一种雷达方位角检测方法
雷达大作业---振幅和差角度测量及仿真
雷达原理大作业单脉冲自动测角的原理及应用学院：电子工程学院作者：2016年5月21日单脉冲自动测角的原理及应用一．摘要单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种，其测角精度高，抗干扰能力强，在现实中得到了广泛的应用。
而其中对于接收支路要求不太严格的双平面振幅和差式单脉冲雷达，更是备受青睐。
本文首先讲述了单平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的原理，再简述了双平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的结构框图，接着简述了本文仿真所用的一些原理和公式推导，包括天线方向图函数及其导数的推导，最后做了基于高斯形天线方向图函数的单脉冲自动测角，基于辛克函数形天线方向图函数的单脉冲自动测角，和基于高斯形天线方向图函数的双平面单脉冲自动测角。
源代码在附录里。
二．重要的符号说明三．单平面振幅和差式单脉冲自动测角原理单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种。
在单平面内，两个相同的波束部分重叠，交叠方向即为等信号轴的方向。
将这两个波束接收到的回波信号进行比较就可以在一定范围内，一定精度要求下测到目标的所在角度。
因为两个波束同时接到回波，故单脉冲测角获得目标角误差信息的时间可以很短，理论上只要分析一个回波脉冲即可，所以称之为“单脉冲”。
因取出角误差的具体方式不同，单脉冲雷达种类很多，其中应用最广的是振幅和差式单脉冲雷达，其基本原理说明如下：1.角误差信号雷达天线在一个平面内有两个重叠的部分，如下图1所示：图1.振幅和差式单脉冲雷达波束图(a)两馈源形成的波束 (b)和波束 (c)差波束振幅和差式单脉冲雷达取得角误差信号基本方法是将这两个波束同时收到的信号进行和差处理，分别得到和信号和差信号。
其中差信号即为该角平面内角误差信号。
若目标处在天线轴方向（等信号轴），误差角0ε=，则两波束收到的回波信号振幅相同，差信号等于0。
目标偏离等信号轴而有一个误差角ε时，差信号输出振幅与ε成正比而其符号则由偏离方向决定。
2.和差比较器这里主要使用双T 插头，示意图如下图2（a ）所示。
单脉冲测角原理
单脉冲测角原理单脉冲测角（Monopulse Angle Measurement）是一种常用的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的处理，实现对目标的方位角和俯仰角的测量。
单脉冲测角原理是基于相控阵雷达技术的，它具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，在军事和民用雷达领域得到了广泛的应用。
单脉冲测角原理的基本思想是利用相控阵天线阵列的空间波束形成特性，通过对目标返回信号的相位差进行测量，从而实现对目标方位角和俯仰角的测量。
相控阵天线阵列由多个天线单元组成，每个天线单元都可以独立控制相位和幅度，从而实现对空间波束的形成和控制。
当目标位于相控阵的波束覆盖范围内时，每个天线单元接收到的目标返回信号会存在一定的相位差，通过对这些相位差的测量和处理，就可以得到目标的方位角和俯仰角信息。
在单脉冲测角中，常用的测量方法包括相位比较法、幅度比较法和双差法。
相位比较法是通过比较不同通道接收到的信号相位差来实现测角，它的测量精度较高，但对系统的动态范围和线性度要求较高；幅度比较法是通过比较不同通道接收到的信号幅度差来实现测角，它的测量精度相对较低，但对系统的动态范围和线性度要求较低；双差法是通过比较两个天线单元之间的相位差和幅度差来实现测角，它综合了相位比较法和幅度比较法的优点，具有较高的测量精度和较低的系统要求。
单脉冲测角原理的实现需要对雷达系统进行精确的设计和调试，包括天线阵列的设计、相控阵的控制和信号处理部分的设计等。
在实际应用中，还需要考虑目标信号的特性、系统的工作环境和干扰情况等因素，从而进一步提高测量精度和抗干扰能力。
总之，单脉冲测角原理是一种重要的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的相位差进行测量，实现对目标方位角和俯仰角的精确测量。
在现代雷达系统中得到了广泛的应用，为目标探测、跟踪和定位提供了重要的技术支持。
随着雷达技术的不断发展和完善，相信单脉冲测角原理将会发挥越来越重要的作用，为雷达应用领域带来更多的技术创新和发展。
L波段雷达方位角零度标定时的误差分析及解决方法
距雷达10m处架一经纬仪（高度比瞄准镜高），用 磁针标定好方位 （注意标定时应当将当地的磁偏角 计算在内）。转动雷达天线和经纬仪，使两个物镜中 心相互对准，然后读取经纬仪的方位角α0，雷达方位
准北极星测一次方位角，共测3—4次，最终取观测记 录的平均值来标定。一般也可用上述同样的方法提 前找准时机标定好经纬仪水平，在天气晴朗的夜间， 利用经纬仪对准北极星来标定好经纬仪方位角零 度，再选好固定目标物，可在任何时间用经纬仪标定 法标定L波段雷达方位角零度。 2.2 太阳正午时标定法
