電子對抗原理與技術(shù)-計(jì)算題參考答案

.某圓周掃描搜索警戒雷達(dá)天線水平波束寬度2。，天線轉(zhuǎn)速每分鐘10轉(zhuǎn)；如果頻域?qū)掗_偵察系統(tǒng)的天線水平波束寬度10°,天線轉(zhuǎn)速每分鐘60轉(zhuǎn)，且只能接收到雷達(dá)主瓣信號。試分別計(jì)算搜索截獲概率達(dá)到0.5和0.9所需的截獲時間。參考答案：雷達(dá)窗函數(shù)寬度彳=2/360x6=1/30$,周期7；=60/1。=6s接收機(jī)窗函數(shù)寬度J=10/360x1=1/36$,周期(=60/60=ls，必T1窗口重合的平均概率P(0)==——W工64801一S661一S66重合窗函數(shù)平均寬度「0=X-3=。盯)重合窗函數(shù)的平均周期為工= 98.1818s根據(jù)P(T)=1-(1-P(0))e“用可得：搜索截獲概率達(dá)到0.5所需的截獲時間68.0393s搜索截獲概率達(dá)到0.9所需的截獲時間226.0568s.某雷達(dá)天線水平波束寬度2。，天線轉(zhuǎn)速每分鐘10轉(zhuǎn)；如果偵察系統(tǒng)采用全向天線,接收機(jī)頻率步進(jìn)搜索，瞬時帶寬100MHz,搜索頻率范圍1GHz所用時間100ms。試計(jì)算一個搜索周期內(nèi)的截獲概率，搜索截獲概率達(dá)到0.9所需的截獲時間。參考答案：雷達(dá)窗函數(shù)寬度彳=2/360x6=1/30$,周期7；=60/10=6s接收機(jī)窗函數(shù)寬度弓=100/1000x0.1=1/10()5,周期(=0.ls〃T1窗口重合的平均概率p(o)=fj-=——/=i工1800一 1一 1重合窗函數(shù)平均寬度7=￡-1 s130重合窗函數(shù)的平均周期為片=俞之13.8462s根據(jù)P(T)=1-(1-P(0))e"不可得：搜索截獲概率達(dá)到0.9所需的截獲時間31.8743s.某導(dǎo)彈快艇的水面高度為1m,雷達(dá)截面積為400m2,偵察天線架設(shè)在艇上10m高的桅桿頂端，Gr=0dB,接收機(jī)靈敏度為-40dBm,試求該偵察機(jī)對下面兩種雷達(dá)的距離優(yōu)勢比。(1)海岸警戒雷達(dá)，頻率為3GHz,天線架設(shè)高度為310m,天線增益為46dB,發(fā)射脈沖功率為1MW,接收機(jī)靈敏度為-9()dBm；(2)火控雷達(dá)，頻率為10GHz,天線架設(shè)高度為200m,天線增益為30dB,發(fā)射脈沖功率為30kW,接收機(jī)靈敏度為-90dBm。參考答案：(1)對海岸警戒雷達(dá)的距離優(yōu)勢比直視距離R?4J(VH4-V310)=85.7861km。根據(jù)［=1MW,G{r=G［=46dB,Gr=OdB,Pr^n=-40dB,2=O.lm,由偵察方程計(jì)1/2算得到的偵察作用距離61n算得到的偵察作用距離61nM=（4兀）2Emin=158.7779km,大于直視距離，因此應(yīng)以直視距離作為偵察作用距離。根據(jù)［=1MW,G=46dB, =400m2,4=0.Im,%加=—90dB,由雷達(dá)方程得到的雷達(dá)作用距離凡max/華等］=237.7429km,大于直視距離，因此應(yīng)以直視距離作為對|_(4兀)4訪」雷達(dá)作用距離。因此偵察作用距離與雷達(dá)作用距離之比a=欠=1。尺(2)對火控雷達(dá)的距離優(yōu)勢比直視距離尺出4.1(JTT+V200)=71.5809km。根據(jù)q=30kW，=G［=30dB，Gr=OdB，=-40dBm，2=0.03m，由偵察方程計(jì)算得到的偵察作用距離用皿r 0程計(jì)算得到的偵察作用距離用皿r 0-|1/2（4兀）23=41.35km,小于直視距離。根據(jù)［=30kW,G,=30dB,cr=400m2，2=0.03m，4mhi=-90dBm，由雷達(dá)方程得到的雷達(dá)作用距離&1ax到的雷達(dá)作用距離&1ax=48.3km,小于直視距離。因此偵察作用距離與雷達(dá)作用距離之比a =0.856。R

