SQ-雷达系统(第二章)
雷达原理
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雷达原理
2.4 固态发射机
• 固态发射机发展概况和特点
– 逐步替代常规微波电子管发射机,优点如下 • 寿命长、可靠性高 • 体积小、重量轻 • 工作频带宽、效率高 • 系统设计和运用灵活、维护方便, 成本较低
– 平均功率大而峰值功率受限,适用于高工作比 雷达,如连续波雷达
– 在 UHF ~ L 波段发展较快
• 雷达的基本概念
– 利用电磁波的二次辐射、转发或目标固有辐射 来探测目标,获取目标空间坐标、速度、特征 等信息的一种无线电技术,相应的设备称为雷 达站或雷达机,简称雷达
– 二次辐射:反射(单基地)、散射(多基地)
– 转发:二次雷达(导航)
– 固有辐射:通信及雷达信号(被动/无源)、随 机热运动电磁辐射(导引头)
雷达原理
1.1 雷达的概念
• 雷达信号处理
– 目标信号总是被淹没于 杂波(+干扰)+ 噪声
的背景中 – 杂波及干扰强度往往超过目标信号的千万倍 – 信号处理作用
• 增强待测目标信噪比,提取目标参数 • 抑制杂波和干扰信号
雷达原理
1.2 雷达探测原理
• 雷达回波中的可用信息
– 斜距 R ( Rmax 可由雷达方程估算)
• 总效率
– 发射机输出功率与其输入总功率之比 – 对主振放大式发射机应改善输出级的效率
雷达原理
2.2 雷达发射机电性能指标
• 信号形式(调制形式)
– 不同信号形式对发射机的要求各异
波形 简单脉冲 脉冲压缩 高工作比多卜勒
调制类型 矩形调幅
线性调频、相位编码 矩形调幅
工作比(占空比)% 0.01 ~ 1 0.1 ~ 10 30 ~ 50
空管场监系统雷达数据格式分析
信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2020年第5期(总第209期)2020(Sum. No 209)空管场监系统雷达数据格式分析樊宝江(民航黑龙江空管分局,黑龙江哈尔淇150040)摘要:当前,国内机场大规模应用了场面监视雷达系统,它对机场地面活动区域内的飞机与车辆进行监视,通过科学规划与引导,保证机场地面设备安全运行,提高了运行效率,有利于缓解管制人员的工作疲劳感。
因此,监控场监雷达系统信号是日常设备维护的主要工作,系统把握场监雷达系统数播格式可以提升雷达系统的操作水平。
关键词:空管场监系统;雷达数据;格式中图分类号:V355.1文献标识码:A文章编号:1673-1131(2020)05-0157-030引言ASTSRIX 标准主要对数据进行传输和交换。
它交换不 同的监视信息,为信息传输提供标准的格式,充分保证了通信数据描述的稳定性,并且广泛应用在国际市场。
在当前空管系统中二次雷达系统的应用最普遍,它已经形成比较成熟的技术,为此研究雷达数据格式保障了雷达系统的运行效率。
1雷达系统简介雷达系统包括一次与二次雷达两种类型。
一次雷达系统通过无线电反射回波对目标迅速定位,如气象雷达、多普勒雷达、着陆雷达等。
二次雷达系统利用地面询问机与接收机载应答机对信息反馈,快速发现和确定目标。
在空中飞行监 视中二次雷达系统的应用较多,其最大程度保证了飞机的飞行安全。
2 ASTERIX 数据传输标准ASTERIX 标准经常使用的数据类型如下表:表1 ASTERIX 数据类型类型名称CATOOI雷达目标报告CAT002单雷达服务报告CAT008雷达气息信息报告CAT021ADS-B 信息报告CAT034002型的升级版CAT04B001型的升级版CATO62系统航迹报告收稿日期:202亠04-253.4优化DSAS 实现路径根据DASA 的设计目标,在具体应用中还要对实现路径 进行优化,从而强化应用服务器的综合功能,具体从以下入手: 首先要对访问机进行判定与筛选,当安全程度符合正常范围时,在允许外界访问机与数据库的联系,其次要实现基于标记的强制访问控制功能,也就是针对满足条件进行分析,围绕数据信息进行加密处理,在身份认证中还要采用口令与ID 号,并且强化公钥与DASA 的判定能力,最后要强化数据库的安 全追踪功能,通过对数据来源进行分析,以此将数据变动责任落实到具体环节。
雷达信号处理仿真