当站址处在灯光明亮的城市南边时，夜间找北 极星极为困难，可在白天提前计算出太阳正午时，利 用雷达瞄准镜对准太阳来标定零点。由于太阳正午 时是瞬间值，要使标定更加精确，绝不允许拖泥带 水，要快速、精准地掌握好对准太阳的正午时时间， 确保瞬间完成，并牢记太阳正午时方位角是180°而 不是0°。也可以先标定好经纬仪水平，等到太阳正 午时瞬间，利用经纬仪对准太阳来标定好经纬仪方 位角，选好固定目标物，在任何时间可用经纬仪标定 法标定L波段雷达方位角零度。
法标定经纬仪的。2.用经纬仪 达放球软件 仪方位，转动雷达天线和经纬仪，使经 时，打开 L 波段雷达时没有进行
法标定雷达的误差分析：若按 摄 像 头 ，目 纬仪瞄准 L 波段雷达的馈源中心（即摄 波段雷达放 修改,照抄了 7会在摄 像头中心），在经纬仪大物镜镜筒中心 球软件摄像 手册内容。L 波段雷达
源中心时实际方位角值 α0x 误差。
的明显标志物，使雷达瞄准镜瞄准该标 显示。
应删除“一高处”和“比
的一个误差值 +Δα，雷达方
雷达原理及测试方法
雷达原理及测试方案1雷达组成和测量原理雷达(Radar)是RadioDetectionandRanging的缩写，原意“无线电探测和测距”，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
现代雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
1.1雷达组成1.2雷达测量原理1)目标斜距的测量图3雷达接收时域波形在雷达系统测试中需要测试雷达到目标的距离和目标速度，雷达到目标的距离是由电磁波从发射到接收所需的时间来确定，雷达接收波形参见图3，雷达到达目标的距离R为：R＝0.5×c×tr式（2）式中c=3×108m/s，tr为来回传播时间2)目标角位置的测量目标角指方位角或仰角，这两个角位置基本上是利用天线的方向性来实现。
雷达天线将电磁能汇集在窄波束内，当天线对准目标时，回波信号最强。
回波的角位置还可以用测量两个分离接收天线收到信号的相位差来决定。
3)4)max t e min式中Pt 为发射机功率，G为天线增益，Ae为天线有效接收面积，σ为雷达回波功率截面积，Smin为雷达最小可探测信号。
雷达方程可以正确反映雷达各参数对其检测能力影响的程度，不能充分反映实际雷达的性能。
因为许多影响作用距离的环境和实际因素在方程中没有包括。
1.4雷达分类军用雷达主要分类：不能满足复杂雷达信号测试需求。
更为重要的是，雷达在实际工作过程中接收到的信号并不是纯净的发射回波，它包含各种杂波和多普勒效应，特别是在地形复杂或海面各种时，接收机接收到的杂波比需要探测的物体回波大的多，而这一切目前没有通用测量设备来生成雷达接收机所接收到的实际波形。
因此各个雷达研制单位投入大量人力、物力研制各种雷达模拟器，但这些模拟器往往受各种设计因素影响，只是实际雷达波形的简化，并只考虑到典型的应用，对复杂的应用环境无法模拟。
这样无法及时发现雷达研制和使用过程中问题和隐患。
基于高精度GPS定位设备的雷达标校方法
基于高精度GPS定位设备的雷达标校方法摘要：雷达想要实现战场的精准探测并与其他系统组网联动，雷达的高精度是实现其功能的必要条件，所以雷达的标校就显得尤为重要。
针对目前雷达的常规标校方法存在场地及技术等限制条件，本文介绍采用一种基于高精度GPS定位设备的雷达标校方法，通过雷达测量数据与真值数据运算，对雷达的测距精度、方位角精度进行标校，以减小雷达的系统误差。
该方法通过多次飞行测试与比赛测试，其结果表明该方法适用多种雷达，通过数据对比，验证了该方法的可行性与正确性。
关键词：GPS定位雷达标校精准探测1 引言根据雷达的工作原理与性质，雷达出现的精度误差一般体现在两个方面，分别是随机误差与系统误差，随机误差无法通过外部方法进行消除或减小，需要在雷达的整体设计、制造、拼装等程序上采取相应的措施，这种误差只有通过专业的设计、成熟的机械加工和研制精良的材料进行减小或消除，而系统误差具有一定的规律可循，可以利用高精度标校方式予以减小。
本文阐述的是一种利用高精度GPS定位设备，对雷达进行精度标校，减小雷达的系统误差。
因此一套符合实际需求的精度标校方法是必要的。
本文介绍的雷达精度标校包括标定和校准两部分工作，标定是通过运算计算出系统精度误差均值，校准是通过系统精度误差均值调整与数据处理完成减小或消除系统误差，两部分工作密不可分，其中的运算包括坐标系的转换、距离的相关运算、方位角的相关运算。
2 标校依据与原理2.1标校的依据高精度GPS定位设备采用载波相位测量技术，不受地域限制，实时动态显示目标的经纬度并存储到指定位置，其精度已经达到厘米级，其通信距离可以达到通视情况下20km，通过坐标转换等运算，可以得到精确的目标经纬度数据。
2.2标校的原理本标校的方法由基站、A移动端、B接收端组成。
其中基站架设在高处，A移动端架设在指定目标（无人设备）上，B接收端放置到数据处理系统附近。