\imax.已知敵艦載雷達(dá)的發(fā)射脈沖功率為100kW,天線增益為30dB,高度為20m,工作頻率為3GHz,接收機(jī)靈敏度為-90dBm。我艦裝有一部偵察告警接收機(jī)，其接收天線增益為10dB,高度為30m,接收機(jī)靈敏度為-45dBm,系統(tǒng)損耗為13dB。我艦的水面高度為4m,雷達(dá)截面積為2500m2,試求：(1)敵、我雙方的告警距離；(2)如果將該雷達(dá)裝在飛行高度為10000m的巡邏機(jī)上，敵、我雙方的發(fā)現(xiàn)距離有什么變化？(3)如果將告警系統(tǒng)裝在飛行高度為10000m的巡邏機(jī)上，巡邏機(jī)的雷達(dá)截面積為5m2,敵、我雙方的發(fā)現(xiàn)距離有什么變化？參考答案:（1）敵、我雙方的告警距離直視距離凡p4.1（而+后）=42.2427km。根據(jù)R=100kW,Gtr=Gt=30dB,Gr=10dB,4nhi=T5dBm,A=0.1m,由偵察方1/2程計(jì)算得到的偵察作用距離凡心(4程計(jì)算得到的偵察作用距離凡心(4兀)2%=188.398km,大于直視距離,因此我方的告警距離為42.242km。2=0.1m,Pinin=-90dBm,由雷達(dá)方程得根據(jù)《=IQOkW,G,=30dB,2=0.1m,Pinin=-90dBm,由雷達(dá)方程得到的雷達(dá)作用距離凡而=316.803km,大于直視距離，因此敵方的告警距離到的雷達(dá)作用距離凡而為42.242km。(2)雷達(dá)裝在飛行高度為10000m的巡邏機(jī)上，敵、我雙方的告警距離直視距離尺?4.1(V10000+V34)=433.9069km。敵方的告警距離為188.398km。我方的告警距離為316.803km。(3)告警系統(tǒng)裝在飛行高度為10000m的巡邏機(jī)上，巡邏機(jī)的雷達(dá)截面積為5m2,敵、我雙方的告警距離直視星巨離Kk4.1(V20+V10000)=428.3358km。此時:R'amax-R'amax-PfizerV_（4兀）=39.84km我方的告警距離保持不變?nèi)詾?16.803km。敵方的告警距離變?yōu)?9.84kmo.已知超短波通信發(fā)射機(jī)發(fā)射功率為25W,發(fā)射天線增益為3dB,天線高度為10m；偵察接收機(jī)在輻射源方向上的增益為8dB,偵察天線高度5m,接收靈敏度為-90dBm。試求地面反射傳播模型下的偵察作用距離。參考答案：根據(jù)4=25W,Gtr=3dB,%=10m,Grt=8dB,4=5m,^.rnin=-90dB,地面反射- 2-il/4傳播模型下的偵察作用距離^45&以上=5.2963kmo111IdA I111ITT^rrnin9,設(shè)有窄帶超外差接收機(jī)，應(yīng)=2&=10MHz,噪聲系數(shù)吊=5dB,工作于包絡(luò)檢波狀態(tài)，如果要求達(dá)到Pf=l(T8和凡=0.9,試?yán)煤喕P(guān)系式求出所需的檢波器輸入信噪比和檢測靈敏度。對于B-320MHZ,凡=8dB的寬帶接收機(jī)，所需的檢波器輸入信噪比和檢測靈敏度是多少？參考答案：對窄帶超外差接收機(jī)，根據(jù)片=10-8,q=0.9,A=ln(0.62/q),B=ln(6/(I—4))利用簡化關(guān)系式求出所需的檢波器輸入信噪比=A+0.12AB+L73=26.4088=14.2175dB；根據(jù)4=10MHz,Fn=5dB,檢測靈敏度為4=-114+101og(耳)+《+S7V/<(dB)=—84.7825(dBm)同理可計(jì)算4=320MHz,Fn=8dB,檢測靈敏度為-66.7310(dBm)。.