2.1　CW体制

CW体制主要利用多普勒效应。多普勒效应指当波源与观察者之间有径向相对运动时，接收频率将发生变化。多普勒效应的原理如图2-1所示。

连续波发射信号为

式中，ω0为发射角频率，ϕ为初始相位，A为振幅。

回波信号为

式中，为回波信号延迟于发射信号的时间；c代表电磁波在空气中的传播速度；R为待测目标与雷达天线之间的距离，K为信号衰减系数。

如果待测目标静止，则距离R不变。回波信号与发射信号之间具有不变的相位差。λ为波长，；为电磁波发射频率。

如果待测目标运动，则距离R变化。如果待测目标匀速运动，则在t时刻，待测目标与雷达天线之间的距离为

式中，R0为t=0时待测目标与雷达天线之间的距离；υr为待测目标相对雷达运动的径向速度。

由式（2-2）可知，t-tr时刻的发射信号在t时刻被接收。因为电磁波在空气中的传播速度c远大于待测目标与雷达之间的相对运行速度υr，所以tr近似为

发射信号与回波信号的相位差为

φ是时间t的函数，在速度υr不变时，频率差为

fd为多普勒频移，其与雷达波长成反比，与雷达和目标的相对运行速度成正比，当目标与雷达相互靠近时，多普勒频移为正，接收信号的频率高于发射信号的频率；当待测目标与雷达相互远离时，多普勒频移为负，接收信号的频率低于发射信号的频率。

当车辆驶向测速雷达时，电磁波遇到车辆反射回来的回波信号，从而被压缩，回波信号的频率随车辆行驶速度的提高而增大；相反，当机动车驶离测速雷达时，电磁波遇到车辆反射回来的回波信号，从而被放大，回波信号的频率随车辆行驶速度的提高而减小。当电磁波遇到待测目标反射回来时，回波信号的频率与雷达发射的电磁波频率的关系为

式中，为回波信号的频率；为雷达发射的电磁波频率；为运动目标的径向速度分量。

从式（2-7）中可以看出，雷达接收到的回波信号的频率由两部分构成，一部分是雷达发射的电磁波频率，另一部分是车辆相对雷达运动引起的回波信号的频率偏移，当车辆驶向雷达时，为正数，当车辆驶离雷达时，为负数，可以将式（2-7）表示为

由式（2-8）得到车辆的径向速度为

由式（2-9）可知，车辆的径向速度υr与多普勒频移fd成正比，因此测得fd就能计算得到υr。