B接收端通过数传天线实时接收A移动端通过数传电台发送的真值数据， B接收端将收到的数据存储到数据处理系统上，即为真值数据；A移动端同时被待测雷达探测，待测雷达通过网络传输将测量数据存储到数据处理系统，即为测量数据；利用真值数据的均值与测量数据的均值确定误差值，从而对雷达的测距零点和方位角零点进行校准，以达到对雷达进行标校的目的。
振幅和差单脉冲雷达
[文档标题][文档副标题]姓名：学号：摘要：在雷达系统中，为了确定目标的位置，不仅需要知道距离参量，同时也需要知道目标的空间方位，为此需要知道目标的方位角和俯仰角。
雷达测角的物理基础是电磁波在均匀介质中沿直线传播和雷达天线具有方向性。
测角的方法可分为振幅法和相位法两大类。
在雷达测角中，为了快速地提供目标的精确坐标值，要采用自动测角的方法。
自动测角时，天线能自动跟踪目标，同时将目标的坐标数据传送到计算机中。
在自动测角系统中，有一种典型的方式——单脉冲自动测角系统。
单脉冲自动测角属于同时波瓣测角法，单脉冲雷达的种类很多，最常用的是振幅和差单脉冲雷达。
关键字：雷达 自动测角系统 振幅和差单脉冲雷达一、 单脉冲雷达什么是单脉冲雷达？单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。
它每发射一个脉冲，天线能同时形成若干个波束，将各波束回波信号的振幅和相位进行比较，当目标位于天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位相等，信号差为零；当目标不在天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位不等，产生信号差，驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标，这样便可测出目标的高低角和方位角，从各波束接收的信号之和，可测出目标的距离，从而实现对目标的测量和跟踪。
单脉冲雷达通常有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类（本次只研究振幅比较法）。
它有较高的测角精度、分辨率和数据率，但设备比较复杂。
单脉冲雷达早在60年代就已广泛应用。
在军事上主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等；在民用上主要用于中交通管制。
2014-12-20 信息对抗二、振幅和差单脉冲雷达振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的，该幅度值的变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。
振幅定向法可以分为最大信号法和等信号法两大类，其中等信号法又可以分为比幅法和和差法。
和差波束测角原理
和差波束测角原理和差波束测角原理和差波束测角是一种常用的雷达测角技术，它利用两个或多个天线发射出的电磁波相互干涉，通过测量干涉信号的相位差来确定目标的方位角。
该原理通常应用于雷达导航、目标跟踪和武器制导等领域。
原理分析在和差波束测角系统中，需要使用两个或多个天线发射电磁波。
这些电磁波在空间中形成了一些交叉点，这些交叉点就是干涉区域。
当目标进入干涉区域时，它会同时接收到来自两个或多个天线发射的电磁波。
由于目标距离不同，这些电磁波到达目标的时间也不同。
因此，在接收端会出现相位差。
如果我们可以测量这个相位差，就可以计算出目标的方位角。
具体来说，在和差波束测角系统中，首先需要将两个或多个天线发射的电磁波进行合成，并形成一个和差信号。
然后将这个信号送入接收机进行处理。
接收机中通常会有一个移相器，用于将和差信号的相位进行调整，使得两个天线发射的电磁波到达目标的时间相同。
这样就可以消除相位差。
接下来，接收机会将处理后的信号送入一个相位比较器中。
相位比较器会将和差信号与一个参考信号进行比较，并测量它们之间的相位差。
这个参考信号通常是由接收机中的一个本振产生的。
最后，通过计算相位差，就可以得到目标的方位角。
具体计算公式为：θ = (φ1 - φ2) / λ其中，θ表示目标的方位角，φ1和φ2分别表示两个天线发射电磁波时的相位角度数，λ表示电磁波的波长。
应用场景和差波束测角技术广泛应用于雷达导航、目标跟踪和武器制导等领域。
例如，在雷达导航中，可以利用和差波束测角技术来确定飞机或船只的位置；在目标跟踪中，可以通过测量干涉信号的相位差来确定目标运动方向；在武器制导中，则可以利用和差波束测角技术来精确制导武器打击目标。
总之，和差波束测角技术是一种非常重要的雷达测角技术，它可以通过测量干涉信号的相位差来确定目标的方位角，具有广泛的应用前景。
雷达测试指标方法和步骤
雷达测试指标方法和步骤一、噪声系数的测试方法：测量噪声温度T N 计算系统噪声系数N F计算公式：N F =10]1290lg[N T测量数据与计算结果：步骤：（可同时做滤波前后功率比估算地物对消能力） 1、 开启发射机、接收机，运行RDASC 程序2、 等RDASC 标定完毕，并且在STATUS 显示STBY 的时候，在RDASC界面的Stae 菜单选择off-line-operater 命令采集噪声（每采集一次发射机都会发出和启动RDASC 作标定时一样的响声，等响声停止后，可在RDASC 界面上的performance （性能）页面的Receive/SignalProcessor 中的SYSTEM NOISE TEMP 项读出噪声的值。
