用 的 时 间 百 分 比 有 可 能 不 会 很 高, 在 个 别 固 定 地 区 除 外 如 用 于 导 航 目 的 则 属 例 外 5 号 雷 达 通 常 工 作 在 固 定 频 率, 特 殊 情 况 除 外 4 除 气 象 系 统 之 外 的 未 来 的 无 线 电 定 位 系 统 总 的 来 讲, 今 后 可 能 研 制 的 在 MHz 频 带 内 工 作 的 无 线 电 定 位 雷 达 可 能 会 类 似 于 此 处 所 述 的 现 有 雷 达 未 来 的 无 线 电 定 位 雷 达 的 灵 活 性 有 可 能 与 已 经 提 到 的 雷 达 相 同, 其 中 包 括 在 不 同 方 位 和 仰 角 扇 区 以 不 同 方 式 工 作 的 能 力 一 种 合 理 的 设 想 是, 未 来 的 某 些 设 计 可 能 会 寻 求 在 远 高 于 3 100MHz 的 宽 带 内 工 作 的 能 力 这 些 设 计 可 能 会 采 用 现 有 的 1-4 号 雷 达 所 用 的 电 子 调 整 天 线 不 过 就 现 有 技 术 而 言, 相 位 调 整 是 替 代 频 率 调 整 的 一 种 实 用 和 有 吸 引 力 的 方 法, 而 且 近 年 开 发 的 其 他 频 带 所 用 的 众 多 无 线 电 定 位 雷 达 对 方 位 和 仰 角 均 采 用 了 相 位 调 整 与 频 率 调 整 不 同, 相 位 调 整 雷 达 可 不 管 频 率 而 随 意 调 整 其 波 束 在 其 所 有 优 势 中, 这 一 点 有 利 于 保 持 在 各 种 条 件 下 的 兼 容 性 预 计 某 些 未 来 的 无 线 电 定 位 雷 达 的 平 均 功 率 容 量 至 少 会 与 此 处 所 述 雷 达 相 同 不 过, 一 种 合 理 的 设 想 是, 在 该 频 带 内 工 作 的 未 来 雷 达 的 设 计 应 争 取 把 宽 带 噪 声 发 射 降 至 低 于 目 前 采 用 正 交 场 真 空 管 装 置 的 雷 达 的 水 平 在 未 来 的 雷 达 中, 这 种 噪 声 的 降 低 可 采 用 固 态 发 射 机 / 天 线 系 统 来 实 现 在 这 种 情 况 下, 发 射 占 空 比 将 高 于 采 用 真 空 管 的 雷 达 发 射 机, 脉 冲 持 续 时 间 也 会 更 长

15 ITU-R M 建 议 书 MHz 频 带 内 船 载 无 线 电 导 航 系 统 的 技 术 和 操 作 特 性 2 表 3 和 表 4 给 出 了 具 有 代 表 性 的 船 载 无 线 电 导 航 雷 达 的 特 性 ITU-R M.824 建 议 书 含 有 水 上 无 线 电 导 航 信 标 台 (racons) 的 特 性, 其 中 一 些 信 标 台 是 在 MHz 频 带 内 工 作 的 IMO 类 船 载 雷 达 的 发 射 及 功 率 和 雷 达 数 量 见 表 3 雷 达 类 别 表 3 船 载 无 线 电 导 航 雷 达 峰 值 功 率 (kw) 全 球 合 计 IMO 和 渔 猎 75 > 影 响 频 谱 的 有 效 利 用 的 雷 达 特 性 ( 包 括 保 护 标 准 ) 与 雷 达 天 线 和 发 射 机 / 接 收 机 有 关 多 数 IMO 类 雷 达 均 采 用 开 槽 阵 列 天 线 表 4 总 结 了 IMO 类 雷 达 的 技 术 特 性 表 中 用 最 大 值 和 最 小 值 对 每 一 特 性 的 范 围 做 了 限 定 表 4 水 上 无 线 电 导 航 雷 达 (IMO 类 含 渔 猎 ) 发 射 机 / 接 收 机 典 型 特 性 特 性 最 大 值 MHz 最 小 值 天 线 ( 用 于 发 射 / 接 收 ): 波 束 宽 度 ( 至 3 db)( 度 ) 横 向 纵 向 旁 瓣 衰 减 (db) ±10 内 ±10 外 增 益 (db) 转 速 (r.p.m) 用 于 如 船 舶 交 通 管 理 服 务 (VTS) 等 的 水 上 固 定 民 用 雷 达 的 特 性 不 包 括 在 内, 原 因 是 它 们 取 决 于 位 置 和 功 能, 即 对 沿 海 和 港 口 运 输 的 监 测

