雷達(dá)原理與系統(tǒng)-課件

雷達(dá)原理與系統(tǒng)2014年2月2020/11/241

主要內(nèi)容1、緒論2、雷達(dá)發(fā)射機(jī)3、雷達(dá)接收機(jī)4、雷達(dá)終端顯示器與錄取設(shè)備5、雷達(dá)作用距離6、目標(biāo)距離的測(cè)量7、目標(biāo)角度的測(cè)量8、目標(biāo)速度的測(cè)量2020/11/242精品資料2020/11/243你怎么稱呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥(niǎo)說(shuō)早早早……”2020/11/244主要內(nèi)容9、連續(xù)波雷達(dá)10、脈沖多普勒雷達(dá)11、相控陣?yán)走_(dá)12、數(shù)字陣列雷達(dá)13、脈沖壓縮雷達(dá)14、雙基地雷達(dá)15、合成孔徑雷達(dá)2020/11/2451、緒論1.1雷達(dá)的任務(wù)1.2雷達(dá)的基本組成1.3雷達(dá)的工作頻率1.4雷達(dá)的應(yīng)用和發(fā)展1.5電子戰(zhàn)和軍用雷達(dá)的發(fā)展2020/11/2461.1雷達(dá)的任務(wù)

1.1.1雷達(dá)的任務(wù)利用發(fā)射和接收電磁波信號(hào)的相關(guān)性，完成以下任務(wù)1、發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，確定目標(biāo)在空間中的位置、運(yùn)動(dòng)、航跡等2、識(shí)別目標(biāo)，確定目標(biāo)性質(zhì)（F/E，目標(biāo)類型，目標(biāo)形狀/散射特性等）1.1.2探測(cè)與定位的坐標(biāo)系球坐標(biāo)系以雷達(dá)自身為原點(diǎn) 柱坐標(biāo)系以雷達(dá)自身為原點(diǎn) 近似（忽略曲率）轉(zhuǎn)換關(guān)系：1.1.3基本測(cè)量原理收發(fā)開(kāi)關(guān)/天線發(fā)射機(jī)目標(biāo)傳播空間接收機(jī)雷達(dá)信號(hào)處理雷達(dá)發(fā)射信號(hào)雷達(dá)接收信號(hào)正北為方位0，仰角以水平面為0正北同上，以海面/地平面高度為02020/11/2471.1雷達(dá)的任務(wù)

1.1.3基本測(cè)量原理雷達(dá)發(fā)射信號(hào)雷達(dá)接收點(diǎn)目標(biāo)信號(hào)2020/11/2481.1雷達(dá)的任務(wù)

距離信息提取脈沖測(cè)距法：利用收發(fā)脈沖包絡(luò)的時(shí)間遲延調(diào)頻測(cè)距法：利用收發(fā)相位函數(shù)的頻率差舉例：常數(shù)如果目標(biāo)距離為60km，則對(duì)應(yīng)的時(shí)間遲延為：如果調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)的調(diào)頻斜率為：=10MHz/ms，則對(duì)應(yīng)60km距離目標(biāo)的頻差為：0.4msT>>trtrfc接收頻率發(fā)射頻率2020/11/2491.1雷達(dá)的任務(wù)

角度信息提取振幅法測(cè)角最大信號(hào)法 等信號(hào)法等相位法測(cè)角速度信息提取收發(fā)信號(hào)載波頻率的差（多卜勒頻率）舉例：頻率為10GHz的雷達(dá)，當(dāng)目標(biāo)徑向速度為300m/s時(shí)，其多卜勒頻率為2020/11/24101.1雷達(dá)的任務(wù)

1.1.4雷達(dá)的探測(cè)能力-基本雷達(dá)方程雷達(dá)接收的目標(biāo)回波信號(hào)功率（W）：雷達(dá)的作用距離（m）：發(fā)射脈沖功率 W發(fā)射天線增益 倍接收天線有效面積（孔徑）m2工作波長(zhǎng)m目標(biāo)的雷達(dá)截面積m2雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離m接收機(jī)靈敏度W未考慮因素：大氣衰減與路徑（多徑，曲率），目標(biāo)特性與起伏2020/11/24111.1雷達(dá)的任務(wù)舉例：某雷達(dá)發(fā)射脈沖功率為200KW，收發(fā)天線增益為30dB，波長(zhǎng)0.1m，接收機(jī)靈敏度為-110dBm，不考慮大氣損耗等，試求其對(duì)=1m2目標(biāo)的最大作用距離2020/11/24121.2雷達(dá)的基本組成天線收發(fā)開(kāi)關(guān)保護(hù)器發(fā)射機(jī)激勵(lì)器/同步器接收機(jī)/信號(hào)處理機(jī)顯示/錄取設(shè)備天線：將高功率發(fā)射信號(hào)輻射到特定空間，從特定空間接收相應(yīng)的目標(biāo)回波 信號(hào)收發(fā)開(kāi)關(guān)/保護(hù)器：發(fā)射狀態(tài)將發(fā)射機(jī)連通天線，接收機(jī)輸入端閉鎖保護(hù)； 接收狀態(tài)將天線連通接收機(jī)并對(duì)輸入信號(hào)限幅保護(hù)，發(fā)射機(jī)開(kāi)路發(fā)射機(jī)：在特定的時(shí)間、以特定的頻率和相位產(chǎn)生大功率電磁波接收機(jī)/信號(hào)處理機(jī)：放大微弱的回波信號(hào)，解調(diào)目標(biāo)回波中的信息激勵(lì)器/同步器：產(chǎn)生和供給收發(fā)信號(hào)共同的時(shí)間、頻率、天線指向等雷達(dá) 工作的基準(zhǔn)顯示器/錄取設(shè)備：顯示、測(cè)量、記錄、分發(fā)目標(biāo)信息和各種工作狀態(tài)2020/11/24131.3雷達(dá)的工作頻率雷達(dá)的工作頻率：3MHz300GHz(100m1mm) 主要工作頻段：300MHz18GHz(1m2cm)330MHz 戰(zhàn)略預(yù)警超視距雷達(dá)30300MHz 米波遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)300MHz 分米波/厘米波警戒/引導(dǎo)/制導(dǎo)30GHz 火控/末制導(dǎo)雷達(dá)30300GHz 毫米波火控/末制導(dǎo)雷達(dá)2020/11/24141.4雷達(dá)的應(yīng)用和發(fā)展1.4.1

雷達(dá)的應(yīng)用軍用雷達(dá)： 按照作用距離：遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)R〉600km 中/近程搜索和警戒雷達(dá)150km<R<600km 近程引導(dǎo)指示雷達(dá)R<150km 按照功能/用途：警戒引導(dǎo)雷達(dá)大范圍發(fā)現(xiàn)目標(biāo)/粗定位，不引導(dǎo)導(dǎo)彈/火力射擊 制導(dǎo)火控雷達(dá)小范圍發(fā)現(xiàn)/跟蹤目標(biāo)，引導(dǎo)導(dǎo)彈/火力射擊 精密跟蹤雷達(dá)對(duì)單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行精確跟蹤和火力打擊 多功能雷達(dá)：同時(shí)具備上述多種功能和用途的雷達(dá)，如：SPY-1 特種雷達(dá)：具有特定功能的雷達(dá)：如：雷達(dá)高度表/雷達(dá)引信 按照裝載平臺(tái)： 星載雷達(dá)，彈載雷達(dá)，機(jī)載雷達(dá)，艦載雷達(dá)，車載雷達(dá)，背負(fù)雷達(dá)按照技術(shù)體制：收發(fā)關(guān)系和位置單基地/雙多基地，非協(xié)同探測(cè)（PCL），MIMO 天線技術(shù) 單波束/多波束，機(jī)械/電/混合掃描， 發(fā)射/接收機(jī)技術(shù)相參/非相參收發(fā)，捷變頻，頻率分集， 信號(hào)處理技術(shù)MTI，MTD，PC，PD，SAR，ISAR，民用雷達(dá)： 氣象雷達(dá)，航管雷達(dá)，宇航雷達(dá)，遙感雷達(dá)，2020/11/24151.5電子戰(zhàn)和軍用雷達(dá)的發(fā)展1.5.1電子戰(zhàn)（EW）

定義：敵我雙方利用無(wú)線電電子裝備或器材所進(jìn)行的電磁信息斗爭(zhēng)，電子戰(zhàn)包括電子對(duì)抗和電子反對(duì)抗電子對(duì)抗（ECM）：為了探測(cè)敵方無(wú)線電電子裝備的電磁信息（電子偵察），削弱或破壞其使用效能所采取的一切戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)措施（電子干擾、偽裝、隱身和摧毀）電子反對(duì)抗（ECCM）：在敵方實(shí)施電子對(duì)抗的條件下，保證我方有效使用電磁信息所采取的一切戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)措施（反偵察、抗干擾、反偽裝、反隱身、反摧毀）1.5.2雷達(dá)反干擾天線抗干擾：低旁瓣，旁瓣對(duì)消，旁瓣消隱，波束燒穿，隨機(jī)掃描，波束分集等發(fā)射機(jī)抗干擾：提高輻射功率，頻率捷變，頻率編碼，頻率分集，脈沖壓縮，波形隱蔽， 窄脈沖，重頻時(shí)變，誘餌發(fā)射等接收機(jī)、信號(hào)處理抗干擾：接收機(jī)抗飽和，重頻、脈寬鑒別，MTI，MTD，積累檢測(cè)，恒 虛警，寬限窄，前沿跟蹤等隱身與反隱身隱身：通過(guò)形體設(shè)計(jì)和材料選擇降低目標(biāo)的RCS（）反隱身：增加照射功率，組網(wǎng)雷達(dá)，短波/米波雷達(dá)，雙/多基地雷達(dá)，PCL等檢測(cè)隱身目標(biāo)反偵察和反摧毀 低截獲的發(fā)射波形：噪聲雷達(dá)，沖擊雷達(dá)，大時(shí)寬/帶寬積信號(hào)，信號(hào)隱匿，誘餌輻射等2020/11/24162、雷達(dá)發(fā)射機(jī)2.1任務(wù)和基本組成