3、 停止测试时，先在RDASC 界面的State 菜单选择standby ，等STASTUS 显示STBY 时可以在Control 菜单中选择Exit 退出，也可以在State 菜单下直接选择Operater 运行RDASC 。
4、 将每次读出的噪声值代入给出的公式即可算出噪声系数。
二、系统的动态性测试方法：用机信号源输出的测试信号注入接收机前端，信号处理器输出读数。
动态特性曲线输入值（dBm）拟合直线斜率：拟合均方根误差：上拐点：下拐点：动态围(线性精度±1dB)：步骤：1、在做系统动态时，先将发射机和饲服系统关闭，让接收机保持开启状态。
2、在cb-test-plaform文件夹里打开DYN.exe，先Load PSP，然后电击Dynamic Range。
3、当计数从0~103时完成一次，点击弹出对话框中的“确定”按钮可以继续做。
动态测试的数据存在cb-test-plaform文件中的Dynamic_show文件里。
5、将Dynamic_show文件里的数据按以下步骤操作：a：将选择的数据粘贴到机模板数据的sheet3的C列：然后将该列复制到sheet150Db处在图表处可看图，点“低端”，右键点击曲线在序列中分别选择实测直线和拟合直线的数据围并把“分类X轴标志T”的长度跟直线围设成一样的长度。
第二章节 雷达目标参数的测量(一)
如果大气是均匀的, 则电磁波在大气中的传播是等速直线, 此时测距公式(2.0.1)中的c值可认为是常数。 但实际上大气层的 分布是不均匀的且其参数随时间、地点而变化。大气密度、湿 度、 温度等参数的随机变化 , 导致大气传播介质的导磁系数 和介电常数也发生相应的改变 , 因而电波传播速度 c 不是常量 而是一个随机变量。由式(2.1.2)可知, 由于电波传播速度的随机 误差而引起的相对测距误差为
PW: pulse width
距离模糊的实例
扩展最大不模糊距离办法
2.1.2 影响测距精度的因素 雷达在测量目标距离时, 不可避免地会产生误差, 它从数量 上说明了测距精度, 是雷达站的主要参数之一。 由测距公式可以看出影响测量精度的因素。对式(2.1.1)求 全微分, 得到
∂R ∂R R c dR = dc + dtR = dc + dtR ∂c ∂tR c 2
用增量代替微分, 可得到测距误差为
式中, Δc为电波传播速度平均值的误差; ΔtR为测量目标回波延迟 时间的误差。
c R ∆R = ∆c + ∆tR c 2
(2.1.2)
由式(2.1.2)可看出, 测距误差由电波传播速度c的变化Δc以 及测时误差ΔtR两部分组成。
1. 电波传播速度变化产生的误差
最小可测距离和最大单值测距范围
所谓最小可测距离, 是指雷达能测量的最近目标的距离。 脉冲雷达收发共用天线, 在发射脉冲宽度τ时间内, 接收机 和天线馈线系统间是“断开”的, 不能正常接收目标回波, 发射 脉冲过去后天线收发开关恢复到接收状态, 也需要一段时间t0, 在 这段时间内, 由于不能正常接收回波信号, 雷达是很难进行测距 的。 因此, 雷达的最小可测距离为
用AD2S82A实现雷达方位角的数字变换
为速度传感器信号 ， 为闭环马达控制提供稳定的速度反馈 。
ＤＥＭ ０／ ＤＥＭ ０／ Ｉ ＴＥＧ／ Ｉ ０ ｌ Ｉ
１ １ 功 能结 构 及 特 点 ．
Ａ ２ ８ Ａ 的 内部 结 构 如 图 １所 示 ， 要 由 比 率 乘 法 Ｄ Ｓ２ 主 器 、 敏 检 调器 、 控 振 荡 器 （ Ｃ 及 输 出 数 据 锁 存 器 构 相 压 Ｖ Ｏ）
翱２ Ｖ ＡＡ ． Ｄ Ｌ ２￣ ． Ｓ ８ ／
ＲＩ ＰＬＥ／ Ｐ ０
成 。其 中 Ａ 、 ２作为输入信号的缓冲器 ， １Ａ 与段 选择 电路 、
１ 加减计数器 、 ２ Ａ ６位 Ｒ Ｒ Ｄ Ｃ及 误 差 信 号缓 冲器 Ａ３构
１－加计器Ｈ 减数 位
Ｉ－ Ｊ辕
ＩＩＩ ＩＩｌ ＩＩ ＩＩ ＩＩ
老式 雷达 对 目标 方 位 的测 量 ， 般 是 通 过 安 装 在 雷 达 一
调器的作用是把 ＡＣＥ Ｒ Ｒ信号中所 含旋转变压器输入 Ｒ Ｏ
的角度 ０ １ 与 ６位 加 减 计 数 器 中 的 数 字 角 的 角 度 差 信 号
天线轴 上的机 电传感 器（ 旋转变压器 和 同步机） 实现 如 来
维普资讯
＿ 匿
用 Ａ ２ ８ Ａ实现雷达方位角的数字变换 ＤＳ２
■ 海 军 北 海 舰 队指 挥 所 到、 善 丛 中 旖 海
ＡＤ Ｓ ２ ２ ８ Ａ是 Ａ Ｉ 司专 门针对旋转 变压器信号格 式而设计 生产的 单片旋转 角／ 字变换 芯片。文章介 Ｄ 公 数
摘 要 绍 单 片旋 转 角／ 字 变换 器（ Ｄ） 数 Ｒ／ ＡＤ２ ８ Ａ 的 功 能 及 其 特 性 ， 论 实 际 应 用 中 ＡＤ２ ８ Ａ 外 围 器 件 的 选 ￥２ 讨 ￥２
雷达角度测量原理及方法
雷达角度测量原理及方法
雷达角度测量是指利用雷达技术来测量目标的方位角和仰角的过程。
一般有以下几种原理和方法：
