2.3　FSK体制

在FSK体制下，雷达发射连续波并接收回波信号，调制信号为方波信号，即频率为f1、f2的信号。FSK体制的工作原理如图2-5所示。

图2-5　FSK体制的工作原理

发射信号为

回波信号为

经过混频解调，得到中频信号为

式中，是频率为的信号到达目标时，雷达与目标的距离，v为目标的径向速度；是频率为的信号到达目标时，雷达与目标的距离，v'为目标的径向速度。

得到中频信号的频率为

式中，和分别为两个回波信号的多普勒频移。

雷达工作的中心频率为24.15GHz，扫频带宽∆f=|f1-f2|=1.5MHz，与信号的中心频率相比非常小。在实际计算多普勒频移时，如果两路发射信号的频率都用f1来替代，其相对误差δ=∆f/f1=0.006%，对于所用雷达系统来说几乎无法区分，因此可以认为两路信号有相同的多普勒频移fd。由式（2-3）可以得到目标的速度，当存在多个运动目标时，速度不同的目标的fd也不同，FSK体制雷达可以根据该特点来区分频谱中的目标。

由式（2-17）可知，每个运动目标的中频信号都可以解调为两个相位不同但频率几乎相同的信号，通过分析它们的相位，可以得到目标距离。两个信号的相位差和频率差的关系为

可以得到目标距离为

由于雷达载频信号的频率f1、f2已知，可以得到扫频带宽∆f。只要计算出两个信号的相位差∆φ，就可以得到目标距离。

FSK体制雷达发射的是双频连续波，信号的两个频率交替出现，利用多普勒频移测速，通过接收机内两个载频的相位差得到目标距离。FSK体制雷达实现较容易，抗噪声与抗衰减性能较好，且能测量目标速度、距离及具有不同速度的多个目标。但它是通过目标的多普勒频移来分辨多目标的，因此只能检测运动目标，无法检测静止目标，这一特点应用于道路恰好是一种优势，可以排除道路、井盖及周边栏杆等静止物体产生的静止杂波干扰，提高目标的信噪比。