2.2主要質(zhì)量指標(biāo)2.3單級(jí)振蕩和主振放大式發(fā)射機(jī)2.4固態(tài)發(fā)射機(jī)2.5脈沖調(diào)制器

2020/11/24172.1任務(wù)和基本組成Tr2.1.1任務(wù)產(chǎn)生大功率、指定調(diào)制特性（振幅/相位）的電磁波單級(jí)振蕩式大功率振蕩和調(diào)制一次完成（直接形成大功率振蕩和調(diào)制）脈沖調(diào)制器射頻振蕩器2.1.2基本組成主振放大式先產(chǎn)生小功率振蕩和調(diào)制，再經(jīng)放大達(dá)到大功率射頻振蕩器激勵(lì)放大器末級(jí)放大器基準(zhǔn)振蕩器脈沖調(diào)制器脈沖調(diào)制器分頻器2020/11/24182.2主要質(zhì)量指標(biāo)1.工作頻率或波段2. 輸出功率脈沖(峰值)功率，平均功率 例如： 則3.總效率 ，為供給發(fā)射機(jī)的各種交直流功率之和 上例中，若發(fā)射機(jī)供電220V/15A,28V/20A, 則4.信號(hào)形式振幅調(diào)制：脈沖、連續(xù)波載頻調(diào)制：?jiǎn)屋d頻，頻率捷變，線性調(diào)頻，頻率分集，頻率編碼等相位調(diào)制：隨機(jī)相位，穩(wěn)定相位，相位編碼2020/11/24192.2主要質(zhì)量指標(biāo)5.信號(hào)穩(wěn)定度或頻譜純度周期性不穩(wěn)：雜散抑制隨機(jī)性不穩(wěn)：相位噪聲ff0P(f0)P(ff0)dcff0P(f0)P(f0-fm)f0-fmf0+fmP(f0+fm)例如：在頻譜儀上測(cè)得主信號(hào)與最大雜散信號(hào)功率分別為20dBm和50dBm，則雜散抑制為70dB例如：在頻譜儀上測(cè)得主信號(hào)功率為20dBm，測(cè)量帶寬為100Hz，在偏離1KHz處噪聲功率為50dBm，則相噪為90dBc2020/11/24202.3單級(jí)振蕩和主振放大式發(fā)射機(jī)2.3.1單級(jí)振蕩式發(fā)射機(jī) 射頻振蕩器：磁控管振蕩器，微波三極管振蕩器，固態(tài)振蕩器等

脈沖調(diào)制器：剛性開(kāi)關(guān)由外加脈沖控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/截至的調(diào)制器 軟性開(kāi)關(guān)由外加觸發(fā)脈沖控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)自行截至的調(diào)制器 特點(diǎn)：效率較高，只適用于調(diào)幅，頻率穩(wěn)定度差，相位噪聲很大，系統(tǒng)組成 簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，廣泛用于非相干信號(hào)處理雷達(dá)，目前已經(jīng)很少使用永久磁鋼陽(yáng)極陰極燈絲諧振腔磁控管結(jié)構(gòu)示意圖燈絲陰極射頻輸出口陽(yáng)極（管殼）磁控管電氣圖2020/11/24212.3單級(jí)振蕩和主振放大式發(fā)射機(jī)2.3.2主振放大式發(fā)射機(jī)

基準(zhǔn)振蕩器：恒溫或溫補(bǔ)晶振，一般相位噪聲為130dBc@1KHz 射頻振蕩器：晶振倍頻利用非線性電路與選頻網(wǎng)絡(luò)，變頻快/相噪差/雜散小 鎖相倍頻利用鎖相環(huán)，變頻慢/相噪好/雜散大 放大鏈：激勵(lì)放大常用固態(tài)放大器，末級(jí)放大常用行波管，速調(diào)管放大器等

特點(diǎn)：效率較低，適用于調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相及其組合的復(fù)雜調(diào)制，頻率 穩(wěn)定度高，相位噪聲低，系統(tǒng)組成復(fù)雜，成本較高，廣泛用于相干信號(hào)處 理雷達(dá) 燈絲K陰極G柵極A陽(yáng)極真空三極管電氣圖G/K間大負(fù)電壓時(shí)管截止G/K間小負(fù)電壓時(shí)管放大G/K間正電壓時(shí)管飽和導(dǎo)通燈絲K陰極A陽(yáng)極行波管電氣圖A/K間負(fù)電壓時(shí)管截止A/K間正高電壓時(shí)管放大收集極輸入輸出2020/11/24222.4固態(tài)發(fā)射機(jī)2.4.1特點(diǎn)

頻率高（已達(dá)100GHz），工作電壓低供電方便（<12V），壽命長(zhǎng)，體積/重量小，可靠性高，成本低，單管/片功率?。?lt;30W，且隨頻率降低）2.4.2發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)電路合成提高組件/模塊的功率（<1000W，隨頻率降低）； 通過(guò)組件模塊的空間功率合成（相控陣），提高系統(tǒng)的發(fā)射功率2020/11/24232.5脈沖調(diào)制器作用

為電真空類的微波管提供高壓、大功率的視頻調(diào)制脈沖組成：

充電元件儲(chǔ)能元件 高壓電源調(diào)制開(kāi)關(guān)耦合元件微波管高壓電源：提供充足、穩(wěn)定的直流能量，滿足工作要求（高壓、大電流）充電元件：將直流能量及時(shí)傳遞給儲(chǔ)能元件，一般由R，L，二極管D等擔(dān)任儲(chǔ)能元件：在開(kāi)關(guān)截止時(shí)保存充電能量，在開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)釋放保存的能量（C等）調(diào)制開(kāi)關(guān)：剛性在輸入脈沖的控制作用下，脈沖期間導(dǎo)通，脈沖過(guò)后截止 軟性在輸入脈沖的觸發(fā)作用下導(dǎo)通，儲(chǔ)能元件能量釋放盡后截止耦合元件：將高壓、大電流脈沖耦合作用到微波管上分類：

剛性開(kāi)關(guān)由控制信號(hào)直接控制開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與截止 軟性開(kāi)關(guān)由控制信號(hào)觸發(fā)開(kāi)管導(dǎo)通，有電路狀態(tài)決定開(kāi)關(guān)截止2020/11/24242.5.1剛性開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)制器陰極脈沖調(diào)制器

充電：E/R1/C/L，C上電壓

放電：C/V1/V2，C上電壓

設(shè)計(jì)要素：對(duì)于給定的、 ，一般選擇：

脈沖重復(fù)周期內(nèi)充滿，放電允許頂降小于允許值。ER1C-EgLV1V3V2C02020/11/24252.5.1剛性開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)制器陰極脈沖調(diào)制器設(shè)計(jì)舉例

要求 Tr=200s，=1s，E=104V， =0.95，RH=1K

2020/11/24262.5.1剛性開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)制器調(diào)制陽(yáng)極脈沖調(diào)制器前沿充電：E/V1/C0，恒流充電Ic

前沿時(shí)間

后沿放電：C0/偏壓/V2，恒流放電Id

后沿時(shí)間

EIcC0-Eg-偏壓V3V2+偏壓與激勵(lì)電路偏壓與激勵(lì)電路V1前沿觸發(fā)后沿觸發(fā)C0波形-EgE2020/11/24272.5.1剛性開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)制器調(diào)制陽(yáng)極脈沖調(diào)制器設(shè)計(jì)舉例

要求E=4000V，C0=200PF，Eg=200V， Ic=20A，Id=10A，求前后沿時(shí)間

2020/11/24282.5.2軟性開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)制器典型電路諧振充電：E/Lch/PFN/B，充電時(shí)間

匹配放電：PFN/V1/B， ，放電時(shí)間

PFN節(jié)數(shù)n，每節(jié)電感L，電容CEPFNVD1LchR2C2V2R1V1脈沖觸發(fā)PFN上端脈沖變壓器次級(jí)波形2E2EVD2B2020/11/24292.5.2軟性開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)制器軟性開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)制器設(shè)計(jì)舉例要求：Tr=1ms，=2s，B=1:1，RH=1K，n=5 根據(jù)脈寬和特性阻抗建立方程組，求解L，C

根據(jù)Tr求解Lch2020/11/24303雷達(dá)接收機(jī)3.1接收機(jī)組成與主要質(zhì)量指標(biāo)3.2噪聲系數(shù)和靈敏度3.3接收機(jī)的高頻部分3.4本振和自動(dòng)頻率控制3.5動(dòng)態(tài)范圍和增益控制3.6濾波和接收機(jī)帶寬2020/11/24313.1接收機(jī)組成與主要質(zhì)量指標(biāo)接收機(jī)的作用：放大需要的目標(biāo)回波信號(hào)，抑制各種干擾信號(hào)3.1.1接收機(jī)組成