1. 机械扫描：传统的雷达系统采用机械扫描方法，通过旋转雷达天线，扫描所需探测范围，利用天线转动角度来确定目标的方位角。
仰角则通过改变天线的倾角来确定。
2. 电子扫描：现代雷达系统采用电子扫描方法，通过控制阵列天线的相位、幅度和频率来实现目标的方位角和仰角的测量。
通过调整相位和幅度可以改变天线的波束指向，从而实现目标的方位角测量；通过改变天线的阵列元素的工作频率可以实现目标的仰角测量。
3. 多普勒测量：雷达系统可以通过测量目标的多普勒频率来计算目标的运动速度和角度。
多普勒测量原理是利用目标运动引起的频率变化，通过分析回波信号的频移来确定目标的速度和角度。
4. 相位测量：雷达系统可以通过测量回波信号的相位差来计算目标的方位角。
这种方法常用于精确测量，可以达到亚毫米级别的精度。
综上所述，雷达角度测量可以通过机械扫描、电子扫描、多普勒测量和相位测量等方法来实现。
具体选用哪种方法取决于实际应用的需求和技术条件。
激光雷达视场角的研究_卢益民
激光雷达视场角的研究Ξ卢益民 杜竹峰 黄铁侠 杨宗凯(华中理工大学电信系,武汉,430074)摘要:在激光雷达的研究中,接收机视场角是一个非常重要的参数。
作者利用一种改进的半解析Monte Carlo 方法对激光雷达接收信号进行了模拟。
在作者的模拟中,采用Henyey 2Greenstein 函数的修正公式、加入权值以及放宽判决门限等方法来增进光子的利用效率。
由计算结果可以看出,不同的接收机视场角使得接收信号波形有很大的差异。
通过分析,我们认为接收机视场角FOV =20～30mrad 时能够获得较佳的接收信号。
关键词:激光雷达 接收机视场角 多次散射 Monte Carlo 模拟 接收信号波形Study on lidar receiver f ield of vie wL u Yi m i n ,Du Zhuf eng ,Huang Tiexia ,Y ang Zongkai(Department of Electronic &Informational Engineering ,HUST ,Wuhan ,430074)Abstract :The receiver field of view is a characteristic parameter of lidar and defined by its angularcoverage.When laser beam propagates in liquid medium ,received signal has the relation with the receiver field of view and beam scattering.We employ a improved semi 2analytic Monte 2Carlo method to simulate the lidar receiver signal.In order to obtain higher simulation accuracy ,we use the modified Henyey 2Greenstein function to express the scattering phase function ,insert weight collision coefficient of photon ,and relax the critical limit in order to increase the calculation efficiency of photon.As known from the simulation results ,different receiver field of view produce greatly different received signal waveform.Finally ,we concluded that the optimum receiver signal can be obtain when receiver field of view is in the range of 20～30mrad.K ey w ords :laser lidar receiver field of view multiple scattering Monte Carlo simulation received signal waveform引 言作为一个强有力的工具,激光雷达已被广泛地应用于遥感领域。
地波雷达目标方位角估计算法
地波雷达目标方位角估计算法地波雷达是一种用于地面目标探测和测量的雷达系统。
目标的距离和方位角是地波雷达最重要的测量参数。
目标距离的测量通常是比较简单的，但目标方位角的测量则需要更加复杂的算法。
目标方位角的估计通常是由雷达接收到的信号相位差来实现的。
地波雷达工作在VHF/UHF频段，一个完整的雷达信号由许多个周期的波形组成。
这些周期的长度通常比较短，使得相位差的测量非常困难。
此外，地球本身的回波也会对目标回波的相位产生影响，进一步增加了测量难度。
目前，有很多种算法可以用来估计地波雷达目标的方位角。
其中，较为常见的算法包括：克莱门特比尔法（Capon beamforming）、MUSIC算法、最大似然估计（Maximum likelihood estimation）、最小二乘估计（Least squares estimation）等。