雷达信号处理仿真【摘要】文章针对现代雷达信号处理的主要方式,建立了雷达信号处理仿真的数学模型,其中包括正交双通道处理、动目标检显示、动目标检测以及恒虚警处理等。
根据数学模型,用Matlab软件对雷达信号处理系统进行了仿真,得到了雷达系统中各个处理点上的具体信号形式,并用图形用户界面(GUI)来动态显示雷达信号处理过程,使仿真结果表现得更直观。
【关键词】雷达信号处理;正交双通道处理;动目标显示;动目标检测;恒虚警检测1引言的目的是消除所有不需要的信号及干扰,提取或加强由目雷达信号处理[12]标所产生的回波信号,在处理过程中要用到一些信号处理的关键技术,如数字正交双通道处理、脉冲压缩技术、固定目标对消技术、动目标显示技术、动目标检测技术[3]、恒虚警处理[4]和脉冲积累等。
由于现代雷达信号处理过程日益变得复杂,难以用简单直观的分析法进行处理,往往需要借助计算机来完成对系统的各项功能和性能的仿真。
利用计算机来进行雷达系统的仿真[5]具有方便、灵活以及经济的特点。
而MATLAB提供了强大的仿真平台,可以为大多数雷达系统的仿真提供方便快捷的运算。
2雷达信号处理基础2.1数字正交双通道处理在全相参雷达中,可以用正交双通道处理来获得中频信号的基带信号(零中频信号)()x t,有时也称()x t为中频信号的复包络。
正交双通道处理的框图如图s t为中频回波信号。
1所示,其中()r图1正交双通道处理框图其中中频回波信号为:0()()cos[2()]r d s t a t f f t π=+(1)上式中,0f 为中频频率,d f 表示多普勒频率,其值可能是正值或负值,也可能为零。
0000()()cos(2)()cos[2()]cos(2)11()cos(2)()cos[2(2)]22I r d d d s t s t f t a t f f t f t a t f t a t f f t πππππ==+ =++ (2)0000()()cos(2)()cos[2()]sin(2)211()sin(2)()sin[2(2)]22Q r d d d s t s t f t a t f f t f t a t f t a t f f t ππππππ=+=-+ =-+(3)图1中的低通滤波器将滤去02f 的分量,这样就可以得到正交双通道信号。
经典雷达资料-第14章 连续波(CW)雷达和调频(FM)雷达-2
14.5 噪声测量方法设计人员所感兴趣的噪声测量有两种基本形式,即在激励器或者功率振荡器上进行原始噪声的测量和在放大器、乘法器、转动铰链等处进行的附加噪声或过量噪声的测量。
虽然微波腔(如Marsh-Wiltshire电桥所用的那样)曾经得到广泛应用,但商用仪表通常不采用它们[14]。
它们是在检相器内通过被测试微波源与外加的一个完全相同的复制源或自带的内部源进行比较来完成上述任务的。
使用复制源时,必须保证相比较的两个微波源至少有一个(不需全部)在每个频偏下比仪表指示的相位噪声至少低3dB。
如果使用3个基本的复制源,则在所有需要的频偏上测量每一对相比较的微波源产生的相位噪声,且测量其中一个就可以推导其余3套测试设备的性能。
它根据3个未知数导出3个方程,其中各个微波源的相位噪声可看做是频率的函数。
使用内部源时,要受内部源相位噪声特征的很大限制。
一般来说,假定两个微波源的AM噪声低于调相噪声,这样由于检相器的底部噪声比内部或外加的基准源要低,因此限制是很大的。
所以首先要通过仪表中简单的幅度检测器去测量任一未知的微波源的AM噪声。
这种仪表可以产生一个伺服电压,该电压可保证两个微波源在同一频率上工作且在相位上相互正交。
如果两个微波源都不能调节电压,则选定其中一个工作在与另外一个微波源不同的中频频率上,同时将中频振荡器锁定在不同频率上。
这一技术首先应用在军事上,用于测量战场雷达的噪声[15][16]。
该仪表通过低频合成技术产生宽范围的内部频率,使用阶跃恢复二极管乘法器的谐波,最高频率可达到18GHz。
来自检相器的信号被滤除微波频率后,再经低噪声基带放大器放大,最终的相位噪声可以通过包括频谱分析仪和模拟波形分析仪等不同的方法来测量。
在所有的方法中,快速傅里叶变换是最精确、最快速的低频噪声测量方法,但它在测量远离的相位噪声时却很费时间。