保護(hù)器：在發(fā)射或收到強(qiáng)信號(hào)時(shí)，保護(hù)接收機(jī)（使用收發(fā)開(kāi)關(guān)和限幅器）LNA： 低噪放，抑制噪聲，放大微弱的目標(biāo)回波信號(hào)（如：F=2，G=25dB）MIX：混頻，將回波信號(hào)頻率遷移到合適、固定的中頻（fi=30MHz，60MHz等）中放：放大中頻帶內(nèi)目標(biāo)回波信號(hào)（G=100120dB），抑制帶外噪聲LO： 本振，提供穩(wěn)定振蕩fL，與發(fā)射頻率f0保持穩(wěn)定的中頻頻差：fi=fLf0增益控制：保持輸出信號(hào)功率處于預(yù)定的范圍，線性：近程增益控制（STC）， 瞬時(shí)自動(dòng)增益控制（IAGC），AGC；非線性：對(duì)數(shù)放大器，限幅放大器等檢波器：解調(diào)回波調(diào)制信號(hào)，包絡(luò)檢波器（振幅）；相位檢波器（頻率和相位）視放：放大信號(hào)電平使之適合于信號(hào)處理，線性放大，限幅放大，對(duì)數(shù)放大R0至信號(hào)處理保護(hù)器LNAMIX中放檢波器視放LO增益控制2020/11/24323.1接收機(jī)組成與主要質(zhì)量指標(biāo)3.1.2主要質(zhì)量指標(biāo)靈敏度，典型值 滿足檢測(cè)要求的最小輸入信號(hào)功率 測(cè)試方法信號(hào)源接收機(jī)雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備（顯示器/信號(hào)處理機(jī)等）f,P設(shè)置信號(hào)源頻率f處于規(guī)定的工作頻帶內(nèi)，調(diào)整輸出功率P，由雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備觀測(cè)滿足目標(biāo)檢測(cè)時(shí)的最小Pmin即為靈敏度2020/11/24333.1接收機(jī)組成與主要質(zhì)量指標(biāo)3.1.2主要質(zhì)量指標(biāo)工作帶寬： 分別為雷達(dá)最低、最高工作頻率動(dòng)態(tài)范圍： 為滿足檢測(cè)要求的最大輸入信號(hào)功率選擇性和濾波特性（接收帶寬B）匹配濾波特性工作穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定度抗干擾能力（抗有源干擾、無(wú)源干擾和雜波干擾等）2020/11/24343.2噪聲系數(shù)和靈敏度3.2.1接收機(jī)噪聲內(nèi)噪聲：有接收機(jī)內(nèi)部電路和器件產(chǎn)生的噪聲，如晶體管噪聲，電阻噪聲等外噪聲：由電磁環(huán)境和其它物體輻射產(chǎn)生的噪聲，如宇宙噪聲，工業(yè)噪聲等，等效輸入功率為，分別為波爾茲曼常數(shù)，天線噪聲溫度，等效噪聲帶寬 為頻率、仰角、位置等函數(shù)，典型地面雷達(dá) 參見(jiàn)p54圖3.6。等效噪聲帶寬：

效噪聲帶寬Bn與常用接收機(jī)帶寬B的比較2020/11/24353.2噪聲系數(shù)和靈敏度3.2.2噪聲系數(shù)和噪聲溫度定義：線性系統(tǒng)輸入端信噪比與輸出端信噪比的比值,對(duì)于無(wú)源網(wǎng)絡(luò)

測(cè)試方法1.接收機(jī)輸入端接匹配負(fù)載，由功率計(jì)測(cè)量接收機(jī)輸出功率2.接收機(jī)輸入端接信號(hào)源，設(shè)置信號(hào)源頻率f，調(diào)整輸出功率，由功率計(jì)測(cè)量接收機(jī)輸出功率，計(jì)算信號(hào)源線性接收機(jī)功率計(jì)f,P匹配負(fù)載2020/11/24363.2噪聲系數(shù)和靈敏度3.2.2噪聲系數(shù)與噪聲溫度例如：已知線性接收機(jī)輸入端接匹配負(fù)載時(shí)測(cè)得輸出功率為，接入輸入信號(hào)時(shí)測(cè)得輸出功率為，接收機(jī)帶寬為2MHz，求該接收機(jī)噪聲系數(shù)解：

2020/11/24373.2噪聲系數(shù)和靈敏度3.2.2噪聲系數(shù)與噪聲溫度等效噪聲溫度，將等效為噪聲溫度增量

系統(tǒng)噪聲（內(nèi)外噪聲）溫度級(jí)聯(lián)電路的噪聲系數(shù) 證明：

2020/11/24383.2噪聲系數(shù)和靈敏度3.2.2噪聲系數(shù)與噪聲溫度例如：某線性接收機(jī)及組成部件參數(shù)如圖，求其噪聲系數(shù)解：接收機(jī)前端部件對(duì)系統(tǒng)噪聲的影響巨大，LNA貢獻(xiàn)重大

饋線/收發(fā)開(kāi)關(guān)/限幅保護(hù)器LNAMIX中放G=0.2F=2G=25dBF=2.5G=0.3F=4G=100dB2020/11/24393.2噪聲系數(shù)和靈敏度3.2.3靈敏度定義：當(dāng)接收機(jī)能夠以正常的發(fā)現(xiàn)概率和虛警概率檢測(cè)目標(biāo)時(shí)（線性系統(tǒng)輸出信噪比），在接收機(jī)輸入端的最小輸入信號(hào)功率

數(shù)值關(guān)系：

臨界靈敏度：2020/11/24403.2噪聲系數(shù)和靈敏度靈敏度計(jì)算舉例假設(shè)接收機(jī)各部分組成如下圖，試求其臨界靈敏度饋線/開(kāi)關(guān)/保護(hù)器LNAMIX/BPF中放G=0.2/0.5G=25dBF=3BPFG=0.5B=200MHzG=0.1B=5MHzG=90dB/F=5B=5MHz1.計(jì)算接收機(jī)噪聲系數(shù)13.計(jì)算接收機(jī)臨界靈敏度2.計(jì)算接收機(jī)噪聲系數(shù)22020/11/24413.3接收機(jī)的高頻部分組成

收發(fā)開(kāi)關(guān)和保護(hù)器 TR管（有源/無(wú)源）常態(tài)時(shí)開(kāi)路或透射，氣體放電時(shí)短路，惰性較大（30~300ns） 固態(tài)限幅器采用PIN管或變?nèi)莨埽谕饧庸β氏鲁尸F(xiàn)不同反射阻抗，級(jí)聯(lián)限幅，反應(yīng)快（2ns）LNA 低噪聲參放分為常參與冷參，F(xiàn)<1.2 低噪聲場(chǎng)放噪聲系數(shù)F=2~5dB，價(jià)格低廉，普遍使用MIX 平衡混頻器（可有效抑制本振噪聲） 鏡像抑制混頻器（還可有效抑制鏡頻，20~40dB）前置中放 當(dāng)高頻部分與接收機(jī)后端相距較遠(yuǎn)時(shí)，增加前置中放（增益20~40dB）以降低噪聲本振收發(fā)開(kāi)關(guān)保護(hù)器LNAMIX前置中放2020/11/24423.4本振和自動(dòng)頻率控制3.4.1磁控管發(fā)射機(jī)的自動(dòng)頻率控制（AFC）

搜索跟蹤轉(zhuǎn)換調(diào)諧電機(jī)機(jī)調(diào)磁控管定向耦合器穩(wěn)定本振峰值檢波器視頻放大器鑒頻器中放AFC混頻器至收發(fā)開(kāi)關(guān)發(fā)射至接收機(jī)混頻器搜索狀態(tài)：中放無(wú)脈沖輸出，搜索跟蹤轉(zhuǎn)換器輸出調(diào)諧電壓，使調(diào)諧電機(jī)帶動(dòng)機(jī)調(diào) 磁控管連續(xù)調(diào)諧頻率f(t)，定向耦合器耦合出小功率信號(hào)給AFC混頻器。 當(dāng)f(t)與穩(wěn)定本振fL差頻進(jìn)入中放帶寬[fi-f，fi+f]時(shí)，中放輸出使搜索 跟蹤轉(zhuǎn)換進(jìn)入跟蹤狀態(tài)跟蹤狀態(tài)：鑒頻器輸出頻率偏離fi的誤差脈沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)視放，峰值檢波器成 為連續(xù)誤差信號(hào)，再通過(guò)搜索跟蹤轉(zhuǎn)換，用誤差電壓驅(qū)動(dòng)調(diào)諧電機(jī)作頻率 微調(diào)，直到頻率誤差為零。2020/11/24433.4本振和自動(dòng)頻率控制3.4.2穩(wěn)定本振

FF/2NFNFF/2F/2本振輸出NFMNFMNF+NFF/n重頻輸出相參振蕩本振輸出發(fā)射輸出1.鎖相型穩(wěn)定本振2.晶振倍頻型穩(wěn)定本振基準(zhǔn)振蕩2分頻相位檢波誤差積分壓控振蕩器N倍頻混頻濾波功分FF特點(diǎn)：頻率精度和穩(wěn)定度高，雜散和相位噪聲低，諧波略大，鎖定時(shí)間較長(zhǎng)，捕獲帶寬略小?；鶞?zhǔn)振蕩N倍頻/分路器M倍頻/分路器n分頻單邊帶混頻/濾波器特點(diǎn)：頻率精度和穩(wěn)定度高，變頻快，相噪較低，雜散略高。F2020/11/24443.5動(dòng)態(tài)范圍和增益控制3.5.1動(dòng)態(tài)范圍

定義：，為接收機(jī)工作時(shí)的最大（飽和）可輸入信號(hào)功率。工作動(dòng)態(tài)范圍：不限制時(shí)間和接收機(jī)狀態(tài)調(diào)整瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍：同一時(shí)刻和同一狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)范圍的需求因素：目標(biāo)距離遠(yuǎn)近，RCS大小和起伏，信號(hào)處理的合適范圍3.5.2增益控制

