雷達原理復習總結

1、雷達原理復習要點第一章（重點）1、雷達的基本概念雷達概念（Radar）：radar的音譯,RadioDetectionandRanging的縮寫。無線電探測和測距，無線電定位。雷達的任務：利用目標對電磁波的反射來發(fā)現(xiàn)目標并對目標進行定位，是一種電磁波的傳感器、探測工具，能主動、實時、遠距離、全天候、全天時獲取目標信息。從雷達回波中可以提取目標的哪些有用信息,通過什么方式獲取這些信息？斜距R:雷達到目標的直線距離0P方位a：目標斜距R在水平面上的投影0B與某一起始方向（正北、正南或其它參考方向）在水平面上的夾角。仰角斜距R與它在水平面上的投影0B在鉛垂面上的夾角，有時也稱為傾角或高低角。2、目標

2、距離的測量測量原理二式中，R為目標到雷達的單程距離，奴為電磁波往返于目標與雷達之間的時間間隔，c為電磁波的傳播速率（=3X108米/秒）距離測量分辨率兩個目標在距離方向上的最小可區(qū)分距離CT最大不模糊距離3、目標角度的測量方位分辨率取決于哪些因素4、靂達的基本組成靂達由哪兒個主要部分，各部分的功能是什么同步設備：雷達整機工作的頻率和時間標準。發(fā)射機：產(chǎn)生大功率射頻脈沖。收發(fā)轉換開關：收發(fā)共用一副天線必需，完成天線與發(fā)射機和接收機連通之間的切換。天線：將發(fā)射信號向空間定向輻射，并接收目標回波。接收機：把回波信號放大，檢波后用于目標檢測、顯示或其它雷達信號處理。顯示器：顯示目標回波，指示目標位置。

3、天線控制（伺服）裝置:控制天線波束在空間掃描。電源第二章1、雷k發(fā)射機的任務為靂達提供一個載波受到調制的大功率射頻信號，經(jīng)饋線和收發(fā)開關由天線輻射出去2、雷達發(fā)射機的主要質量指標工作頻率或波段、輸出功率、總效率、信號形式、信號穩(wěn)定度3、雷達發(fā)射機的分類單級振蕩式、主振放大式4、單級振蕩式和主振放大式發(fā)射機產(chǎn)生信號的原理，以及各自的優(yōu)缺點單級振蕩式：脈沖調制器：在觸發(fā)脈沖信號激勵下產(chǎn)生脈寬為t的脈沖信號。優(yōu)點：簡單、廉價、高效；缺點：難以產(chǎn)生復雜調制，頻率穩(wěn)定性差，脈沖間不相干；主振放大式：固體微波源：是高穩(wěn)定度的連續(xù)波振蕩器。優(yōu)點：復雜波形，穩(wěn)定度高，相干處理缺點：系統(tǒng)復雜、昂貴第三章（重點）

4、1、接收機的基本概念接收機的任務通過適當?shù)臑V波將天線接收到的微弱高頻信號從伴隨的噪聲和干擾中選擇出來，并經(jīng)過放大和檢波后，送至顯示器、信號處理器或由計算機控制的雷達終端設備中。超外差接收機概念將接收信號與本機振蕩電路的振蕩頻率，經(jīng)混頻后得到一個中頻信號，這稱為外差式接收。得到的中頻信號再經(jīng)中頻放大器放大的,稱為超外差式。中頻信號經(jīng)檢波后得到視頻信號。接收機主要組成部分接收機主要質量指標靈敏度Sgin、接收機的工作頻帶寬度、動態(tài)范圍、中頻的選擇和濾波特性、工作穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度、抗干擾能力、微電子化和模塊化結構2、接收機的噪聲系數(shù)（重點）噪聲系數(shù)、噪聲溫度的定義噪聲系數(shù)：接收機輸入端信號噪聲比和