这些算法均是基于不同的原理和假设来进行估计的。
下面，我们将对其中一种常见的算法——最小二乘估计法进行介绍。
最小二乘估计法是根据一组测量数据，拟合一个合适的模型，从而得到目标方位角的估计值。
该方法首先需要将接收信号进行预处理，例如进行滤波、补偿等处理，以提高信噪比。
接下来，将处理后的信号划分成若干个相等的子段，每个子段的长度代表一个整数倍的波长，并对每个子段进行FFT变换，得到频谱信息。
在该方法中，假设目标的方位角均匀分布在整个方位角范围内，并将每个方位角作为一个变量，在每个子段内进行最小二乘拟合。
将所有子段的拟合结果加权平均，可得到最终的目标方位角估计值。
该方法的优势在于准确度高、适用范围广、易于实现。
总之，地波雷达目标方位角估计算法是雷达技术领域中的一个重要研究方向。
不同的算法具有不同的优缺点，通过对算法的选择和优化可以进一步提高雷达系统的性能和应用效果。
假设我们想要研究某个人群的年龄、性别、教育水平以及就业情况等数据，并从中分析出不同因素之间的相互关系和影响，我们需要收集和整理相关的数据，并进行处理和分析。
ti雷达方位角范围_解释说明以及概述
ti雷达方位角范围解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本篇文章将详细探讨ti雷达方位角范围的解释、说明以及概述。
方位角是指在雷达系统中的一个重要参数，它表示目标相对于雷达位置的方向角度。
1.2 文章结构文章将按照以下结构展开内容：引言、ti雷达方位角范围的解释说明、ti雷达方位角范围的概述和结论。
每个部分都将详细描述相关主题，使读者能够全面了解该主题。
1.3 目的本文旨在介绍和解释ti雷达方位角范围的概念和意义。
通过深入探讨其中涉及的定义、测量方法和其对不同雷达系统以及应用领域的影响，读者可以更好地理解方位角范围对于雷达系统设计和应用中的重要性。
以上是“1. 引言”部分内容，该部分简要介绍了本篇文章的概述、结构和目的。
通过阅读后续章节，读者将更加深入地了解ti雷达方位角范围，并明确其在不同场景下的作用和意义。
2. ti雷达方位角范围的解释说明:2.1 方位角的定义:方位角是指在水平面内，由雷达天线指向目标的瞄准线与某一固定基准方向之间的夹角。
通常使用极坐标表示，其取值范围为0到360度。
2.2 方位角的测量方法:ti雷达中，常用的方位角测量方法有两种：机械扫描和电子扫描。
- 机械扫描是通过旋转天线来完成对目标的扫描，天线每旋转一周即可得到完整的方位角范围信息。
- 电子扫描则是通过电子束在水平面内进行扫描，并利用信号处理技术提取出目标信息。
2.3 方位角范围的意义:方位角范围对于雷达应用非常重要：- 在航空领域中，方位角范围可以确定飞机与地面或其他飞行器之间的相对位置关系，有助于导航、监测和防撞系统等。
- 在军事领域中，方位角范围可以帮助确定敌人的位置和移动轨迹，并进行目标定位、跟踪以及火力控制等任务。
- 在天气预报和气象研究中，方位角范围可以用于探测并分析雷雨、风暴等天气现象，提供重要的气象信息。
总之，方位角范围是雷达系统中一个关键的参数，对于实现雷达功能以及应用场景具有重要影响。
一个正确且合理的方位角范围设置能够提高雷达系统性能，并满足特定需求。
风采三维激光测风雷达工作原理及维护
风采三维激光测风雷达工作原理及维护摘要：风采三维激光测风雷达用于探测机场上空及飞机起降通道低空风场信息，为飞机起降提供短时大气风场信息，以保障飞行安全。
本文详细介绍系统的工作原理、产品组成、主要性能和维护方法，为用户日常管理维护提供经验与借鉴。
关键词：风场，激光测风雷达，性能Style three-dimensional laser wind measurement radar working principle and maintenanceQishan（Xinjiang Air Traffic Control Meteorological Center, Urumqi 830000）Abstract:Fengcai 3D laser wind measurement radar is used to detect the low-altitude wind field information over the airport and the aircraft take-off and landing channel, and provide short-term atmospheric wind field information for aircraft take-off and landing to ensure flight safety. This article details the working principle, product composition, main performance and maintenance methods of the system, and provides experience and reference for users' daily management and maintenance.Keywords: wind field, laser wind radar, performance0引言近年来，我国民航飞机架数和航班量呈爆炸式增长，机场航班密集时段，起降架次时间可达分钟级，且飞机通常进行高速起降，因此对激光测风雷达的实时性要求很高，根据实际需求，激光测风雷达实现了较高的数据刷新率，能够对机场上空的风场变化进行实时监测及预报。