主要指標(biāo)：控制范圍，響應(yīng)時(shí)間，控制特性曲線自動(dòng)增益控制（AGC）

特點(diǎn)：控制范圍大（80100dB），響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)（接近秒級(jí)），普遍用于雷達(dá)的自動(dòng) 跟蹤系統(tǒng)中放包絡(luò)檢波視放峰值檢波低通濾波波門選通AGC專用距離波門至雷達(dá)信號(hào)處理2020/11/24453.5動(dòng)態(tài)范圍和增益控制瞬時(shí)自動(dòng)增益控制（IAGC）

特點(diǎn)：控制范圍較?。?040dB），響應(yīng)時(shí)間短（520），用于抑制長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)干擾，使接收機(jī)在強(qiáng)干擾結(jié)束后迅速恢復(fù)近程增益控制（STC） 根據(jù)回波信號(hào)的遲延時(shí)間（距離），控制接收機(jī)增益中放瞬時(shí)包絡(luò)檢波器視放短時(shí)常數(shù)積分器IAGC部分至雷達(dá)接收機(jī)例如：R0=10km，G0=30dB，k=30dB

當(dāng)R=20km時(shí)的增益為39dB2020/11/24463.5動(dòng)態(tài)范圍和增益控制人工增益控制（MGC）

特點(diǎn)：控制范圍較大（4080dB），通常人工進(jìn)行AGC/MGC選擇，少數(shù)只控視放，用于在復(fù)雜背景（干擾/多目標(biāo)等）下輔助人工檢測(cè)和參數(shù)測(cè)量對(duì)數(shù)中放限幅中放例如：Si1=10-10W，k=106，kL=1mWSi=10-8W時(shí)，輸出功率為310-3W

Si=10-3W時(shí)，輸出功率為810-3W中放檢波器視放MGC電壓中頻信號(hào)輸入選擇開(kāi)關(guān)合成MGCAGC中頻信號(hào)輸出STC

IAGC非線性中放會(huì)形成交調(diào)，產(chǎn)生大量的其它頻譜分量，必須通過(guò)中頻濾波器抑制2020/11/24473.6濾波和接收機(jī)帶寬3.6.1匹配濾波和準(zhǔn)匹配濾波匹配濾波滿足最大信噪比準(zhǔn)則的濾波器為匹配濾波器白噪聲背景中的匹配濾波器特性為：匹配濾波器的輸出信噪比：

準(zhǔn)匹配濾波選擇物理可實(shí)現(xiàn)的實(shí)際濾波器和參數(shù)逼近匹配濾波器，稱為準(zhǔn)匹配濾波，兩者輸出信噪比的比值定義失配損失：

2020/11/24483.6濾波和接收機(jī)帶寬3.6.1匹配濾波和準(zhǔn)匹配濾波 各種常用準(zhǔn)匹配濾波器的帶寬時(shí)寬積由求得Bopt。2020/11/24493.6濾波和接收機(jī)帶寬3.6.2接收機(jī)帶寬選擇警戒雷達(dá) 盡可能提高檢測(cè)信噪比，故按照Bopt設(shè)計(jì)帶寬

中頻帶寬：,為AFC跟蹤殘差視頻帶寬：跟蹤雷達(dá) 已有較高的檢測(cè)信噪比，需要提高時(shí)間測(cè)量精度，故按照包絡(luò)前沿時(shí)間設(shè)計(jì)中放和視放帶寬2020/11/24503.6濾波和接收機(jī)帶寬3.6.2接收機(jī)帶寬選擇舉例警戒雷達(dá) 發(fā)射矩形脈沖寬度0.5s，無(wú)AFC跟蹤殘差 接收機(jī)中放為5級(jí)參差調(diào)諧，解得中頻帶寬和視頻帶寬為

跟蹤雷達(dá)發(fā)射矩形脈沖寬度0.5s，無(wú)AFC跟蹤殘差 接收機(jī)中放為5級(jí)參差調(diào)諧，解得中頻帶寬和視頻帶寬為2020/11/24514、雷達(dá)終端顯示器與錄取設(shè)備4.1雷達(dá)終端顯示器4.2距離顯示器4.3平面位置顯示器4.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.5雷達(dá)數(shù)據(jù)的錄取2020/11/24524.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型與指標(biāo)1.顯示信號(hào)類型 模擬顯示/一次顯示直接顯示接收機(jī)輸出的模擬信號(hào) 數(shù)字顯示/二次顯示顯示經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理后的數(shù)字信號(hào)2.顯示屏類型 CRT陰極射線管 LED LCD3.顯示色彩 單色，多色，彩色4.顯示目標(biāo)信息 距離-幅度（距離顯示） 距離-方位-幅度（平面位置顯示） 距離-仰角/高度-幅度 距離-方位-仰角-幅度（空間位置顯示，如飛行員頭盔顯示） 綜合本課程主要討論：模擬/CRT/單色顯示器

2020/11/24534.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型與指標(biāo)5.模擬/CRT/單色顯示器的主要指標(biāo) 掃描方式不加信號(hào)時(shí)電子束在顯示屏上的軌跡形狀 直線掃描，圓周掃描，徑向圓周掃描，光柵掃描 目標(biāo)回波信號(hào)對(duì)電子束的作用 偏轉(zhuǎn)調(diào)制，亮度調(diào)制 顯示亮度的保持時(shí)間 短余輝（s級(jí)），中余輝（ms級(jí)），長(zhǎng)余輝（s級(jí)） 最小掃略線/亮點(diǎn)寬度d（mm） 最大顯示尺寸 圓形r（cm），矩形L（cm）W（cm） 最大分辨數(shù) 圓形4r2/d2，矩形LW/d2

2020/11/24544.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型

1.距離顯示器原理：以掃略線偏離起點(diǎn)的掃略長(zhǎng)度L（cm）代表目標(biāo)距離R（km）， R=LC，C為標(biāo)尺系數(shù)（km/cm）例如：C=10km/cm，

L=3cm，R=30km主要參數(shù)：量程Rmax(Km)，掃略長(zhǎng)度Lmax(cm)，標(biāo)尺系數(shù)C=Rmax/Lmax

掃略時(shí)間T(ms)=Rmax/150km，偏轉(zhuǎn)靈敏度S(cm/V)，偏轉(zhuǎn)電壓 Vmax=Lmax/S主要類型：A顯中短余輝偏轉(zhuǎn)

調(diào)制顯示器，直線掃

略，X偏轉(zhuǎn)長(zhǎng)度正比

于距離，Y偏轉(zhuǎn)長(zhǎng)度

正比于回波電壓幅度

發(fā)射主波目標(biāo)回波加亮顯示距離刻度2020/11/24554.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型

形成R顯的參數(shù)：量程RRmax(Km)，掃略長(zhǎng)度LRmax(cm)，標(biāo)尺系數(shù)CR=RRmax/LRmax掃略時(shí)間TR(ms)=RRmax/150km，偏轉(zhuǎn)電壓VRmax=LRmax/S

1.距離顯示器主要類型J顯中短余輝偏轉(zhuǎn)調(diào)制顯示器，圓周掃略，正上方為距離0，順時(shí)針圓周弧長(zhǎng)正比于距離，徑向偏轉(zhuǎn)正比于回波電壓幅度。由于圓形顯示器的周長(zhǎng)是直徑的倍，所以J型顯示器具有較高的顯示精度A/R顯同A顯，但具有A顯的局部放大，發(fā)射主波目標(biāo)回波距離刻度R顯發(fā)射主波目標(biāo)回波A顯2020/11/24564.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型

2.平面顯示器原理：以掃略線偏離正上方（正北）順時(shí)針角度表示方位，以掃略線距離圓心的長(zhǎng)度表示距離R主要參數(shù)：量程Rmax(Km)，max()，掃略長(zhǎng)度Lmax(cm)，標(biāo)尺系數(shù)C(Km/cm)，掃略時(shí)間T(ms)=Rmax/150km，偏轉(zhuǎn)靈敏度S(cm/A)偏轉(zhuǎn)電流Imax(A)=Lmax/S主要類型：P顯/PPI中長(zhǎng)余輝亮度調(diào)制

顯示器，徑向-圓周掃略，回波電

壓幅度正比于亮度，亮弧與正北

夾角為方位，距圓心的長(zhǎng)度為

距離正北452252703151351809090km目標(biāo)2020/11/24574.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型

2.平面顯示器B顯中余輝亮度調(diào)制顯示器，垂直-水平掃略，目標(biāo)包絡(luò)電壓正比于亮度，亮點(diǎn)的水平投影為方位，

垂直投影為距離

-30-20-1001020306050403020100方位距離目標(biāo)2020/11/24584.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型

3.高度顯示器原理：以掃略線的水平投影長(zhǎng)度表示距離R，以掃略線的垂直投影長(zhǎng)度表示仰角（高度H）主要參數(shù)：量程Rmax(Km)，max()，掃略長(zhǎng)度Lmax(cm)，標(biāo)尺系數(shù)

C(Km/cm)主要類型：E顯中長(zhǎng)余輝亮度調(diào)制顯示器，水平-垂直掃略，目標(biāo)包絡(luò)電壓正比于亮度，亮點(diǎn)的水平投影為距離R，亮點(diǎn)的垂直投影為仰角RHI顯中長(zhǎng)余輝亮度調(diào)制顯示器，徑向-扇形掃略，目標(biāo)包絡(luò)電壓正比于亮度，亮點(diǎn)的水平投影為地面距離D，亮點(diǎn)的垂直投影為高度HE顯仰角6050403020100距離0