通过计算机对测试设备的所有部件进行控制,实现任意测量、随意调整滤波器形状及打印出测量的波形,还可以随时消除在测试过程中来自计算或数据的毛刺(寄生频率)。
GJB438B军用软件开发文档通用要求
软件移交计划(STrP)
描述开发方向保障机构移交应交付项的计 划。 如果在合同或软件研制任务书中规定了向 独立保障方移交的责任,应制定STrP。
STrP的主要内容
软件保障资源:描述支持可交付软件所需的设施、硬件、软 件及其相关的文档,描述支持可交付软件所需的人员及其它 资源,并标识各部分软件保障资源之间的关系。 推荐的过程:描述为支持可交付的软件和相关的保障环境, 开发方希望向保障机构推荐的规程,包括建议和经验教训。 培训:描述开发方关于软件交付支持人员的培训计划。
STP的主要内容
测试依据:列出软件测试必须遵循的依据。
软件测试环境:描述在各测试现场的测试活动所需的软件项、硬件和固件 项等,描述网络拓扑图及所需的其它材料,描述与软件测试环境中每个元 素有关的专有性质、需方权利与许可证等问题,描述开发方安装、测试和 控制软件测试环境中的每一项的计划,描述拟建立的测试环境与需求环境 之间的差异,描述参与现场测试的组织及职责、人员及分工,描述测试前 和测试期间要进行的人员培训,标识测试现场要执行的测试等。 测试标识:描述要执行的测试的级别、类别、一般测试条件、测试进展、 数据记录整理和分析等一般信息,描述计划执行的测试等。 测试进度:描述实施本计划中所标识测试的进度表。 测试终止条件:描述被测软件的评价准则和方法以及结束测试的条件。 需求的可追踪性。
软件使用准备 分承制方管理
软件移交准备 与IV&V机构联系
软件验收支持 与相关开发方协调
组织活动类(2个)
软件开发环境建立
项目过程的改进
文档表示方式
表示形式:为使各文档章条的信息更加清晰 可读,可采用图、表、矩阵或其它形式的表 示方式进行说明。 页码编制
雷达系统(第1章)雷达系统基础
fd
f d'
A B
目标A为基准,则: A的回波复包络为 B的回波复包络为
u(t )
f d' f d
fd
u (t )e j 2 fd t
为两个目标距离差对应的时间间隔 为两个目标相对径向速度差对应的 多普勒频移
发射信号为参考
tr
tr
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t
2015-1-23
工作频率 连续波或脉冲 峰值功率 脉冲时宽 脉冲带宽 重复频率 调制类型 极化方式 应用类型、雷达硬件 硬件复杂程度 作用距离、系统灵敏度 待测目标尺寸 动目标检测 多目标检测 雷达成像
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长度参数 距离像 目标识别
波形、环境匹配
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常见雷达波形介绍
连续波(Continuous Wave,CW)
-可有效测量目标距离和速度 单基地系统的发射机与接收机隔离不是问题 可以测量距离变化率
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常见雷达波形介绍
脉冲串是一种常见雷达波形
脉冲重复频率: 占空比:
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平均功率:
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常见雷达波形介绍
发射脉冲串波形时可能产生距离模糊
脉冲雷达的最大无模糊距离:Rmax=cTr/2 发射脉冲串波形时可能产生速度模糊
根据帕斯瓦尔关系式、u(t )的频谱U ( f ) 、频移特性:
Af d
( f d ) df d 2 (0)
2
Afd
u (t ) df d u (t ) df d
逼近
2 2
4
有效相关时间定义
SQ-雷达系统(第四章)相控阵雷达
必 须 限 制 天 线 的 扫 面 范 围 , 0 600 ( 常 为 300, 450 ) 要覆盖半个球面,至少须三部 RD 实现。
为什么要限定相控阵雷达的扫描范围?