某瞬時測頻接收機(jī)瞬時帶寬為6GHz,檢波后的視頻帶寬為10MHz,檢波前的噪聲系數(shù)為8dB,檢波前的增益為50dB(高增益)，試求其切線敏度。接收機(jī)的等效噪聲帶寬是多少？由等效噪聲帶寬計(jì)算的切線靈敏度為多少？參考答案：根據(jù)8r=6GHz,Bv=10MHz,BrN2B」且具有足夠的增益，可得接收機(jī)的切線靈敏度為耳ss=—114+G+101og6.31仇+2.5128區(qū)-氏=-76.3209(dBm),等效噪聲帶寬%==346.4102MHz。.現(xiàn)有一個由三路鑒相器并行工作的數(shù)字式瞬時測頻接收機(jī),其測頻范圍是2?6GHz,每路量化器為5比特，相鄰?fù)ǖ黎b相器的延時比為片刀+附=8("1,2),試求其頻率分辨率和最短延遲線的延遲量。參考答案:f2=f2=6GHz,最短延遲線的延遲量1in=0.25ns；根據(jù)相鄰延時線比例〃=8,可得最長延遲線為%,次=16ns,每路量化器比特?cái)?shù)為m=5,可得頻率分辨率學(xué)=—1—=1.9531MHz。14.要實(shí)現(xiàn)瞬時帶寬2GHz,頻率分辨率5MHz的數(shù)字信道化接收機(jī)，需要怎樣選擇信號采樣率和FFT數(shù)據(jù)長度？對實(shí)信號采樣和正交下變頻采樣兩種方案會有什么不同？可檢測的最小脈寬是多少？參考答案：根據(jù)瞬時帶寬4=￡/2=2GHz,可得信號采樣率￡=4GHz；又根據(jù)頻率分辨率V=￡/N=5MHz,可得FFT數(shù)據(jù)長度N=800；幀時長（=N/<=0.2卬，最小脈寬應(yīng)等于幀時長的3倍，即P叱血=37；=0.6|is。習(xí)題三3.某偵察設(shè)備工作波長為10cm,擬采用雙基線相位干涉儀測向，其瞬時測量范圍為-30。?+30°,相鄰基線比為8。（1）試求其可能使用的短基線長度；（2）如果實(shí)際采用的短基線長度為8cm,試求短、長基線在-30。、-20。、70。、0。、+10。、+20。、+30。方向上分別測量出來的相位差。參考答案：（1）可能使用的短基線長度為保證30。?+30。范圍內(nèi)測向無模糊，可使用的基線長度應(yīng)滿足d短<%/2/sin（兀/6）=10cm。（2）測量出來的相位差在不考慮測量誤差的條件下，采用8cm的短基線在-30。、-20。、-10°、0。、+10。、+20。、+30。方向上分別測量出來的相位差分別為-2.5133rad,-1.7192rad,-0.8729rad,Orad,0.8729rad,1.7192rad,2.5133rad；64cm的長基線在一30°、一20。、TO。、0。、+10。、+20°、+30°方向上分別測量出來的相位差分別為-20.1062rad,-13.7534rad,69828rad,0rad,6.9828rad,13.7534rad,20.1062rado8.假定平面上兩個測向站分別位于（-20km,0km）和（20km,0km）處，間距40km,對某輻射源分別測得方位角為45。和105。，測向誤差為5。。試求輻射源的定位坐標(biāo)及圓概率誤差。參考答案：根據(jù)g=-20km,*=0km, -20km,y}=0km,4=45°,%-105°,禾Ll用-X]tan仇+x2tan%+（X一%）X-, tan%Tan' 得到輻射源的定位坐標(biāo)為（11.547km,y}tan仇-y2tan0x-（x,-x2）tantan仇y=tan02-tan31.547km）o根據(jù)/=20km,.