一种二维数字阵列雷达的和差波束测角方法
一种二维数字阵列雷达的和差波束测角方法杨蓓蓓【摘要】研究了基于窗函数的二维数字阵列雷达和差波束测角方法.该方法在较大幅相噪声条件下能保证测角误差信号基本不变,且使用和波束与差波束共轭乘积虚部的正负号来确定目标角度相对于主波束的偏向,简化了确定目标偏向的计算过程,给出了数字阵列雷达中数字和差波束测角的详细过程.计算机仿真和实测结果表明,该方法具有良好的测角性能,适合于工程实际应用.【期刊名称】《雷达与对抗》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】6页(P6-10,34)【关键词】数字阵列雷达;和差测角;数字波束形成【作者】杨蓓蓓【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN953.5传统的单脉冲测角是雷达的一项成熟技术。
它通过利用一种特殊的天线馈电使得只需要一个单脉冲就可以产生4个波束，并通过天线或射频前端的混合器形成和波束、方位差波束和俯仰差波束[1]。
对于二维数字阵列雷达，天线单元多达数千个，不能采用微波网络形成单脉冲和、差波束，只能通过数字信号处理形成和、差波束，因此称之为数字和差测角。
本文根据基本单脉冲测角的思想，考虑到数字阵列雷达在数字信号处理及数字波束形成上的优势，给出了一种基于窗函数的二维数字阵列雷达和差波束测角方法，并给出计算机仿真结果，分析其性能，最后给出实测结果。
随着数字技术的发展，雷达接收信号可以通过A/D转换器转换成数字信号，所以移相不一定需要专门的移相器，而可以通过数字方法实现移相。
数字技术不但使移相方法可变，也使天线方向图可以用数字方式形成，称为数字波束形成技术[2]。
实现数字波束形成的关键器件是数字阵列模块(digital array module，DAM)，每个DAM都包括相互独立的直接数字合成器(direct digital synthesizer，DDS)、功放、收发开关、A/D变换及中频正交采样等模块。
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第28卷第12期 兵工自动化 Vol. 28, No. 12 2009年12月 Ordnance Industry Automation Dec. 2009
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82· doi: 10.3969/j.issn.1006-1576.2009.12.028
一种雷达方位角检测方法
胡定军，王玮，冯玉龙
（镇江船艇学院 指挥系，江苏 镇江 212003）
摘要：介绍了一种雷达方位角测量的方法，该方法采用旋转变压器/轴角转换器AD2S80BD ，将旋转变压器输出的模拟信号通过AD2S80BD 轴角转换电路转换成数字量信号，再利用单片机MSP430F123进行解算，得出雷达角位置信号，实时供雷达终端显示或转发。
该系统接口电路简单可靠，工作稳定，在雷达测量系统中有较高的应用价值。
关键词：旋转变压器；雷达；方位角；AD2S80BD 中图分类号：TP206+.1; TN956 文献标识码：A
Study on Measuring Radar Azimuth
HU Ding-jun, WANG Wei, FENG Yu-long
(Dept. of Watercraft Commanding, Zhenjiang Watercraft College, Zhenjiang 212003, China)
Abstract: Introduce the method of radar azimuth detection. The method adopts resolver and angle converter AD2S80BD, The analog signals of resolver were transformed into the digital signal by AD2S80BD axis angle circuit. Then the radar angle position can be disposed by simple chip MSP430F123, and it can be shown and transmitted on the radar terminator. The system interface circuit is simple, reliable and stable, with high application value in radar measurement system.