20

40

60

80

100

120目標(biāo)RHI高度水平距離目標(biāo)10864200

20

40

60

80

100

1202020/11/24594.1雷達(dá)終端顯示器4.1.1顯示器的主要類型

4.情況顯示器和綜合顯示器表現(xiàn)除目標(biāo)模擬信號(hào)以外的其他信息，如：目標(biāo)敵我屬性，批號(hào)，航跡等5.光柵掃描雷達(dá)顯示器數(shù)字顯示，掃略線按照行或列固定掃略，所有顯示信息與顯示緩存區(qū)相連接正北452252703151351809090kmE001/339/75F001/140/50距離方位0600-3030左舵右舵00E001/-14/362020/11/24604.1雷達(dá)終端顯示器4.1.2對(duì)顯示器的主要要求根據(jù)任務(wù)要求選擇顯示器種類和數(shù)量 與雷達(dá)的任務(wù)、功能、目標(biāo)環(huán)境密切相關(guān)對(duì)比度 與工作背景亮度密切相關(guān)圖像重顯頻率 模擬顯示與脈沖重復(fù)周期、天線掃描周期密切相關(guān) 數(shù)字顯示與視覺(jué)滯留有關(guān)，50Hz顯示失真和誤差2020/11/24614.2距離顯示器4.2.1A顯

A顯畫(huà)面1.1目標(biāo)回波上偏轉(zhuǎn)1.2距離刻度下偏轉(zhuǎn)1.3水平掃略從左至右1.4亮度控制顯示與量程對(duì)應(yīng)的時(shí)間1.5加亮控制對(duì)特定時(shí)間顯示加亮A顯波形與各級(jí)電壓發(fā)射主波目標(biāo)回波加亮顯示距離刻度觸發(fā)脈沖水平掃掠刻度脈沖輝亮方波加亮脈沖目標(biāo)回波2020/11/24624.2距離顯示器4.2.1A顯

A顯組成 方波產(chǎn)生器鋸齒電壓形成電路差分放大器振鈴電路限幅放大正向微分移動(dòng)距標(biāo)形成輝亮放大主要參數(shù)設(shè)計(jì) 示波管偏轉(zhuǎn)靈敏度：S(cm/V)，鋸齒電壓幅度：Vmax=Lmax/S 正程時(shí)間：T(s)，量程：Rmax=0.15T(Km)單位刻度：R(Km)，刻度波周期：T=R/0.15(s)2020/11/24634.2距離顯示器

舉例：某雷達(dá)A顯量程為300km，示波管偏轉(zhuǎn)靈敏度為0.1cm/V，掃略線

長(zhǎng)度為20cm，距離刻度為15km，目標(biāo)距離25km，試求：正程掃略時(shí)間，2.掃略電壓幅度，3.刻度波周期，4.標(biāo)尺系數(shù)，5.目標(biāo)所在的掃略長(zhǎng)度解：1.正程掃略時(shí)間Tmax=300km/150km=2ms 2.掃略電壓幅度V=20cm/(0.1cm/V)=200V 3.刻度波周期TC=15km/150km=100s 4.標(biāo)尺系數(shù)C=300km/20cm=15km/cm 5.目標(biāo)所在的掃略長(zhǎng)度L(25km)=25km/15km=5/3cm2020/11/24644.2距離顯示器4.2.2A/R顯A/R顯畫(huà)面對(duì)A顯局部距離范圍進(jìn)行放大顯示 R顯可有單獨(dú)的距離刻度A/R顯組成 單束A/R顯只有一個(gè)電子束， A/R各有掃描電路，按照 次序A-R-A分時(shí)進(jìn)行，R在 A上空缺 雙束A/R顯同時(shí)有兩個(gè)電子束 和掃描電路，分別用作A顯 和R顯，R在A上加亮A顯R顯R顯A顯單束A/R顯雙束A/R顯2020/11/24654.3平面位置顯示器4.3.1畫(huà)面特點(diǎn)正上方對(duì)準(zhǔn)正北方向， 順時(shí)針圓周角為方位圓心為雷達(dá)站位置， 徑向長(zhǎng)度正比于距離目標(biāo)回波為加亮弧段 回波信號(hào)幅度對(duì)應(yīng)亮度方位刻度為等分直徑線 距離刻度為同心圓周線徑向掃略與雷達(dá)脈沖 重頻同步圓周掃略與雷達(dá)天線 方位圓周掃描同步正北452252703151351809090km目標(biāo)主要參數(shù)：量程Rmax(Km)，徑向掃略長(zhǎng)度Lmax(cm)，標(biāo)尺系數(shù)C=Rmax/Lmax

徑向掃略時(shí)間T(ms)=Rmax/150km，徑向偏轉(zhuǎn)靈敏度S(cm/A)，

徑向偏轉(zhuǎn)電流Imax=Lmax/S2020/11/24664.3平面位置顯示器4.3.2動(dòng)圈式平面位置顯示器

由天線同步發(fā)電機(jī)帶動(dòng)示波管同步電動(dòng)機(jī)/偏轉(zhuǎn)線圈旋轉(zhuǎn)，形成圓周掃描，由偏轉(zhuǎn)線圈中鋸齒波電流驅(qū)動(dòng)電子束徑向偏轉(zhuǎn)組成與波形

系統(tǒng)設(shè)計(jì) 距離掃略偏轉(zhuǎn)靈敏度S(cm/A)，鋸齒電流幅度Imax=Lmax/S 方位掃略由同步收發(fā)電機(jī)完成 距離刻度同A顯 方位刻度由天線刻度盤和光電檢測(cè)器完成方位刻度偏轉(zhuǎn)線圈同步電機(jī)回波方波產(chǎn)生距離刻度階梯電壓鋸齒電流輝亮放大信號(hào)混合2020/11/24674.3平面位置顯示器4.3.3定圈式平面位置顯示器 采用X/Y固定的偏轉(zhuǎn)線圈，經(jīng)過(guò)掃描電流的分解實(shí)現(xiàn)距離/方位掃描距離/方位掃描的力矩電流： 掃略電流的分解--旋轉(zhuǎn)變壓器 定圈式平面位置顯示器的組成方波產(chǎn)生鋸齒電流形成功率放大電流放大鉗位水平偏轉(zhuǎn)線圈振鈴電路輝亮放大陽(yáng)極電流放大鉗位垂直偏轉(zhuǎn)線圈刻度形成混合電路陰極視頻放大方位刻度天線轉(zhuǎn)盤天線轉(zhuǎn)軸2020/11/24684.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.1計(jì)算機(jī)圖形顯示系統(tǒng)與分類系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)信號(hào)控制/處理/存儲(chǔ)電路顯示讀出裝置操作員/接口信號(hào)控制/處理/存儲(chǔ)電路（顯示卡）以顯示系統(tǒng)約定的格式保存需要顯示的全部圖形數(shù)據(jù)；顯示讀出裝置以約定的格式從存儲(chǔ)電路中讀出顯示數(shù)據(jù)，并將其表現(xiàn)在顯示屏幕上；操作員、計(jì)算機(jī)通信裝置通過(guò)人機(jī)界面，完成對(duì)顯示數(shù)據(jù)的實(shí)施修改和控制 分類根據(jù)CRT內(nèi)電子束的偏轉(zhuǎn)方式分類隨機(jī)掃描顯示器電子束根據(jù)顯示的內(nèi)容控制其在X、Y平面內(nèi)的偏轉(zhuǎn)（掃描）和亮度（Z），書(shū)寫(xiě)速度快，掃描復(fù)雜，較少使用光柵掃描顯示器電子束按照規(guī)定的軌跡在X、Y平面內(nèi)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)（如由上至下、由左至右），根據(jù)顯示內(nèi)容控制電子束在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中的軌跡亮度，書(shū)寫(xiě)速度慢，掃描簡(jiǎn)單，普遍使用2020/11/24694.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.2字符產(chǎn)生器主要技術(shù)指標(biāo) 字符種類，字符尺寸（mn），書(shū)寫(xiě)速率（字符/s），顯示效率（字符輝亮?xí)r間與書(shū)寫(xiě)時(shí)間的比值）隨機(jī)掃描字符產(chǎn)生器

書(shū)寫(xiě)步驟：1給出需要書(shū)寫(xiě)的字符碼C和C在顯示器上的初始位置x0，y0，置入x,y計(jì)數(shù)器，字符譯碼邏輯查找其在字符庫(kù)中的存儲(chǔ)位置2給出書(shū)寫(xiě)起始信號(hào)，同步控制邏輯發(fā)出存儲(chǔ)器讀出時(shí)鐘，存儲(chǔ)器依次給出x,y單位變化和輝亮3順序點(diǎn)陣法經(jīng)過(guò)確定的時(shí)鐘，書(shū)寫(xiě)自行停止（每個(gè)字符具有相同的點(diǎn)陣數(shù)）；

程控點(diǎn)陣法存儲(chǔ)器讀出結(jié)束，輸出書(shū)寫(xiě)停止（每個(gè)字符的點(diǎn)陣數(shù)不同）。字符碼C

字符譯碼邏輯

字符庫(kù)存儲(chǔ)器

同步控制邏輯

X計(jì)數(shù)器/ADC

x掃描y掃描Z輝亮y計(jì)數(shù)器/ADC

起止x0，y0隨機(jī)掃描字符產(chǎn)生器電路組成2020/11/24704.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.2字符產(chǎn)生器1.順序點(diǎn)陣法規(guī)定：起點(diǎn)、終點(diǎn)、x,y順序、點(diǎn)陣數(shù)mn，只需要進(jìn)行字符輝亮分解{zi,}mn特點(diǎn)：xy規(guī)則變化（與字符無(wú)關(guān)），每個(gè)字符具有相同mn舉例：字符A，75點(diǎn)陣，起點(diǎn)、終點(diǎn)、順序如圖，分解得到的輝亮點(diǎn)陣順序如下表