5、輸出端信號噪聲比的比值。實際接收機輸出的額定噪聲功率與“理想接收機”輸出的額定噪聲功率之比。噪聲溫度：溫度Te稱為“等效噪聲溫度”或簡稱“噪聲溫度”,此時接收機就變成沒有內(nèi)部噪聲的“理想接收機”級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)兩級電路級聯(lián)時接收機總噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)、噪聲溫度的計算。噪聲系數(shù)：式中,Si為輸入額定信號功率;Ni為輸入額定噪聲功率（Ni=kT0Bn）;So為輸出額定信號功率;No為輸出額定噪聲功率。噪聲溫度NfkTaBn3、匹配濾波高斯白噪聲背景下，使輸出信噪比達到最大化的最優(yōu)濾波器是匹配濾波器4、自動增益控制方式自動增益控制跟蹤雷達中獲得歸一化角誤差信號。瞬時自動增益控制防止等幅波干擾、寬脈沖

6、干擾和低頻調幅波干擾等引起的中頻放大器過載。近程增益控制防止近程雜波干擾引起的中頻放大器過載。第四章1、靂I終端顯示器的的任務雷達終端顯示器用來顯示雷達所獲得的目標信息和情報，包括目標的位置及其運動情況,目標的各種特征參數(shù)等。2、顯示器的主要類型距離顯示器、平面顯示器、高度顯示器、情況顯示器和綜合顯示器、光柵掃描顯示器3、距離顯示器和平面位置顯示器（了解）距離顯示器是一維空間顯示器，顯示目標的斜距坐標。用光點在熒光屏上偏轉的幅度來表示目標回波的大小。屬于偏轉調制顯示器。3、解決距離模糊的方法有哪些4、自動距離跟蹤平面顯示器是二維顯示器，顯示目標的斜距和方位兩個坐標。釆用平面上的亮點位置來表示目

7、標的坐標，屬于亮度調制顯示器。第五章（重點）1、雷達方程公式的不確定量設備的實際損耗和環(huán)境因素目標的靂達散射截面積。最小可檢測信號功率smin程最大作用距離與各因素的關系2、最小可檢測信號最小可檢測信號門限檢測紐曼-皮爾遜準則：在給定信噪比條件下，滿足一定虛警概率，使發(fā)現(xiàn)概率最大。發(fā)現(xiàn)概率和虛警概率與門限電平的關系1. 虛警概率（門限）一定時，信噪比越大，發(fā)現(xiàn)概率越大。2. 信噪比一定時，虛警概率越小，發(fā)現(xiàn)概率越?。惶摼怕试酱?，發(fā)現(xiàn)概率越大。3檢測概率為50%時對應的信噪比仍然較高。信噪比對發(fā)現(xiàn)概率的影響較大。5. 當檢測概率較高時，檢測所要求的信噪比對虛警時間的依賴關系不靈敏。3、脈沖積累

8、對信噪比的影響檢波前積累（相參積累）：M個等幅相參脈沖積累可以使信噪比提高為原來的M倍。檢波后積累（非相參積累，視頻積累）：M個等幅脈沖積累可以使信噪比改善4、目標的雷達散射截面積（RCS）雷達橫截面積與那些因素有關與波長的關系是怎樣的雷達RCS模型（分類依據(jù)）弟八早1、目標距離測量的方法有哪些脈沖法測距、調頻法測距2、脈沖法測距人工測距（早期雷達）：在顯示器畫面上根據(jù)掃掠量程和回波脈沖位置直接測距。自動測距（現(xiàn)代靂達）：采用電子設備自動地測讀回波到達的延遲時間。類似于距離坐標的錄取設備。電移動指標自動地跟蹤目標回波并連續(xù)地給出目標距離數(shù)據(jù)。整個自動測距系統(tǒng)應包括對目標的搜索，捕獲和自動跟蹤三

9、個互相聯(lián)系的部分。第七章1、測角的物理基礎電波直線傳播、天線的方向性2、測角的方法掌握測角分為哪兒類，了解各類測角方法的基本原理振幅法利用天線收到的回波信號的幅度值最大信號法：收到回波最強的方向為目標方向等信號法：測角釆用兩個相同且彼此部分重疊的波束，通過比較兩個波束凹波的強弱判斷目標偏離等信號軸的方向和角度。相位法利用多個天線所接收回波之間的相位差進行測角。3、天線波束掃描的方法分為哪兩類機械掃描、電掃描(相位掃描法、頻率掃描法、時間延遲法)各有什么優(yōu)缺點電掃描：無慣性限制、掃描速度快，波束控制靈活；掃描過程中波束展寬，天線增益減小，掃描角度范圍有限；天線系統(tǒng)復雜。機械掃描：簡單、機械運動慣