Keywords: Resolver; Radar; Azimuth; AD2S80BD
0 引言
角位置测量装置是工业控制设备的重要组成部分，在飞行器姿态控制和检测、导弹控制、雷达天线跟踪等角位置测量控制系统中有着广泛应用。
为精密测量雷达系统各轴角，在雷达角位置检测系统中采用旋转变压器，它具有耐高温、耐湿度、抗冲击、抗干扰等特点，但其输出信号为模拟量，故采用AD 公司的数字转换器芯片AD2S80BD ，将旋转变压器产生的模拟信号快速转换为二进制数字信号，实现对角位置的数字化分析。
1 雷达方位角测量系统组成
雷达方位角测量系统由方位轴、旋转变压器、
AD2S80BD 组成的轴角/数字转换电路等部分组成。
将旋转变压器安装在雷达方位轴的方位铰链上，雷达转盘转动时带动方位轴的方位铰链的活动，旋转变压器也随之活动，产生的两相正、余弦信号[1]输入到由AD2S80BD 组成的轴角/数字转换电路，转换后的16位二进制数字信号，输入到雷达终端处理显示或转发，其系统组成如图1[2]。
图1 雷达方位角测量系统组成
2 旋转变压器的工作原理
旋转变压器是一种单相激励双相输出（幅度调制型）无刷旋转变压器，如图2。
旋转变压器初级
励磁绕组（R1—R2）
和二相正交的次级感应绕组（S1—S3，S2—S4）同在定子侧，转子侧是与初级绕组和次级绕组磁通耦合的特殊结构的线圈绕组[3]。
图2 旋转变压器原理图
当旋转变压器转子随雷达方位轴同步旋转、初级励磁绕组（R1-R2）外加交流励磁电压后，次级两输出绕组（S1-S3，S2-S4）中会产生感应电动势，大小为励磁与转子旋转角的正、余弦值的乘积。
旋转变压器输入输出关系如下：
120sin R R E E t ϖ−= 1312sin S S R R E KE θ−−=
2412cos S S R R E KE θ−−=
这里的θ是转子旋转的角度，E 0是励磁最大幅值，ϖ是励磁角频率，K 是旋转变压器变比。
3 AD2S80BD 的轴角/数字硬件电路
收稿日期：2009-06-10；修回日期：2009-07-15 作者简介：胡定军（1977-），男，江苏人，硕士，工程师，从事信号采集与模拟控制、电子自动化研究。
胡定军，等：一种雷达方位角检测方法
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AD2S80BD 是美国AD 公司推出的以BIMOS Ⅱ工艺制造的，将先进的CMOS 逻辑电路与高精度双极线性电路相结合的单片集成电路。
它具有功耗低（300 mW ）、精度高、长期稳定性好、可靠性高、能直接将运动的转动角度信号转换成二进制数字信
号等特点。
AD2S80BD 含有输入缓冲器、分段开关、梯形网络数模转换器、可逆计数器、相敏检测器、积分器、压控振荡器（vco ）、数据转换逻辑电路、输出数据锁存器以及输出缓冲器等[4]。
AD2S80BD 按图3连接成的轴角/数字转换电
出能以选取的最大跟踪速率自动跟踪轴角输入，没有静态误差。
由于它把正、余弦信号转换为二进制数时，采用比率式跟踪方法，输出数字角仅与SIN 和COS 输入信号的比值有关，与它们的绝对值大小无关，因此，AD2S80BD 对输入信号的幅值和频率变化不敏感，不必使用稳定、精确的振荡器来产生参考信号，也能保证精确度。
加上AD2S80BD 中相敏检测器对参考信号中的正交分量有很高的抑制能力，能对噪声、谐波进行抑制，也可以调整相应的参数来优化整个系统。
通过转换形成的二进制数字信号，先低8位输出，后高8位输出[5]。
图3 AD2S80BD 的轴角/数字转换电路图
AD2S80BD 允许通过外围元件改变其动态特性，使系统处于最佳状态。
AD2S80BD 可通过SCl 和SC2选择10、12、14、16位的不同分辨率，其2个管脚的逻辑状态确定输出分辨率的位数如表1。
表1 SC1、SC2的逻辑状态与输出分辨率的关系
SC1 SC2 输出分辨率（位）
0 0 10 0 1 12 1 0 14 1
1
16
4 AD2S80BD 与单片机MSP430F123接口
AD2S80BD 的16位数字输出是5 V 的TTL 电平，需要将它转换成单片机MSP430F123所需要的3.3 V 电平信号，因此，系统采用1片由3.3 V 供电的74HC573来实现电平信号转换，如图4。
单片机MSP430F123是中心处理单元，具有16
位总线并带FLASH ，外设和内存统一编址，寻址范围可达64 K ，采用3.3 V 供电。
AD2S80BD 的16位数字信号输出通过转换直接与单片机I /O 端口相连，将雷达方位角信号在雷达终端实时显示出来。
图4 AD2S80BD 与MSP430F123接口图
5 结束语
实践证明，用旋转编码器作测量元件，以轴角转换器AD2S80BD 为核心，可构成高精度雷达方位角测量系统。
系统接口电路简单可靠，工作稳定。
（下转第88页）
（上接第83页）
参考文献：
[1] 白诚, 陈光达, 陈光静, 等. 雷达轴角测角方法及信号
处理研究[J]. 微计算机信息, 2007, 23(8): 133-135.
[2] 王宏杰, 赵东标. 基于自整角机的雷达方位角测量系统
研究[J]. 雷达与对抗, 2007(3): 44-46.
[3] 王晨, 梁雁冰, 殷凤群. 旋转变压器在动量轮测角系统
中的应用[J]. 科学技术与工程, 2007, 15(7): 3681-3684.
[4] 高文政, 崔风波. 基于AD2S80BD设计的双速处理器
[J]. 情报指挥控制系统与仿真技术, 2002(2): 22-26.
[5] 胡定军, 刘国栋, 石红梅. 基于AD2S83模拟航海罗经
角位置检测研究[J]. 船海工程, 2009, 38(1): 65-67.
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