=5°,利用GDOP,21%>in『+sin],cEPaO.75GDOP可得圓概sin（4-區(qū)）率誤差為4.179km。習(xí)題四2.已知某雷達(dá)與偵察機(jī)之間的初始距離為25364m,偵察機(jī)的測時脈沖周期為0.1?，若以雷達(dá)發(fā)射時刻為計(jì)時起點(diǎn)，假設(shè)雷達(dá)的重復(fù)周期(PRI)是800M。(1)試求偵察機(jī)對其第一個發(fā)射脈沖的TOA計(jì)數(shù)值；(2)如果脈沖的上升沿為50ns,輸入信噪比為14dB,試求TOA測量的均方根誤差。參考答案：(1)根據(jù)｛=25364m,c=3e8m/s,T=0.1ps,取整數(shù)部分得到第一個發(fā)射脈沖的TOA計(jì)數(shù)值為h/c/T」=845(2)根據(jù)4=0.8*50=40ns,SNR=14dB,可得TOA測量的均方根誤差crTOA=4/yjlSNR=5.644ns。習(xí)題五6,某機(jī)載干擾機(jī)的干擾發(fā)射功率為500W,干擾發(fā)射天線增益20dB,天線極化損失3dB,在雷達(dá)天線旁瓣方向(OdB)距敵雷達(dá)100km處以噪聲調(diào)頻干擾敵雷達(dá)。每架作戰(zhàn)飛機(jī)的雷達(dá)截面積為5m2。雷達(dá)的發(fā)射脈沖功率為500kW,收發(fā)天線增益35dB,波長10cm。(1)如果敵雷達(dá)為固定頻率，有效干擾所需用=5,試求該干擾機(jī)可以有效掩護(hù)作戰(zhàn)飛機(jī)的燒穿距離；(2)如果敵雷達(dá)為頻率捷變，有效干擾所需的4=200,試求該干擾機(jī)可以有效掩護(hù)作戰(zhàn)飛機(jī)的燒穿距離；(3)如果該干擾飛機(jī)可與作戰(zhàn)飛機(jī)一起編隊(duì)飛行，并盤旋于距敵雷達(dá)20km處，有效干擾所需的&=500,試求該干擾機(jī)可以有效掩護(hù)作戰(zhàn)飛機(jī)的燒穿距離；(4)如果該干擾機(jī)位于作戰(zhàn)飛機(jī)上，有效干擾所需的a=500,試求該干擾機(jī)可以有效掩護(hù)作戰(zhàn)飛機(jī)的燒穿距離。參考答案：(1)根據(jù)0=5,P}=500W,G-=20dB, =500kW,Gt=35dB,G：=0dB,o-=5m2,TOC\o"1-5"\h\zi— —1/?j=100km,可得燒穿距離5=0.第卷子.用4=37.556km。(2)根據(jù)%=200,P=500W,G.=20dB,P{=500kW,Gt=35dB,G：=0dB,a=5m2,J J JIRj=100km,可得燒穿距離R)=嗎?普?冬什?耳,=94.449km?！?JJt 一(3)根據(jù)Kj=500,P.=500W,Gj=20dB, =500kW,Gt=35dB,G；=0dB,cr=5m2,i— r-Rj=20km,可得燒穿距離5=%.希4=53.113kmo(4)根據(jù)0=500,P-=500W,Gj=20dB,P{=500kW,G{=35dB,G[=G1,cr=5m2,Rj=100km,可得燒穿距離9=%?第??母丹用=15.837kmo_JJ 一8.設(shè)通信發(fā)射天線在通信接收方向的增益為OdB,通信接收天線在通信發(fā)射方向的增益為3dB,通信發(fā)射機(jī)功率為1W,通信距離為20km；干擾天線在通信接收方向的增益為5dB,通信接收天線在干擾發(fā)射方向的增益為OdB,干擾距離為20km,干擾發(fā)射機(jī)功率為10W,干擾帶寬是通信帶寬的2倍。(1)試計(jì)算在自由空間傳播模式下的通信接收機(jī)輸入端的干信比。(2)如果通信收發(fā)天線和干擾天線的高度均為10m,試計(jì)算在地面反射傳播模式下的通信接收機(jī)輸入端的干信比。參考答案：(1)根據(jù)［=1W,Gtl.