16 14 ITU-R M 建 议 书 表 4( 完 ) 特 性 最 大 值 MHz 最 小 值 (1) 发 射 机 : 峰 值 (kw) 频 率 (MHz) 脉 冲 持 续 时 间 (1) (μs) 脉 冲 重 复 频 率 (1) (Hz) 接 收 机 : 中 频 (IF)(MHz) 中 频 带 宽 (MHz) 短 脉 冲 28 6 中 型 / 长 脉 冲 噪 声 系 数 (db) 在 用 此 表 计 算 平 均 功 率 时, 应 注 意 最 大 脉 冲 重 复 频 率 与 最 小 脉 冲 持 续 时 间 相 关, 反 之 亦 然 6 航 空 无 线 电 导 航 雷 达 法 国 一 直 无 法 确 定 空 中 交 通 管 制 是 否 大 量 使 用 该 频 带, 也 无 法 确 定 该 频 带 是 只 用 于 机 场 监 视 ( 进 场 管 制 ) 还 是 航 线 监 视 或 两 者 兼 而 有 之 由 于 大 多 数 航 线 监 视 雷 达 比 机 场 监 视 雷 达 的 工 作 距 离 长 且 通 常 工 作 在 MHz 频 带 内, 因 此 航 空 无 线 电 导 航 使 用 MHz 频 带 有 可 能 主 要 用 于 机 场 监 视 或 进 场 管 制 MHz 频 带 内 充 满 了 民 航 空 中 交 通 管 制 雷 达, 故 MHz 频 带 似 乎 只 用 于 此 类 管 制 值 得 一 提 的 是, 当 前 可 寻 的 几 乎 所 有 制 造 商 关 于 GHz 频 带 民 航 空 中 交 通 管 制 雷 达 的 营 销 资 料 都 表 明 其 调 谐 能 力 仅 限 于 MHz 可 以 初 步 断 定 用 于 MHz 频 带 航 空 无 线 电 导 航 的 雷 达 与 此 处 所 述 的 无 线 电 定 位 雷 达 类 似 也 就 是 说, 预 计 这 些 雷 达 是 三 维 雷 达, 而 不 是 MHz 频 带 民 航 空 中 交 通 管 制 所 用 的 二 维 雷 达 其 中 一 些 可 能 类 似 于 MHz 频 带 的 雷 达, 从 这 一 点 上 讲, 其 特 性 已 在 ITU-R M 建 议 书 中 做 了 说 明 MHz 频 带 在 航 空 无 线 电 导 航 方 面 的 具 体 用 途 目 前 仍 在 持 续 评 估 阶 段 MHz 频 带 气 象 雷 达 的 技 术 和 操 作 特 性 ITU-R M.1464 建 议 书 提 出 了 GHz 频 带 具 有 代 表 性 的 天 气 雷 达 的 技 术 和 操 作 特 性 上 述 雷 达 主 要 用 于 MHz 频 带 MHz 电 台 在 工 作 中 是 与 该 频 带 其 他 雷 达 兼 容 的, 但 由 于 该 段 频 谱 已 饱 和, 在 某 些 国 家, 上 述 的 一 些 雷 达 也 在 MHz 频 带 内 工 作

17 ITU-R M 建 议 书 15 这 种 雷 达 采 用 了 多 普 勒 雷 达 技 术, 用 于 观 测 严 酷 天 气 要 素 的 存 在 并 计 算 其 运 动 速 度 和 运 动, 如 龙 卷 风 和 强 雷 暴 它 还 提 供 量 化 的 地 区 降 水 预 测 尺 度, 对 有 关 潜 在 洪 水 的 水 文 预 测 而 言, 这 是 十 分 重 要 的 这 种 雷 达 在 严 酷 天 气 和 运 动 检 测 方 面 的 能 力 提 高 了 预 警 服 务 的 准 确 性 和 时 效 性, 适 用 于 检 测 威 胁 生 命 和 财 产 安 全 的 严 酷 天 气 情 况, 也 可 用 于 提 早 检 测 有 危 害 性 的 大 风 天 气, 更 可 用 于 估 计 降 雨 量 及 河 流 和 洪 水 预 测 这 些 雷 达 构 成 了 跨 越 整 个 美 国 关 岛 波 多 黎 各 日 本 韩 国 中 国 和 葡 萄 牙 的 一 个 综 合 网 络 MHz 频 带 为 天 气 预 测 和 预 警 能 力 提 供 了 极 佳 的 气 象 和 传 播 特 性 对 这 种 雷 达 进 行 改 进 将 使 其 使 用 寿 命 延 长 至 2040 年 附 件 2 雷 达 保 护 标 准 可 以 预 见 的 是, 类 噪 声 宽 带 连 续 波 干 扰 对 无 线 电 测 定 和 气 象 雷 达 的 降 敏 效 应 与 其 强 度 有 关 在 这 种 干 扰 能 够 到 达 的 任 何 方 位 扇 区, 其 功 