12345678

21

22

3514

15

28

292020/11/24714.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.2字符產(chǎn)生器2. 程控點(diǎn)陣法(xy階躍變化，每個(gè)字符點(diǎn)陣數(shù)不同)規(guī)定：起點(diǎn)/方向，按字符軌跡分解{xi+,xi-,yi+,yi-,zi}i

特點(diǎn)：書(shū)寫(xiě)效率高，每個(gè)字符的分解點(diǎn)陣數(shù)不同舉例：起點(diǎn)左下角，x,y正方向如圖中箭頭，書(shū)寫(xiě)順序如紅線所連，結(jié)果見(jiàn)下表3. 單位線段法(xy連續(xù)變化，其余同程控點(diǎn)陣法)光柵掃描字符產(chǎn)生器 全屏幕的順序點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器

12020/11/24724.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.3矢量產(chǎn)生器矢量與圖形具有一定方向和長(zhǎng)度的直線稱為矢量，圖形可表現(xiàn)為一組首尾相接的矢量的集合矢量產(chǎn)生器作圖原理單條矢量的完成時(shí)間：1/f在該時(shí)間里發(fā)生的計(jì)數(shù)脈沖數(shù)：|x||x|Sgn(x)數(shù)字倍頻器可逆計(jì)數(shù)器DAC時(shí)鐘f掃描輸出2020/11/24734.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.3矢量產(chǎn)生器速率乘法矢量產(chǎn)生器負(fù)邊沿計(jì)數(shù)分頻，正邊沿微分輸出分頻器1分頻器4分頻器3分頻器2與門1與門2與門3與門4|x|4|x|3|x|2|x|1或門ckF1F2F3F4ckF1F2F3F4由各增量位選擇相應(yīng)的分頻器正邊沿微分輸出，經(jīng)或門用作計(jì)數(shù)脈沖2020/11/24744.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.3矢量產(chǎn)生器速率乘法矢量產(chǎn)生器作圖過(guò)程1.|x|，|y|送對(duì)應(yīng)寄存器，線長(zhǎng)檢測(cè)器按照高位共有0數(shù)設(shè)置分頻鏈位置2.啟動(dòng)分頻鏈對(duì)ck分頻，產(chǎn)生相應(yīng)的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行加減計(jì)數(shù)，經(jīng)DAC輸出掃掠電壓3.檢測(cè)到分頻鏈全0（也可作下段矢量繪圖啟動(dòng)），本段矢量繪制結(jié)束。

|x|Sgn(x)Sgn(y)|y||x|寄存器全0檢測(cè)器N級(jí)分頻鏈X符合門xDACX可逆計(jì)數(shù)器|y|寄存器線長(zhǎng)檢測(cè)器起?？刂苰DACY可逆計(jì)數(shù)器Y符合門2020/11/24754.4計(jì)算機(jī)圖形顯示4.4.3矢量產(chǎn)生器速率乘法矢量產(chǎn)生器作圖過(guò)程1.|x|，|y|送對(duì)應(yīng)寄存器，移位控制按照高位共有0數(shù)設(shè)置寄存器移位2.啟動(dòng)兩個(gè)累加器按ck時(shí)鐘累加.|x|，|y|，產(chǎn)生相應(yīng)的進(jìn)位脈沖進(jìn)行加減計(jì)數(shù)，經(jīng)DAC輸出掃掠電壓3.檢測(cè)到兩個(gè)累加器全0（也可作下段矢量繪圖啟動(dòng)），本段矢量繪制結(jié)束。

|x|Sgn(x)Sgn(y)|y||x|寄存器全0檢測(cè)器X累加器xDACX可逆計(jì)數(shù)器|y|寄存器移位控制起?？刂苰DACY可逆計(jì)數(shù)器Y累加器2020/11/24764.4計(jì)算機(jī)圖形顯示累加法矢量產(chǎn)生器 初始全零，用累加器的溢出作為矢量增/減的時(shí)鐘，結(jié)束全零 |x|寄存x累加器x掃掠計(jì)數(shù)器xDAC 移位控制全零檢測(cè) |y|寄存y累加器y掃掠計(jì)數(shù)器yDAC累加器長(zhǎng)度n決定矢量的最大長(zhǎng)度 移位控制使|x|、|y|的最高位不同時(shí)為0，自適應(yīng)調(diào)整作圖的時(shí)間。Sgn(x)Sgn(y)啟停2020/11/24774.5雷達(dá)數(shù)據(jù)的錄取4.5.1引言

檢測(cè)、測(cè)量、記錄、保存和分發(fā)目標(biāo)數(shù)據(jù)稱為雷達(dá)數(shù)據(jù)的錄取人工錄取由人操作完成上述過(guò)程半自動(dòng)錄取由人完成目標(biāo)檢測(cè)和引導(dǎo)，設(shè)備完成其他過(guò)程全自動(dòng)錄取由設(shè)備完成上述過(guò)程4.5.2目標(biāo)距離數(shù)據(jù)的錄取——距離編碼器 計(jì)數(shù)脈沖距離計(jì)數(shù)器0距離脈沖（清零）檢測(cè)脈沖目標(biāo)計(jì)數(shù)器距離存儲(chǔ)器各目標(biāo)距離輸出

影響距離錄取精度的因素：距離量化誤差，脈沖前沿斜率（噪聲），系統(tǒng)穩(wěn)定度4.5.3目標(biāo)角坐標(biāo)數(shù)據(jù)的錄取—光電轉(zhuǎn)換讀取角度碼盤

單向增量碼盤雙向增量碼盤二進(jìn)制碼盤循環(huán)碼盤低位（15-16）高位單向掃描雙向掃描任意相鄰碼只差一位正北2020/11/24785、雷達(dá)作用距離5.1雷達(dá)方程5.2最小可檢測(cè)信號(hào)5.3脈沖積累對(duì)檢測(cè)性能的改善5.4目標(biāo)截面積及其起伏特性5.5系統(tǒng)損耗5.6傳播過(guò)程中各種因素的影響5.7雷達(dá)方程的幾種形式2020/11/24795.1雷達(dá)方程5.1.1基本雷達(dá)方程——表現(xiàn)空間能量關(guān)系

5.1.2目標(biāo)的雷達(dá)截面積（RCS）

分別為散射總功率，入射功率密度，距離R處的散射功率密度。通常采用如下的測(cè)試方法：1.測(cè)量距離R處鍍金或銀的標(biāo)準(zhǔn)金屬球(0)回波信號(hào)功率2.測(cè)量距離R1處的目標(biāo)回波信號(hào)功率 ， 盡量使R=R1，以便降低不同大氣衰減的影響3.計(jì)算2020/11/24805.1雷達(dá)方程例如：某雷達(dá)測(cè)得20km處10m2標(biāo)準(zhǔn)金屬球的回波信號(hào)功率為 10-12W，在同樣距離處測(cè)得目標(biāo)的回波信號(hào)功率為510-12W，計(jì)算可得該目標(biāo)的雷達(dá)截面積為=10m2

5=50m2。

注意：

的散射默認(rèn)為各方向相同(無(wú)方向性，如標(biāo)準(zhǔn)金屬球)，而實(shí)際目標(biāo)的散射都具有方向性，因此它是目標(biāo)入射角的函數(shù)，與目標(biāo)的物理投影面積不同。例如：邊長(zhǎng)為a的三角形反射器，當(dāng)電

磁波 從35錐角內(nèi)入射時(shí)，=4a4/(32)， 若a=1m，=3cm，則=4654m2aaa2020/11/24815.2最小可檢測(cè)信號(hào)5.2.1最小可檢測(cè)信噪比D0（M）

滿足檢測(cè)性能要求（虛警概率，發(fā)現(xiàn)概率）時(shí)，在接收機(jī)線性系統(tǒng)輸出端單個(gè)脈沖檢測(cè)需要的最小信噪比5.2.2門限檢測(cè)

將接收機(jī)輸出信號(hào)與檢測(cè)門限進(jìn)行比較，高于門限時(shí)判為有目標(biāo)判決結(jié)果存在4種可能1.無(wú)目標(biāo)判為有目標(biāo)稱為虛警，虛警概率2.3.有目標(biāo)判為有目標(biāo)稱為發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)概率4. 其中只有兩種獨(dú)立結(jié)果：虛警，發(fā)現(xiàn)（檢測(cè)）無(wú)目標(biāo)判為無(wú)目標(biāo)，概率有目標(biāo)判為無(wú)目標(biāo)稱為漏警，概率VT目標(biāo)t2020/11/24825.2最小可檢測(cè)信號(hào)5.2.3檢測(cè)性能和信噪比解決虛警與發(fā)現(xiàn)概率的矛盾N-P準(zhǔn)則：首先滿足虛警概率的要求，然后達(dá)到發(fā)現(xiàn)概率最大。恒虛警（CFAR）檢測(cè)門限此時(shí)達(dá)到的最大發(fā)現(xiàn)概率