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2021/7/10
相位扫描原理
3.相控阵 RD 缺点与改进办法: 天线阵元等间距 d,等幅发射条件 F ( ) 位辛格函数(辛格函
当0 600 0.5s 20.5
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另外,0 天线增益
相位扫描原理
①设0 = 0, 最大辐射方向为阵列面法向;
波束扫天线描有对效辐0射.5 影面积响,(S0一 N维a 直Nd线2 (阵a :为每例个单)元面积)
天线增益 G0
4
S0
2
4
Nd 2
2
②当波束扫至0 (偏离法线0 )
天线阵
①结构:平面阵列
利于波束指向的配相计算与控制
正方形,三角形,六角形,随机阵列
辐射单元
半波振子,喇叭口,缝隙振子,螺旋天等。
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相位扫描系统
相控阵雷达相位扫描系统包括:天线阵、移相器、 波束指向控制器(波控器)、多波束形成网络。
天线阵
②馈电方式: 功率源到辐射单元间采用一定数量的微博耦合元 件及传输馈线
L4 4
L3 L2 L1
D1
D2
DN
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移相器
铁氧体移相器:应用磁性元件--铁氧体 结构:四个截面相同,长度不同的铁氧体,相互间隔以介质,沿波导
纵向放置,没跟铁氧体中心穿一根导线,激励电流,导线从波 导壁引出(称磁化导线),铁氧体两头竖起,起匹配作用,避 免反射。 工作原理:若磁化导线加入一幅度足够的脉冲电流,使铁氧体磁化并
(完整word版)雷达报告
一.原理在雷达接收机的输入端,微弱的回波信号总是和噪声及其它干扰混杂在一起的,有时雷达信号甚至淹没在噪声中。
在一般情况下,噪声是限制微弱信号检测的基本因素。
雷达总是在噪声背景下发现并检测目标,因此雷达检测能力实质上取决于信号的信噪比。
使用脉冲积累的方式可以提高回波信号的信噪比。
雷达信号检测中广泛使用奈曼-皮尔逊准则,这个准则要求在给定信噪比的条件下,满足一定虚警概率时的发生概率最大。
这一准则的实现方法是将雷达接收机接收到的回波信号与某一预设的门限电压进行比较,若包络幅度超过门限,则认为目标存在,否则认为目标不存在。
所以雷达检测的关键是要设置合适的门限检测电平,显然提高雷达回波信号的信噪比可以提高门限检测电平,从而提高发生概率。
脉冲积累可以提高回波信号的信噪比,对n 个脉冲观测的结果就是一个积累的过程,积累可简单地理解为n 个脉冲的叠加。
早期雷达中常用的积累方法是利用阴极射线管荧光的余辉加上雷达操作员眼睛和大脑的积累特性。
积累可以在包络检波前完成,称为“检波前积累”或“相干积累”。
信号在相干积累时要求信号间有严格的相位关系,即信号是相参的,故又称为相参积累。
积累也可以在包络检波以后完成,,称为“检波后积累”或“非相干积累”。
由于信号在包络检波后失去了相位信息而只保留下幅度信息,因而检波后积累就不需要信号间有严格的相位关系,因此又称为非相参积累。
通常雷达回波脉冲上叠加了噪声,幅度时大时小,但回波脉冲是周期性的、时间相关的,而噪声是随机的、时间无关的,多个脉冲积累后可以有效地提高信噪比,从而改善雷达的检测能力。
由脉冲重复频率为()p f Hz ,天线波束宽度为()B θ︒,扫描速率为每秒.s θ的扫描雷达收到的来自一个点目标的回波脉冲数为.6B p B prsf f n w θθθ==式中,r w =转数/min (如果天线360度旋转)。
收到的脉冲数n 通常叫做“,每次扫描击中次数”或“每次扫描的脉冲数”。
航空运输地理(中国民航管理干部学院)
航空运输地理复习资料1.地理学具有两个显著特性:地域性和综合性。
2.航空运输的空间分布既要受到地形地貌、气象气候、地质等自然条件的制约,又要受到政治、经济、技术、人口等社会因素的影响。
3.航空运输地理是研究航空运输与地理环境的关系,研究航空运输的空间分布及其发展规律的一门学科。
4.“地理大发现”为葡萄牙、西班牙、荷兰、英国、法国、德国等西方大国的相继崛起奠定了物质基础。
第一章地球与飞行第一节地球空间及导航1.地球与某些星体相互制约,相互联系。
2.太阳从里到外可分为光球层、色球层和日冕层三层。
(厚度越厚,温度越高)、3.光球表面有一些黑色斑点,称太阳黑子。
(在太阳表面)4.太阳风的影响:一是南北两极地区形成五彩斑斓的极光。
二是致使无线电短波通讯暂时中断。
三是扰乱地球磁场引起磁暴。
5.导航的方法有三种:天文导航,无线导航和卫星导航。
6.空中交通管制设备:(1)一次雷达:分为三类:机场监视雷达(ASR),航路监视雷达(ARSR),机场地面探测设备(ASD)又称场面监视雷达。
(2)二次雷达(SSR)7.航站的进近着陆引导设备:(1)PAR 精密进近雷达,提供辅助引导。
(2)NDB 低频无向信标台,提供相对方位引导。