率 谱 密 度 (psd) 能 以 合 理 的 近 似 程 度 简 单 加 到 雷 达 接 收 机 热 噪 声 的 功 率 谱 密 度 上 假 设 没 有 干 扰 时 雷 达 接 收 机 噪 声 的 功 率 谱 密 度 为 N 0, 类 噪 声 干 扰 为 I 0, 则 总 的 有 效 噪 声 功 率 谱 密 度 即 为 I 0 + N 0 有 效 噪 声 电 平 增 加 约 1 db 将 会 导 致 严 重 的 性 能 劣 化, 相 当 于 检 测 范 围 减 少 6% 这 种 增 加 对 应 着 1.26 的 (I + N)/N 比 率, 或 约 6 db 的 I/N 比 率 它 表 明 可 允 许 的 多 重 干 扰 源 对 主 波 束 的 集 总 干 扰 效 应 ; 某 一 干 扰 源 的 可 允 许 I/N 比 率 取 决 于 干 扰 源 的 数 量 及 其 几 何 分 布, 在 给 定 的 方 案 中 需 要 加 以 评 估 脉 冲 干 扰 效 应 更 难 量 化, 且 与 接 收 机 / 处 理 器 的 设 计 和 系 统 的 工 作 方 式 密 切 相 关 值 得 一 提 的 是, 跟 脉 冲 同 步 的 有 效 目 标 返 回 信 号 与 通 常 异 步 的 干 扰 脉 冲 之 间 的 差 分 处 理 增 益 对 给 定 电 平 的 脉 冲 干 扰 所 能 产 生 的 影 响 具 有 重 要 效 应 这 种 干 扰 会 加 重 若 干 不 同 形 式 的 性 能 恶 化 评 估 这 种 干 扰 是 分 析 不 同 雷 达 类 型 间 相 互 作 用 的 一 个 目 标 总 之, 预 计 此 处 所 述 各 种 雷 达 的 众 多 特 性 可 能 会 有 助 于 抑 制 低 占 空 比 的 脉 冲 干 扰, 特 别 是 来 自 若 干 孤 立 干 扰 源 的 干 扰 低 占 空 比 的 脉 冲 干 扰 的 抑 制 技 术 见 ITU-R M.1372 建 议 书 无 线 电 测 定 业 务 雷 达 站 对 无 线 电 频 谱 的 有 效 利 用 应 指 出, 目 前 正 在 研 究 针 对 无 线 电 测 定 雷 达 系 统 的 保 护 标 准 采 用 统 计 和 操 作 方 法 的 可 行 性 此 统 计 方 法 可 能 适 用 于 非 连 续 信 号 的 情 况

18 16 ITU-R M 建 议 书 1 船 载 无 线 电 导 航 雷 达 保 护 标 准 如 果 无 用 信 号 产 生 的 各 种 大 量 干 扰 导 致 信 号 质 量 降 级, 那 么 无 线 电 导 航 系 统 可 能 会 无 法 实 现 其 性 能 要 求 这 些 干 扰 类 型 与 特 定 的 交 互 作 用 系 统 和 操 作 情 形 有 关, 包 括 : 扩 散 效 应, 如 灵 敏 度 降 低 或 检 测 范 围 的 缩 小 目 标 遗 失 和 更 新 率 的 降 低 ; 离 散 效 应, 如 检 测 到 的 干 扰 虚 警 率 的 增 加 保 护 标 准 与 上 述 降 级 类 型 相 关, 应 基 于 一 个 参 数 值 门 限 ( 如 在 碰 撞 防 范 系 统 中 ): 可 容 忍 的 检 测 范 围 缩 小 和 相 关 的 灵 敏 度 降 低 ; 可 容 忍 的 漏 扫 描 率 ; 可 容 忍 的 最 大 虚 警 率 ; 可 容 忍 的 实 际 目 标 丢 失 对 于 船 载 无 线 电 导 航 系 统 而 言, 需 要 对 上 述 保 护 标 准 及 用 来 产 生 这 些 标 准 的 门 限 做 进 一 步 研 究 船 载 雷 达 的 操 作 要 求 是 操 作 情 形 的 一 个 函 数 这 与 离 岸 距 离 和 海 上 障 碍 相 关 简 言 之, 可 以 分 别 用 海 上 沿 海 或 港 湾 / 港 口 情 形 来 描 述 目 前, 对 在 上 述 情 形 下 安 装 于 轮 船 上 的 雷 达 所 需 的 保 护 标 准 仍 无 国 际 协 议 然 而,ITU- R M.1461 建 议 书 规 定 了 一 个 6dB 的 通 用 信 号 / 噪 声 电 平 国 际 海 事 组 织 (IMO) 已 对 船 载 雷 达 的 操 作 性 能 标 准 做 了 修 订, 此 修 订 考 虑 了 最 近 国 际 电 联 在 无 