結(jié)論：對(duì)于給定的，僅是信噪比的函數(shù)2020/11/24835.2最小可檢測(cè)信號(hào)其它常用描述檢測(cè)特性的參數(shù)平均虛警寬度：，發(fā)生一次虛警的平均時(shí)間寬度，近似為等效噪聲帶寬（接收機(jī)帶寬）的倒數(shù)平均虛警時(shí)間：，發(fā)生虛警的平均時(shí)間周期，因?yàn)樘摼瘮?shù)：，在時(shí)間里最大可能出現(xiàn)的虛警次數(shù)重要設(shè)計(jì)：P137圖5.7例如：虛警概率10-6，發(fā)現(xiàn)概率0.9，查圖可得2020/11/24845.3脈沖積累對(duì)檢測(cè)性能的改善在目標(biāo)方向發(fā)射的每一個(gè)信號(hào)都會(huì)存在目標(biāo)回波，短時(shí)間內(nèi)距離不變。將相同距離單元的n個(gè)回波信號(hào)求和，再進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)稱為脈沖積累。在中頻求和時(shí)稱為中頻積累（相參積累/線性），在視頻求和時(shí)稱為視頻積累（非相參積累/非線性）。5.3.1積累的效果相參積累的信噪比改善：n倍。因?yàn)閚個(gè)同相正弦波疊加后功率提高n2倍，n個(gè)非相關(guān)噪聲疊加后功率提高n倍，因此相參積累后信噪比改善n倍非相參積累的信噪比改善倍。是信號(hào)與噪聲合成包絡(luò)的疊加，無(wú)解析式，由P139/140圖5.9/5.10查表計(jì)算D0(n),表中單位為dB組合積累n個(gè)脈沖中，每m個(gè)作相參積累，n/m個(gè)再作非相參積累，其檢測(cè)因子：D0=D0(n/m)-10lgmdB積累后的檢測(cè)因子2020/11/24855.3脈沖積累對(duì)檢測(cè)性能的改善舉例：某雷達(dá)脈沖積累數(shù)為25，虛警概率10-6，發(fā)現(xiàn)概率0.9，試求其在相參積累、非相參積累、m=5時(shí)組合積累條件下的檢測(cè)因子解：1.由圖5.7查得虛警概率10-6，發(fā)現(xiàn)概率0.9時(shí)的單個(gè)脈沖檢測(cè)因子為13dB，相參積累時(shí)2.由圖5.10查得虛警概率10-6，發(fā)現(xiàn)概率0.9時(shí),非相參積累D0(25)=2.2dB3.由圖5.10查得虛警概率10-6，發(fā)現(xiàn)概率0.9時(shí),非相參積累D0(25/5)=7.3dB 組合積累5.3.2積累脈沖數(shù)的確定

分別為雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率，波束在目標(biāo)方向的駐留時(shí)間和目標(biāo)在雷達(dá)距離分辨單元的駐留時(shí)間。對(duì)方位機(jī)械掃描雷達(dá) 分別為方位波束寬度，掃描速度和仰角； 分別為雷達(dá)的距離分辨和目標(biāo)徑向運(yùn)動(dòng)速度

2020/11/24865.3脈沖積累對(duì)檢測(cè)性能的改善設(shè)計(jì)舉例某雷達(dá)發(fā)射功率105W，G=30dB，=10cm，接收機(jī)噪聲系數(shù)F=6dB，等效接收機(jī)帶寬2MHz，天線圓周掃描，6轉(zhuǎn)/分鐘，方位波束寬度3，重頻500Hz，相參積累，Pfa=10-10，Pd=0.5，仰角0，求其對(duì)RCS為1m2非起伏目標(biāo)的作用距離。解：1.計(jì)算脈沖積累數(shù)掃描速度2.求M根據(jù)Pfa=10-10，Pd=0.5，查P137圖5.7得D01=13.6dB相參積累改善后的D0=13.6-16.2=2.6dB3.求接收機(jī)靈敏度Simin=-114dBm+6+10lg2-2.6=-107.59dBm4.計(jì)算作用距離2020/11/24875.4目標(biāo)截面積及其起伏特性5.4.1點(diǎn)目標(biāo)特性與波長(zhǎng)的關(guān)系 以半徑為r的鍍金或銀金屬球測(cè)試結(jié)果

目標(biāo)雷達(dá)截面積與球半徑r的關(guān)系(可推廣到一般目標(biāo))：瑞利區(qū)：r<<，<<r2，目標(biāo)散射很弱，成透射狀態(tài)諧振區(qū)：r，r2，目標(biāo)散射呈現(xiàn)諧振特性，半波長(zhǎng)箔條干擾光學(xué)區(qū)：r>>，=r2，目標(biāo)散射特性相對(duì)穩(wěn)定，主要目標(biāo)/r22r/112020/11/24885.4目標(biāo)截面積及其起伏特性5.4.2常用簡(jiǎn)單形狀目標(biāo)的雷達(dá)截面積(裁剪自P143表5.1、表5.2)2020/11/24895.4目標(biāo)截面積及其起伏特性5.4.3目標(biāo)特性與極化的關(guān)系

目標(biāo)散射矩陣

無(wú)源物體滿足收發(fā)極化互易性： 為主極化散射面積，也是無(wú)源目標(biāo)散射的主分量。因此一般雷達(dá)具有相同的收發(fā)信號(hào)極化，且共用同一天線。與入射方向?qū)ΨQ的目標(biāo)滿足正交極化分量對(duì)消性：利用目標(biāo)極化散射矩陣可識(shí)別目標(biāo)特性，例如先發(fā)射，正交接收再發(fā)射，正交接收 ，利用得到完整的目標(biāo)散射矩陣。觀察雷達(dá)天線波導(dǎo)口的狀態(tài)，可判斷其極化(垂直于長(zhǎng)邊方向)。為水平、垂直入射電場(chǎng)的功率密度2020/11/24905.4目標(biāo)截面積及其起伏特性5.4.4復(fù)雜目標(biāo)的雷達(dá)截面積由多個(gè)不同形狀、不同位置的物體共同組成的目標(biāo)稱為復(fù)雜目標(biāo)，它的雷達(dá)截面積是一系列小散射體雷達(dá)截面積的矢量合成：雷達(dá)的分辨能力： 距離分辨 ，例如帶寬為10MHz的雷達(dá)信號(hào)一般雷達(dá)角度分辨點(diǎn)目標(biāo)：目標(biāo)尺寸<V,面目標(biāo)/體目標(biāo)：目標(biāo)尺寸>V,本章討論點(diǎn)目標(biāo)。

復(fù)雜目標(biāo)是電波入射方向的復(fù)雜函數(shù)，參見(jiàn)P147圖5.12,起伏30dB復(fù)雜目標(biāo)舉例，P148表5.3，一般以各向平均值表示。2020/11/24915.4目標(biāo)截面積及其起伏特性5.4.5目標(biāo)起伏模型

目標(biāo)隨時(shí)間的變化稱為起伏（相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起），歸納為4種極限情況。

模型號(hào)分布振幅A分布散射點(diǎn)分布相對(duì)運(yùn)動(dòng)Swerling1均勻慢速，掃描間起伏(S級(jí))Swerling2 快速，脈間起伏(ms級(jí))Swerling3 非均勻,有強(qiáng)散射點(diǎn)慢速，掃描間起伏Swerling4快速，脈間起伏對(duì)檢測(cè)性能的影響：通過(guò)查表P151圖5.15，修訂起伏模型對(duì)D0的影響。例如發(fā)現(xiàn)概率0.5時(shí)，情況1/2損失2.7dB，情況3/4損失1dB發(fā)現(xiàn)概率0.9時(shí)，情況1/2損失8dB，情況3/4損失4.2dB2020/11/24925.5系統(tǒng)損耗射頻傳輸損耗 由于射頻信號(hào)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸引起的損耗，如轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，傳輸波導(dǎo)等天線波束形狀損失 天線波束寬度邊緣增益低于最大值引起疊加損失 參與積累的脈沖中有一部分不含有目標(biāo)信號(hào)引起設(shè)備不完善損失 匹配濾波不理想，時(shí)間/頻率漂移，信號(hào)采集邊緣化等引起其他損失對(duì)作用距離的影響：

2020/11/24935.6傳播過(guò)程中各種因素的影響5.6.1大氣傳播影響大氣衰減由大氣中水蒸氣和氧氣形成，與波長(zhǎng)、仰角、氣象條件有關(guān)，主要特點(diǎn)：1.頻率越高衰減越大，氧氣衰減在40GHz以下較平緩，100GHz附近有小衰減區(qū)(稱為傳播窗)，所以遠(yuǎn)程雷達(dá)選用較低頻率2.測(cè)量單程衰減 ,晴天地面雷達(dá)：P157圖5.18，雨霧天圖5.193.對(duì)雷達(dá)作用距離查P158圖5.20修正，修正方法 a)首先計(jì)算無(wú)衰減時(shí)作用距離Rmax，再查圖得到有衰減時(shí)Rmax

b)首先根據(jù)有衰減Rmax查圖得到Rmax，再分配計(jì)算無(wú)衰減時(shí)作用距離例如：求10cm波長(zhǎng)雷達(dá)，5仰角，在晴天和小雨天對(duì)300km目標(biāo)的單程衰減解：將km換算為海里 海里，由圖5.18b查得雙程衰減0.73dB，求得此時(shí)單程衰減為

小雨天由圖5.19查得單程雨衰減0.01dB/km全天候雷達(dá)按照考核的天氣條件計(jì)算作用距離

雷達(dá)最大作用距離是在中取最小值2020/11/24945.6傳播過(guò)程中各種因素的影響5.6.1大氣傳播影響大氣折射與雷達(dá)直視距離由于電磁波呈直線傳播，雷達(dá)頻段主能量透射大氣層，地球曲率影響作用距離；大氣密度非均勻，使電磁波傳播會(huì)向地表彎曲，對(duì)作用距離有一定的改善?？紤]大氣折射后的等效地球半徑為R=8490km