10、性大。掃描速度不高4、相位掃描法的特點柵瓣問題如何解決波束寬度有何特點隨著掃描角度增大，波束展寬，天線增益下降。作業(yè)題第一章同相饋電陣列天線有效長度Ndcos悅,相比法線方向減小。第八章1、多普勒頻率的概念定義：發(fā)射源和接收者之間有相對徑向運動時，接收的信號頻率會發(fā)生變化。窄帶信號的多普勒效應。多普勒頻率的特征：處于音頻范圍，正負取決于目標接近還是遠離雷達。采用差拍的方法提取多普勒頻率:走=斤2、盲速、頻閃當靂達處于脈沖工作狀態(tài)時，會出現(xiàn)盲速和頻閃。盲速：目標有一定的徑向速度，但若其回波信號經(jīng)過相位檢波后，輸出為一串等幅脈沖，即與固定目標回波相同，此時的目標速度成為盲速。頻閃：相位檢波器輸出的

11、回波信號包絡調制頻率與目標徑向速度不再保持正比關系，此時將產(chǎn)生測速模糊。3、動目標顯示雷達的工作原理對消靜止目標原理在相位檢波器的輸入端加上基準電壓(或稱相參電壓)，該電壓應和發(fā)射信號頻率相參并保存發(fā)射信號的初相”且在整個接收信號期間連續(xù)存在。回波信號與基準電壓比較相位，從相位檢波器輸出視頻脈沖，有固定目標的等幅脈沖串和運動目標的調幅脈沖串。在送到終端(顯示器或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))去之前需要釆用相消設備或雜波濾波器，將固定雜波消去，而保存運動目標信息。4、動目標顯示雷達的改善因子(定義)改善因子(I,Improvementfactor)動目標顯示系統(tǒng)輸出的信號雜波輸出功率比和輸入信號雜波功率比的比值

12、。1、(a) 要獲得100公里的最大不模糊距離，靂達的脈沖重復頻率應是多少？(b) 當目標處于最大不模糊距離上，則雷達信號往返的時間是多長？(c) 如果雷達的脈沖寬度是1.5us,則在距離坐標上脈沖能量在空間的范圍是多少？(d) 兩個相等尺寸的目標如果要被1.5us的脈沖寬度完全分辨出來，則二者必須相距多遠？(e) 這部雷達的占空因子是多少？2、裝在汽車上的雷達，用來確卑在其正前方行駛的車輛的距離。雷達的工作頻率為10G,脈沖寬度為10ns(lns=1000us),最大作用距離為150m.(a) 對應于150m最大不模糊距離的脈沖重復頻率是多少？(b) 距離分辨力是多少？(c) 如果天線波束寬

13、度為6度，則在150m距離上，橫向距離(方位)分辨力是多少？(d) 設天線增益G=30dB,最小可檢測信號為5*10A(-13)W,則能夠檢測150m距離上雷達橫截面積為10m“2目標所需要的發(fā)射功率是多少？第二章1. 雷気發(fā)射機的分類和主要技術參數(shù)指標有哪些？2. 機載多普勒靂達為什么一定要用主振放大式發(fā)射機？3. 雷達系統(tǒng)中應用固態(tài)發(fā)射機有何特點？第三章1某接收機的帶寬Bn=500KHz,增益為20dB,噪聲系數(shù)為3分貝(dB)。則接收機內(nèi)部噪聲在輸出端呈現(xiàn)的額定功率是多少？接收機的等效噪聲溫度Te是什么？(k=1.38*10A(-23)J/K,T0=290K)2.某接收機的線性部分由傳輸線、變頻器和中頻放大器三部分組成。前兩部分的額定功率增益分別是Gi=0.82,G2=0.2,后兩部分的噪聲系數(shù)分別是F2=6,F3T。試求總噪聲系數(shù)。第五章1、雷達帶寬B=50kHz,平均虛警時間為10分鐘，則該雷達的虛警概率是多少？虛警總數(shù)乂是多少？2、己知某雷達主要參數(shù)：發(fā)射功率5MW,天線增益30dB,接收機靈敏度為-90dBmW.該靂達針對某目標的理論作用距離為200km.如果想要將該雷達作用距離