用 发 射 方 面 的 要 求 IMO 的 修 订 首 次 承 认 了 来 自 其 它 无 线 电 业 务 的 干 扰 的 可 能 性, 并 在 ( 波 动 的 ) 雷 达 散 射 截 面 (RCS) 和 所 需 范 围 ( 为 雷 达 频 带 的 一 个 函 数 ) 方 面 对 特 定 目 标 的 检 测 提 出 了 一 些 新 要 求 只 有 当 得 到 80% 的 扫 描 结 果 和 10 4 的 虚 警 概 率 的 支 持 时, 才 能 得 出 目 标 已 检 测 到 的 结 论 这 些 检 测 要 求 的 规 定 是 在 不 考 虑 海 面 杂 乱 回 波 降 水 和 海 面 蒸 发 导 管 的 条 件 下 做 出 的, 其 中 天 线 高 度 为 海 拔 15 米 最 重 要 的 是, 相 关 国 际 海 事 主 管 机 构 已 在 其 最 新 版 的 IMO 海 上 人 命 安 全 公 约 (SOLAS) 中 毫 无 保 留 地 指 出, 雷 达 目 前 仍 然 是 用 于 防 范 海 上 碰 撞 事 故 的 首 要 传 感 工 具 在 理 解 上 述 声 明 时, 应 结 合 关 于 IMO 运 输 要 求 下 所 列 的 船 舶 必 须 安 装 船 舶 自 动 识 别 系 统 (AIS) 的 规 定 为 防 范 海 上 碰 撞 事 故, 此 类 系 统 依 赖 于 外 部 信 息 ( 如 GPS) 来 验 证 相 对 位 置 读 数 但 是, 所 安 装 的 此 类 系 统 仍 无 法 识 别 很 多 海 上 目 标, 如 冰 山 漂 浮 废 物 残 骸 和 未 装 备 AIS 的 其 它 船 舶 此 类 目 标 是 船 舶 碰 撞 的 潜 在 危 胁, 需 要 借 助 船 舶 雷 达 才 可 检 测 到 因 此, 在 可 预 见 的 未 来, 雷 达 仍 是 防 范 海 上 碰 撞 事 故 的 首 选 系 统 在 与 包 括 用 户 在 内 的 海 事 机 构 进 行 充 分 磋 商 后 产 生 了 以 下 操 作 要 求, 即 : 在 各 类 航 海 活 动 期 间 不 得 产 生 规 则 可 控 的 任 何 干 扰 与 此 同 时 已 开 展 相 关 试 验, 以 确 定 当 前 船 载 雷 达 在 作 为 检 测 概 率 函 数 的 I/N 方 面 可 接 受 哪 些 内 容 ( 见 附 件 3)

19 ITU-R M 建 议 书 17 附 件 3 干 扰 灵 敏 度 测 试 结 果 在 美 国 和 英 国 已 进 行 雷 达 试 验, 以 确 定 当 前 的 船 载 无 线 电 导 航 雷 达 在 对 抗 不 同 形 式 干 扰 方 面 的 弱 点 在 试 验 中 测 试 了 具 备 与 表 4 所 列 内 容 类 似 特 性 且 工 作 在 MHz 频 带 的 三 种 海 上 无 线 电 导 航 雷 达 对 各 种 信 号 干 扰 的 灵 敏 度, 产 生 干 扰 的 信 号 类 型 包 括 : 四 相 相 移 键 控 (QPSK) 码 分 多 址 (CDMA) 宽 带 CDMA 正 交 频 分 复 用 (OFDM) 和 脉 冲 信 号 试 验 结 果 以 检 测 概 率 形 式 表 示, 对 每 类 干 扰 源 而 言 此 概 率 为 I/N 的 一 个 函 数 应 指 出, 对 海 上 雷 达 不 存 在 由 国 际 电 联 颁 布 或 其 它 在 国 际 范 围 内 达 成 的 接 收 机 规 范, 因 此 接 收 机 在 此 操 作 环 境 中 出 现 五 花 八 门 的 特 性 也 就 不 足 为 奇 了 试 验 结 果 体 现 了 上 述 特 性 的 多 样 性, 同 时 表 明 : 随 着 干 扰 电 平 的 增 加, 检 测 概 率 的 水 平 不 断 降 级 ; 在 90% 检 测 概 率 的 基 础 上 ( 在 单 次 扫 描 过 程 中 ), 存 在 一 个 切 断 点, 在 此 切 断 点 之 后, 接 收 机 将 不 再 能 接 受 此 特 定 的 干 扰 电 平 此 类 差 异 确 实 存 在 于 当 前 的 工 作 雷 达 中 1 测 试 雷 达 特 性 每 部 测 试 雷 达 均 为 IMO 类 别 的 雷 达 每 部 雷 达 的 特 性 ( 以 雷 达 A B 和 C 来 区 分 ) 见 下 表 1 至 3 雷 达 主 要 参 数 的 标 称 值 取 自 监 管 部 门 的 型 号 审 批 文 件 促 销 宣 传 资 料 和 技 术 手 册 测 试 内 容 不 包 括 游 艇 雷 达 雷 达 A 和 C 的 接 收 机 设 计 采 用 了 对 数 放 大 器 / 检 测 器, 而 雷 达 B 在 对 数 放 大 器 后 加 装 了 一 部 单 独 的 视 频 检 测 器 所 有 雷 达 在 测 试 中 均 未 激 活 灵 敏 度 时 间 控 制 (STC) 和 短 时 间 常 数 电 路 (FTC) 2 雷 达 接 收 机 干 扰 抑 制 特 征 所 有 雷 达 均 采 用 了 电 路 和 信 号 处 理 来 消 除 来 自 其 它 共 置 雷 达 的 干 扰 雷 达 A 具 有 广 泛 的 信 号 处 理 和 目 标 跟 踪 能 力, 其 中 包 括 自 适 应 局 部 恒 定 虚 警 率 (CFAR) 特 征 和 扫 描 到 扫 描 相 关 特 征 雷 达 B 和 C 采 用 脉 冲 到 脉 冲 和 扫 描 到 扫 描 相 关 器 来 消 除 其 它 雷 达 产 生 的 干 扰 雷 达 B 和 C 不 具 备 CFAR 处 理 能 力 有 关 上 述 干 扰 消 除 技 术 的 详 情 见 ITU-R M.1372 建 议 书 3 干 扰 信 号 的 发 射 频 谱 干 扰 信 号 的 发 射 频 谱 见 下 图 1 至 3 除 注 入 雷 达 A 的 QPSK 信 号 和 注 入 其 它 雷 达 的 QAM 信 号 之 外, 其 它 干 扰 信 号 均 恰 好 门 控 至 与 目 标 生 成 信 号 相 同 的 方 位 角 在 所 有 情 形 中, 发 射 均 调 谐 至 雷 达 的 工 作 频 率

20 18 ITU-R M 建 议 书 表 5 雷 达 A 的 发 射 机 和 接 收 机 参 数 参 数 取 值 天 线 横 向 波 束 ( 度 ) 1.9 频 率 (MHz) ± 30 脉 冲 功 率 (kw) 30 范 围 ( 海 里 ) 脉 冲 宽 度 (μs) PRF(Hz) 中 频 带 宽 (MHz) 杂 散 响 应 抑 制 (db) 60 系 统 噪 声 系 数 (db) 4 射 频 带 宽 (MHz) N.A. 天 线 扫 描 速 率 (r.p.m) 26 天 线 扫 描 时 间 ( 秒 ) 2.31 天 线 纵 向 波 束 宽 度 ( 度 ) 22 极 化 横 向 N.A.: 无 数 据 表 6 雷 达 B 的 发 射 机 和 接 收 机 参 数 参 数 取 值 频 率 (MHz) ± 10 脉 冲 功 率 (kw) 30 范 围 ( 海 里 ) 脉 冲 宽 度 (μs) PRF(Hz) 中 频 带 宽 (MHz) 杂 散 响 应 抑 制 (db) N.A. 系 统 噪 声 系 数 (db) 5.5 射 频 带 宽 (MHz) N.A. 天 线 扫 描 速 率 (r.p.m) 24/48 天 线 横 向 波 束 宽 度 ( 度 ) 2.8 天 线 纵 向 波 束 宽 度 ( 度 ) 28 极 化 横 向 N.A.: 无 数 据

21 ITU-R M 建 议 书 19 表 7 雷 达 C 的 发 射 机 和 接 收 机 参 数 参 数 取 值 频 率 (MHz) ± 10 脉 冲 功 率 (kw) 30 范 围 ( 海 里 ) 脉 冲 宽 度 (μs) PRF(Hz) 中 频 带 宽 (MHz) 杂 散 响 应 抑 制 (db) N.A. 系 统 噪 声 系 数 (db) 4 射 频 带 宽 (MHz) N.A. 天 线 扫 描 速 率 (r.p.m) 25/48 天 线 扫 描 时 间 ( 秒 ) 2.31 天 线 横 向 波 束 宽 度 ( 度 ) 2.0 N.A.: 无 数 据 图 1 QPSK 波 形 的 发 射 频 谱 40 2 Mbit/s的 QPSK信 号 50 功 率 (dbm) 频 率 (MHz)