直視距離

例如：海岸邊天線高度10m的雷達(dá)，觀測(cè)海面2m目標(biāo)的直視距離為雷達(dá)探測(cè)需要同時(shí)滿足能量條件和直視距離條件，所以實(shí)際最大作用距離是在兩者中取最小值 雷達(dá)天線都應(yīng)具有盡可能大的高度RRRhahtRaRt2020/11/24955.6傳播過(guò)程中各種因素的影響5.6.2地面或水面反射對(duì)作用距離的影響條件：主瓣打地(0.5),且存在地/水面鏡反射(表面粗糙度</8)多徑路程差分析

對(duì)雷達(dá)最大作用距離的影響雷達(dá)RR1R2haht目標(biāo)解決方法：1.采用垂直極化波減小鏡反射2.采用較高的頻率避免鏡反射2020/11/24965.7雷達(dá)方程的幾種形式5.7.1二次雷達(dá)方程

在目標(biāo)上加裝收發(fā)信機(jī)與雷達(dá)收發(fā)信號(hào)相互協(xié)同工作稱為二次雷達(dá)第1收發(fā)信機(jī)作用距離：第2收發(fā)信機(jī)作用距離：二次雷達(dá)作用距離：舉例：某地面測(cè)控雷達(dá)發(fā)射功率100W，波長(zhǎng)10cm，收發(fā)天線增益30dB，接收機(jī)靈敏度-120dBm，星上應(yīng)答機(jī)發(fā)射功率10W，收發(fā)天線增益20dB，靈敏度-110dBm，忽略大氣衰減與直視距離，求其作用距離解：特點(diǎn)1.協(xié)作目標(biāo)2.作用距離遠(yuǎn)2020/11/24975.7雷達(dá)方程的幾種形式5.7.2雙基地雷達(dá)方程

收發(fā)不在相同位置處的雷達(dá)為雙多基地雷達(dá)接收信號(hào)功率：條件：收發(fā)天線均對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)作用距離：舉例：某地面雙基地雷達(dá)發(fā)射功率105W，波長(zhǎng)10cm，收發(fā)天線增益30dB，接收機(jī)靈敏度-120dBm，目標(biāo)的側(cè)向雷達(dá)截面積1m2,忽略大氣衰減，求其作用距離積解：發(fā)射接收目標(biāo)R1R2特點(diǎn)：雙基地雷達(dá)作用距離沒(méi)有明顯差別，但收發(fā)信號(hào)時(shí)間、空間、頻譜同步復(fù)雜有利于隱蔽接收，抗干擾，反隱身，發(fā)射源可借用多種形式2020/11/24985.7雷達(dá)方程的幾種形式5.7.3用信號(hào)能量表示的雷達(dá)方程在雷達(dá)方程中帶入?yún)?shù)條件：相參積累數(shù)M，按照準(zhǔn)匹配濾波選擇帶寬，失配損失CB，帶入雷達(dá)方程主要表明：照射目標(biāo)的能量越大，作用距離越遠(yuǎn)，包括增加脈沖積累數(shù)M，提高發(fā)射功率Pt，加大脈寬，提高天線增益。5.7.4搜索雷達(dá)方程在雷達(dá)方程中帶入?yún)?shù)條件：主要表明：搜索空間越小，搜索時(shí)間Tf越長(zhǎng)，作用距離越遠(yuǎn)2020/11/24995.7雷達(dá)方程的幾種形式5.7.5跟蹤雷達(dá)方程在t0時(shí)間內(nèi)連續(xù)跟蹤一個(gè)目標(biāo)，帶入?yún)?shù)帶入雷達(dá)方程：

主要表明：天線在目標(biāo)方向跟蹤的時(shí)間t0越長(zhǎng)，作用距離越遠(yuǎn)雷達(dá)可用天線連續(xù)照射目標(biāo)方向方式提高作用距離(距離燒穿)但t0仍然會(huì)受到目標(biāo)在雷達(dá)分辨單元內(nèi)駐留時(shí)間的限制2020/11/241005.7雷達(dá)方程的幾種形式5.7.5干擾環(huán)境下的雷達(dá)方程有源干擾雷達(dá)天線指向目標(biāo)，干擾天線指向雷達(dá)接收有源干擾功率：

接收目標(biāo)回波功率： 忽略接收機(jī)內(nèi)噪聲影響，檢測(cè)目標(biāo)需要的信干比得到有源干擾環(huán)境下的雷達(dá)方程分別為干擾發(fā)射功率(W)，天線增益(倍)，雷達(dá)在干擾方向天線增益(倍)，干擾極化失配損失(典型值0.5)，干擾機(jī)距離(m)，干擾信號(hào)帶寬(Hz)，雷達(dá)信號(hào)帶寬(Hz)雷達(dá)干擾目標(biāo)RRj2020/11/241015.7雷達(dá)方程的幾種形式5.7.5干擾環(huán)境下的雷達(dá)方程舉例：某雷達(dá)發(fā)射功率105W，波長(zhǎng)10cm，收發(fā)天線增益30dB，線極化，接收機(jī)帶寬2MHz，靈敏度-120dBm，目標(biāo)的雷達(dá)截面積1m2,自衛(wèi)干擾機(jī)的發(fā)射功率100W,干擾發(fā)射天線增益10dB，圓極化，干擾帶寬10MHz，(S/N)0=10-1，忽略大氣衰減，試求其在無(wú)干擾和有干擾時(shí)的最大作用距離解：無(wú)干擾自衛(wèi)干擾時(shí) 方程簡(jiǎn)化為2020/11/241025.7雷達(dá)方程的幾種形式5.7.5干擾環(huán)境下的雷達(dá)方程目標(biāo)處于無(wú)源干擾物中，接收無(wú)源干擾功率：體雜波 ，0為單位體積無(wú)源干擾的雷達(dá)截面積

面雜波 ，0為單位面積無(wú)源干擾的雷達(dá)截面積

忽略接收機(jī)內(nèi)噪聲影響，檢測(cè)需要的信雜比：舉例：某艦載雷達(dá)的距離、方位、仰角分辨力分別為150m，2，5，波長(zhǎng)10cm，目標(biāo)艦艇的雷達(dá)截面積為8000m2,距離1km，脈沖寬度1s，如果(S/C)0=0.3，試求：1.箔條云干擾時(shí)的箔條數(shù)量，2.波條走廊干擾時(shí)的箔條密度解：1.箔條云干擾時(shí) 2.波條走廊干擾R0.5R0.5c/2R0.5Csec/22020/11/241036、目標(biāo)距離的測(cè)量6.1脈沖法測(cè)距6.2調(diào)頻測(cè)距法6.3距離跟蹤原理6.4數(shù)字式自動(dòng)測(cè)距器2020/11/241046.1脈沖法測(cè)距6.1.1基本原理

測(cè)量目標(biāo)回波脈沖包絡(luò)的遲延時(shí)間tr

，主要分為前沿測(cè)量法以回波脈沖包絡(luò)過(guò)門限的時(shí)刻度量tr，受波形、 噪聲影響較大；中值測(cè)量法以包絡(luò)過(guò)門限且兩側(cè)波門內(nèi)能量相等度量tr， 受波形、噪聲影響較小6.1.2影響測(cè)距精度的因素

電波傳播誤差c(c=299792km/s0.001，是空間位置的函數(shù))時(shí)間測(cè)量（判讀）誤差tr

6.1.3距離分辨力和測(cè)距范圍

距離分辨力 d光點(diǎn)直徑(cm)，vn光點(diǎn)掃描速率cm/s測(cè)距范圍最小距離 ，t0為恢復(fù)時(shí)間； 最大無(wú)模糊測(cè)距： 解模糊測(cè)距：

N為最大可解模糊數(shù)trVTtrVT2020/11/241056.1脈沖法測(cè)距6.1.4判距離模糊的方法雙重頻解模糊假設(shè)采用兩種重頻互質(zhì)，且相差很小，測(cè)量方程為： 其中未知。作如下判斷：如果 ，則 ，如果 ，則 從而實(shí)現(xiàn)解模糊計(jì)算 但在多目標(biāo)時(shí)存在組合錯(cuò)誤例如：某雷達(dá)采用100s和105s兩種重復(fù)周期，當(dāng)2目標(biāo)位于20km和220km時(shí)，求其遲延時(shí)間和對(duì)兩種重頻的遲延尾數(shù)，并驗(yàn)證解模糊算法解：遲延時(shí)間 尾數(shù)解模糊計(jì)算

2020/11/241066.1脈沖法測(cè)距6.1.4判距離模糊的方法舍脈沖去模糊方法在發(fā)射脈組中舍脈沖(下圖中紅色脈沖)檢測(cè)從發(fā)射舍脈沖到接收舍脈沖之間的脈沖重復(fù)周期整數(shù)m和尾數(shù)tr解模糊計(jì)算：各種解模糊方法對(duì)多目標(biāo)環(huán)境都可能造成組合錯(cuò)誤，因此一般脈沖雷達(dá)探測(cè)均采用無(wú)模糊測(cè)距方法trmTr2020/11/241076.1脈沖法測(cè)距舉例：某雷達(dá)采用150s和160s兩種脈沖重復(fù)周期，當(dāng)目標(biāo)距離為192km時(shí)，試求：1.目標(biāo)回波的無(wú)模糊遲延時(shí)間，2.兩種重復(fù)周期下的有模糊遲延時(shí)間，3.進(jìn)行距離解模糊的計(jì)算解：1.無(wú)模糊遲延