雷达原理及系统复习.ppt

;什么是雷达（radar）？;雷达坐标系;雷达的基本工作原理;测距;例：一单基地脉冲雷达目标回波时延为1μs，求目标离雷达的距离。;测角;测速;目标的尺寸和形状;习题;雷达的工作频率;工作波长的选择;;雷达发射机的任务和基本组成;输出功率;习题;雷达接收机;接收机主要质量指标 1.灵敏度：Simin ，用最小可检测信号功率Simin 表示，检测灵敏度，给定虚警概率 Pfa ，达到指定检测概率Pd 时的输入端的信号功率： 通常所需接收机 gain = 120 ~ 160 dB ， Simin＝-120～-140dbw 主要由中频完成。 2.动态范围：表示接收机能够正常工作所允许的输入信号强度的变化范围。 过载时的Si /Si min，80~120 dB ;接收机的噪声系数 接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比的比值。其公式为：;雷达显示器的主要类型;距离R 处任一点的雷达发射信号功率密度：;雷达收到功率：;收发不同天线时，最大作用距离;信噪比表示的雷达方程;;恒虚警;积累对作用距离的改善;习题;;大气折射和雷达直视距离;雷达直视距离的计算;习题;用信号能量表示的雷达方程;例：已知雷达参数Pt＝1MW，λ＝5.6cm，Bn＝1.6MHz，G＝44dB，S0/N0=0dB， Fn＝10dB，L＝4dB，目标的雷达截面积 σ＝1m，求雷达作用距离。;目标距离的测量;测距范围：最小可测距离、最大单值测距范围;调频连续波测距原理;人工距离跟踪;习题;角度测量;利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角;测角误差与多值性问题;测角原理：利用天线收到的回波信号幅度来做角度测量。幅度变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。;天线的波束形状及扫描方式;目标高度测量;圆锥扫描自动测角系统;思考;习题;多卜勒信息的提取;由于相位检波器参考电压远大于回波电压，矢量合成如图8.1;?0;2. 脉冲工作时的多卜勒效应;Ur;§ 8.1.3 盲速和频闪;b．频闪：指速度测量有多值性。 wd = 2π 与w d + k2 π fr 不能区分。;运动目标的回波信号是u ( t ? t r ) 与具有多卜勒频移的连续振荡时域相乘，频域相卷。;0;盲速原因： fd = nfr （固定目标：位于nfr ） 运动目标nfr ± f d若nfr ± f d = Nfr;Ur1;习题1;习题2;习题3;消除固定目标回波;习题;测速模糊和测距模糊的关系;设 f r 1 、 f r 2 均满足无模糊测距;同时盲速称为等效第一盲速 vr0';盲相;差矢量;习题;动目标检测（MTD）;多卜勒滤波器组;匹配滤波;除了常数和相位因子外，滤波器的频率特性恰好是输入信号频谱的共轭，其冲击响应由欲匹配的信号唯一确定。;模糊函数与雷达分辨力;;模糊函数结论;脉冲压缩雷达;线性调频信号脉冲压缩比：;NLFM信号的基本构造原则是使设计出的信号具有窗函数形状的幅度谱，使匹配滤波输出即得到低的旁瓣电平，避免失配能量损失。 ;机载下视PD雷达杂波示意图;典型机载PD雷达框图;高度杂波滤除：零多普勒滤波器，同时可抑制发射机直接进入接收机的泄漏。当多普勒滤波器组动态范围足够时，可直接由多普勒滤波器滤除。;相控阵天线是由多个辐射单元排列组成,每个单元的馈电相位由计算机灵活控制,从而实现波束灵活扫描的阵列;相控阵雷达波束扫描基本原理;在 方向上有 ，有主瓣存在，且主瓣方向由 决定，只要修改移相器的相移量φ就可以控制最大辐射方向θ0 ，从而形成波束扫描。;波束展宽 当通过调整移相器相位φ使得波束指向θ0方向时，此时的半功率波束宽度θ0.5s为：;相控阵天线的相位控制方法;什么是雷达（radar）？;雷达坐标系;雷达的基本工作原理;测距;例：一单基地脉冲雷达目标回波时延为1μs，求目标离雷达的距离。;测角;测速;目标的尺寸和形状;习题;雷达的工作频率;工作波长的选择;;雷达发射机的任务和基本组成;输出功率;习题;雷达接收机;接收机主要质量指标 1.灵敏度：Simin ，用最小可检测信号功率Simin 表示，检测灵敏度，给定虚警概率 Pfa ，达到指定检测概率Pd 时的输入端的信号功率： 通常所需接收机 gain = 120 ~ 160 dB ， Simin＝-120～-140dbw 主要由中频完成。 2.动态范围：表示接收机能够正常工作所允许的输入信号强度的变化范围。 过载时的Si /Si min，80~120 dB ;接收机的噪声系数 接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比的比值。其公式为：;雷达显示器的主要类型