22 20 ITU-R M 建 议 书 40 图 2 电 子 新 闻 采 集 (ENG)/ 实 况 转 播 (OB) 源 采 用 16- 和 64-QAM 的 数 据 载 波 模 式 (ETSI ) ENG OB 信 号 频 谱 以 100 khz 带 宽 测 得 的 峰 值 功 率 (db) QAM ENG OB 信 号 64-QAM ENG OB 信 号 频 率 (MHz) 注 出 于 图 示 清 晰 的 需 要, 频 谱 曲 线 在 幅 度 上 做 了 补 偿 图 3 欧 洲 宽 带 CDMA 和 美 国 / 日 本 的 CDMA 2000 信 号 ( 反 向 链 路 )

23 ITU-R M 建 议 书 21 4 无 波 动 的 目 标 发 生 在 试 验 中 使 用 了 任 意 波 形 信 号 发 生 器 (AWG) 射 频 信 号 发 生 器 离 散 电 路 一 台 笔 记 本 电 脑 和 其 它 射 频 元 件 ( 线 缆 耦 合 器 合 成 器 等 ), 以 便 在 三 海 里 的 半 径 上 生 成 十 个 具 有 相 同 射 频 功 率 电 平 且 间 隔 相 等 的 目 标 试 验 时 对 所 模 拟 目 标 的 功 率 电 平 进 行 了 调 整, 直 至 功 率 目 标 的 检 测 概 率 接 近 90% 每 部 雷 达 触 发 器 所 触 发 的 十 个 脉 冲 均 在 雷 达 的 一 个 短 程 标 度 的 返 回 时 间 ( 即 一 次 扫 描 ) 内 发 生 因 此, 这 些 脉 冲 在 上 述 半 径 ( 即 一 个 方 向 ) 上 模 拟 十 个 目 标 为 调 整 显 示 器 的 设 置, 目 标 发 生 器 的 射 频 功 率 被 设 成 一 个 电 平, 此 电 平 使 全 部 十 个 目 标 在 ppi( 每 英 寸 像 素 点 数 ) 显 示 器 的 半 径 上 均 为 可 见 同 时, 雷 达 的 视 频 控 制 被 设 为 工 作 状 态 经 测 试 人 员 试 验 并 在 制 造 商 和 曾 在 大 小 船 只 上 操 作 此 类 雷 达 的 职 业 水 手 的 帮 助 下, 最 终 找 到 了 控 制 目 标 及 背 景 灰 度 色 度 和 对 比 度 设 置 的 软 件 功 能 的 基 准 值 上 述 值 一 经 确 定, 便 被 用 于 相 应 雷 达 的 整 个 测 试 阶 段 目 标 生 成 系 统 产 生 的 是 无 波 动 目 标 : 在 每 段 距 离 上 RCS 保 持 不 变 5 测 试 结 果 5.1 雷 达 A 在 雷 达 的 ppi 显 示 器 上 观 测 到 的 视 频 图 像 目 标 针 对 的 是 雷 达 接 收 机 所 接 收 的 QPSK 发 生 器 所 发 射 的 脉 冲 试 验 中 对 QPSK 发 射 的 功 率 电 平 进 行 了 调 整, 直 至 雷 达 的 ppi 显 示 值 为 基 准 水 平 试 验 中 在 一 个 值 域 范 围 内 对 QPSK 波 形 的 功 率 电 平 进 行 了 调 整, 以 便 找 到 在 显 示 视 频 目 标 时 使 QPSK 发 射 不 致 影 响 雷 达 性 能 的 合 适 电 平 试 验 结 果 表 明 :QPSK 的 波 形 效 应 在 雷 达 的 ppi 上 可 忽 略 不 计, 其 功 率 电 平 约 为 112dBm( 在 3MHz 带 宽 范 围 内 测 得 ) 雷 达 的 接 收 机 噪 声 功 率 约 为 104dBm 最 终 的 载 噪 比 约 为 8dB 5.2 雷 达 B 对 雷 达 B 可 以 观 测 无 用 信 号 对 单 独 目 标 的 影 响 对 每 个 无 用 信 号 而 言, 当 I/N 电 平 增 加 时, 可 以 计 算 在 ppi 上 减 少 的 可 见 目 标 数 对 每 类 干 扰 的 每 个 I/N 电 平 均 测 得 目 标 数 在 每 项 测 试 开 始 前 已 统 计 出 基 准 目 标 检 测 概 率 (Pd) 数 雷 达 B 的 测 试 结 果 见 下 图 4, 其 中 给 出 了 各 类 干 扰 的 目 标 Pd 与 I/N 的 对 比 情 况 图 4 中 的 基 准 Pd 为 0.93, 其 中 一 倍 标 准 差 (1-sigma) 误 差 条 比 该 值 高 或 低 注 意 图 4 中 的 各 点 代 表 总 计 500 个 有 用 目 标 图 4 表 明, 除 脉 冲 干 扰 的 情 形 外, 对 所 有 采 用 数 字 调 制 的 无 用 信 号 而 言, 目 标 Pd 减 小 至 低 于 上 述 测 试 所 使 用 的 基 准 Pd 减 去 高 于 12dB 的 I/N 值 的 标 准 偏 差