=OdB,Grt=3dB,dc=20km,片=10W,Gjr=5dB,=OdB,d：］=20km,4=0.5,可得自由空間傳播模式下的通信接收機(jī)輸入端的干信比GrdGrdJSR,=」"J―RG。d.21b=7.924=9dB。24=7.924=9dBo(d.24=7.924=9dBo(d.Y,(ERP)11」=產(chǎn)=1 2 =12.649=11.021dBUcJ(ERP)tKj”、2d.進(jìn)一步根據(jù),進(jìn)行通信干擾的壓制區(qū)分P.G.G-d(2)根據(jù)4=10m,\=10m,可得不凡=」“口,」 一昭口d.9.設(shè)通信發(fā)射機(jī)功率為100W,發(fā)射天線在通信接收方向的增益為10dB,接收天線為全向的；干擾發(fā)射機(jī)功率為200W,干擾天線在通信接收方向的增益為5dB,干擾帶寬是通信帶寬的2倍，有效干擾所需的&=5。試分析自由空間傳播模式下通信干擾的壓制區(qū)。參考答案：根據(jù)［=100W,Glr=10dB,可得通信發(fā)射機(jī)的有效輻射功率(ERP)t=4G"30dB；P］=200W,G「=5dB,可得干擾機(jī)的有效輻射功率(ERP)i=1G「=28dB；根據(jù)％=5,J J J JJ J4=0.5可得自由空間傳播方式下擾機(jī)所能達(dá)到的干通比滿足析。12.設(shè)交叉眼干擾的兩發(fā)射天線安裝于飛機(jī)兩翼尖，相距15米，干擾信號功率比為0.95,相位差為180。，單脈沖雷達(dá)位于飛機(jī)正前方10千米，試求對雷達(dá)造成的角跟蹤誤差大小。參考答案：根據(jù)△e=15/10000rad,h2=0.95,e=180°,交叉眼干擾前單脈沖雷達(dá)天線的指向角6=0、交叉眼干擾后單脈沖雷達(dá)天線的指向角一E——=3.35。，因此造成的角2l+/r+2〃cos0跟蹤誤差為3.35。。習(xí)題六.在轉(zhuǎn)發(fā)式自衛(wèi)干擾方式下，干擾機(jī)發(fā)射功率與接收到的雷達(dá)信號功率成比例，是一個恒增益系統(tǒng)。若記干擾系統(tǒng)的總增益記為G=Gr?Ga?G，其中G,，G，Ga分別為干擾系統(tǒng)的接收天線、發(fā)射天線和放大器的增益。試導(dǎo)出恒增益系統(tǒng)有效干擾時，總增益G與壓制系

數(shù)用的關(guān)系式，并說明該式的含義。（1）若雷達(dá)載波波長為0.1m,自衛(wèi)飛機(jī)的RCS為10n?,所需的壓制系數(shù)用二10dB,干擾系統(tǒng)G「=Gj=10dB。求干擾系統(tǒng)所需的總增益和發(fā)射機(jī)放大增益。（2）在前述條件下，若雷達(dá)發(fā)射功率A=200kW,發(fā)射天線增益G=30dB,要實(shí)現(xiàn)壓制距離10km,試計(jì)算不記各種損耗時干擾機(jī)的最小發(fā)射功率。（3）對干擾機(jī)收發(fā)隔離度有何要求?參考答案：假設(shè)雷達(dá)發(fā)射功率為4,雷達(dá)天線主瓣增益為G，雷達(dá)天線有效面積為4,雷達(dá)載波波長為4,雷達(dá)到自衛(wèi)飛機(jī)的距離為凡，自衛(wèi)飛機(jī)的雷達(dá)截面積為則雷達(dá)接收的目標(biāo)回波信號功率為『舒。假設(shè)干擾系統(tǒng)的接收天線有效面積為A,雷達(dá)信號到達(dá)干擾系統(tǒng)接收天線的功率為8=《祟，有效面積與天線增益的關(guān)系8=《祟，有效面積與天線增益的關(guān)系4因此々=-^―Gr，經(jīng)過恒增益系4兀4兀r統(tǒng)后的干擾發(fā)射功率為p=2^￡ggG,因此到達(dá)雷達(dá)的干擾信號功率為J 4兀尺24兀rAJRga%(4兀H：)24Rga%(4兀H：)24兀GrGAGj。因