24 22 ITU-R M 建 议 书 图 4 雷 达 B 的 Pd 曲 线 5.3 雷 达 C 对 雷 达 C 而 言, 在 将 雷 达 干 扰 注 入 雷 达 接 收 机 时, 很 难 统 计 目 标 Pd 的 减 少 无 论 一 串 目 标 中 的 某 一 目 标 处 于 何 种 位 置, 干 扰 均 使 所 有 目 标 的 信 号 以 同 一 速 率 减 弱 当 增 加 干 扰 功 率 时, 试 验 未 能 使 单 独 目 标 消 失, 因 此 也 就 无 法 统 计 丢 失 的 目 标 数 并 计 算 出 Pd 所 以, 从 对 雷 达 C 所 测 得 的 数 据 可 以 看 出 : 对 各 类 干 扰 而 言, 当 电 平 为 I/N 时, 所 有 目 标 的 表 面 特 征 是 否 受 到 了 影 响 有 关 雷 达 C 的 详 细 数 据 见 下 表 4 和 5 表 4 的 数 据 表 明, 当 I/N 的 电 平 为 9dB 时, 无 用 的 QAM 信 号 影 响 到 雷 达 C 在 其 ppi 上 的 目 标 的 可 见 性 在 此 电 平 状 态 下,ppi 上 目 标 的 亮 度 比 其 基 本 状 态 略 显 黯 淡 当 I/N 电 平 为 6dB 时, 这 些 目 标 变 得 更 为 黯 淡 ; 而 当 I/N 电 平 高 于 3dB 时, 目 标 已 变 得 相 当 模 糊, 以 至 于 在 ppi 上 无 法 看 清 表 5 的 数 据 表 明, 当 I/N 的 电 平 为 6dB 时, 无 用 的 CDMA 信 号 影 响 到 雷 达 C 在 其 ppi 上 的 目 标 的 可 见 性 在 此 电 平 状 态 下,ppi 上 目 标 的 亮 度 比 其 基 准 状 态 明 显 黯 淡 许 多 ; 当 I/N 电 平 等 于 和 大 于 3dB 时, 目 标 已 变 得 相 当 模 糊, 以 至 于 在 ppi 上 无 法 看 清 对 雷 达 C 而 言, 当 I/N 达 到 40dB 的 最 高 值 时, 占 空 比 分 别 为 0.1% 和 1.0% 的 门 控 2.0 和 1.0µs 脉 冲 干 扰 并 未 影 响 到 ppi 上 目 标 的 可 见 性

25 ITU-R M 建 议 书 23 表 8 雷 达 C 受 到 连 续 ENG/OB 干 扰 时 的 情 况 I/N (db) 64-QAM 16-QAM 12 无 影 响 无 影 响 10 无 影 响 无 影 响 9 目 标 略 显 黯 淡 目 标 略 显 黯 淡 6 目 标 显 黯 淡 目 标 显 黯 淡 3 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 0 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 3 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 6 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 表 9 雷 达 C 受 到 门 控 CDMA 干 扰 时 的 情 况 I/N (db) 宽 带 CDMA CDMA 无 影 响 无 影 响 10 无 影 响 无 影 响 9 无 影 响 无 影 响 6 目 标 显 黯 淡 目 标 显 黯 淡 3 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 0 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 3 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 6 目 标 不 可 见 目 标 不 可 见 6 对 试 验 结 果 的 总 结 以 上 雷 达 试 验 旨 在 为 采 用 无 波 动 目 标 和 干 扰 源 的 特 定 雷 达 确 定 一 个 I/N 电 平, 在 此 电 平 时 干 扰 无 影 响 ( 即 雷 达 工 作 于 其 基 准 条 件 ) 在 试 验 中 观 测 到 通 常 被 称 为 光 点 或 原 始 视 频 的 未 处 理 雷 达 回 波, 这 些 回 波 可 作 为 测 试 目 标 予 以 统 计 此 无 影 响 电 平 是 针 对 90% 的 检 测 概 率 而 言 的, 下 文 总 结 了 各 雷 达 和 干 扰 源 的 I/N 情 况 有 关 结 果 见 表 6 在 确 定 此 类 雷 达 可 接 受 的 干 扰 量 时 可 能 会 带 有 一 些 主 观 色 彩, 原 因 是 这 有 赖 于 观 测 ppi 以 统 计 目 标 数 并 确 定 目 标 自 身 亮 度 等 级 的 雷 达 操 作 员 的 视 力 和 经 验 然 而, 由 于 雷 达 设 计 的 原 因, 除 借 助 于 操 作 员 / 测 试 员 观 测 雷 达 ppi 上 的 目 标 外, 目 前 尚 无 其 它 方 法 完 成 上 述 测 试

26 24 ITU-R M 建 议 书 表 10 无 波 动 目 标 的 测 试 结 果 概 要 干 扰 源 雷 达 A 雷 达 B 雷 达 C QPSK 8 64-QAM QAM 脉 冲 脉 冲 CDMA 宽 带 CDMA 10 9 应 指 出, 来 自 干 扰 的 其 它 效 应 令 雷 达 的 操 作 效 果 受 损 虚 假 目 标 的 产 生 便 是 其 中 一 例 所 测 试 的 船 载 雷 达 一 般 不 包 含 CFAR 处 理 能 力 雷 达 A 因 需 另 外 执 行 监 管 任 务 才 被 配 以 更 为 复 杂 的 CFAR 处 理 能 力, 且 能 够 显 示 所 处 理 的 / 合 成 的 目 标 上 述 测 试 结 果 表 明, 当 采 用 数 字 调 制 且 指 向 所 测 试 雷 达 的 设 备 的 发 射 超 过 6 db 的 I/N 比 率 时, 一 些 雷 达 便 开 始 出 现 黯 淡 目 标 丢 失 目 标 或 生 成 虚 假 目 标 对 处 于 此 I/N 电 平 的 其 它 雷 达 而 言, 这 些 效 应 早 已 显 现 出 来 目 前, 对 不 同 于 已 规 定 情 形 (I/N = 6dB) 的 特 定 情 形 而 言, 关 于 I/N 应 取 为 多 少 尚 未 制 订 建 议 书 所 测 试 雷 达 均 未 涉 及 游 艇 类 别 游 艇 类 雷 达 是 布 署 最 为 广 泛 的 雷 达 类 型 ( 目 前 全 球 布 署 超 过 部 ) 此 类 雷 达 不 具 备 雷 达 A B 和 C 中 的 干 扰 抑 制 电 路 / 处 理 功 能, 也 不 具 备 ITU-R M.1372 建 议 书 中 所 列 的 其 它 干 扰 消 除 技 术, 因 此 可 能 要 求 更 多 保 护 才 能 实 现 防 范 碰 撞 要 求 测 试 表 明, 在 I/N 电 平 较 高 时, 雷 达 能 抵 御 低 占 空 比 的 脉 冲 干 扰, 这 要 归 功 于 雷 达 干 扰 消 除 电 路 和 / 或 信 号 处 理 能 力 的 加 入 ITU-R M.1372 建 议 书 中 所 述 的 诸 如 扫 描 到 扫 描 和 脉 冲 到 脉 冲 相 关 器 以 及 CFAR 处 理 等 雷 达 到 雷 达 干 扰 消 除 技 术 已 在 实 际 工 作 中 表 现 出 良 好 效 能, 但 对 雷 达 接 收 机 中 类 似 于 噪 声 的 连 续 或 高 占 空 比 发 射 而 言, 同 样 技 术 在 干 扰 消 除 方 面 便 无 能 为 力 了 由 于 多 数 MHz 频 带 内 的 海 上 雷 达 在 设 计 和 操 作 方 面 十 分 相 似, 测 试 所 得 到 的 雷 达 保 护 标 准 应 不 会 与 实 际 情 况 有 太 大 出 入 因 此, 上 述 测 试 结 果 也 应 适 用 于 在 MHz 频 带 内 工 作 的 其 它 类 似 雷 达 对 希 望 开 展 共 享 研 究 以 便 在 指 定 频 带 争 取 共 享 的 主 管 部 门 而 言, 它 们 应 利 用 上 述 测 试 结 果 来 指 导 自 身 的 研 究 工 作, 并 牢 记 第 5 节 和 第 6 节 ( 特 别 是 表 6) 中 的 测 试 结 果 是 以 无 波 动 目 标 为 基 础 的 如 测 试 波 动 目 标, 则 很 有 可 能 产 生 迥 然 不 同 的 结 果