(侧方位)(3)VOR(准确方位)\DME(测距离)甚高频全向信标台,可提供准确方位和相对距离。
它也是目前全球导航台站的主要设备。
(4)ILS 仪表着陆系统(俗称盲降),主要提供在低能见度天气下的进近着陆引导. IIIC能提供真正意义上的全盲盲降。
8.目前已有的卫星系统主要有:NAVSTAR(GPS)、伽里略、GLONASS和北斗系列。
第二节地球的运动1.自转方向:自西向东2.自转周期:恒星日:23小时56分4秒;太阳日:24小时。
3.角速度:w=Q\t=360\23小时56分4秒=15°\小时=1°\分=15′\分线速度:v=l/t (w为角速度,R为地球半径(6371km),r为纬圈半径,ぁ为地理纬度) l=Qr线速度V=QRcosぁ\t=wRcosぁ赤道上的线速度为V。
S模式二次雷达协同监视功能系统仿真
S模式二次雷达协同监视功能系统仿真作者:水泉余飞侠来源:《现代信息科技》2020年第06期摘; 要:S模式二次雷达协同监视功能是将多个S模式二次雷达站通过地面通信网络组成集群,集群内的S模式雷达通过共享目标航迹数据,实现目标的协同捕获和跟踪。
文章介绍了一个详细的S模式二次雷达协同组网仿真系统设计和测试方法,该仿真系统通过采用计算机和以太网模拟了S模式雷达站点、集群网络和集群控制器,实现了协同监视功能和接口协议,对民航S模式雷达协同组网技术的研究、应用以及测试具有较好的指导意义。
关键词:空中交通管理;S模式二次雷达;协同监视功能;仿真中图分类号:TN955+.1; ; ; ;文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2020)06-0039-04Abstract:The cooperative surveillance function of S-mode secondary radar is to form a cluster of multiple S-mode secondary radar stations through the ground communication network. The S-mode radar in the cluster can realize the cooperative acquisition and tracking of the target by sharing the target track data. This paper introduces the design and test method of a detailed S-mode secondary radar cooperative networking simulation system,which simulates the S-mode radar station,cluster network and cluster controller by using computer and Ethernet,realizes the cooperative monitoring function and interface protocol,and has good guidance for the research,application and test of civil aviation S-mode radar cooperative networking technology righteousness.Keywords:air traffic management;S-mode secondary radar;collaborative monitoring function;simulation0; 引; 言S模式二次雷達作为传统A/C模式二次雷达的技术升级,其所采用的选呼询问和锁定协议,可有效减少空中异步干扰和多径反射。
雷达原理与系统-雷达信号检测
在数学上,奈曼-皮尔逊准则可表示为:在Pfa=P(H1|H0) = α(常数) 的 条 件 下 , 使 检 测 概 率 Pd =P(H1|H1) 达 到 最 大 , 或 使 漏 警 概 率 Pm =P(H0|H1)=1-Pd达到最小。其解的必要条件是应使式(6.1.6)的目标函数 达到极小。
| |
H1 ) H0 )
0 , 判为有目标 0 , 判为无目标
(6.1.13)
定义有信号时的概率密度函数和只有噪声时的概率密度函数之比 为
似然比 ,即
(x) p(x | H1) p(x1, x2...xN | H1) p(x | H0 ) p(x1, x2...xN | H0 )
似然比 (x)是取决于输入x(t)的一个随机变量,它表征输入x(t)是由 信号加噪声还是只有噪声的似然程度。当似然比足够大时,有充分理
16
6.2:雷达信号的最佳检测
虚警时间Tfa是指当只有噪声时超过判定门限(发生虚警)的平均时间,
它与虚警概率的关系为
Tfa
lim
N
1 N
N
Tk
k 1
Tk 是噪声包络超过门限 VT 的时间间隔
Tk
Tk+1
虚警时间是一种比
tk
虚警概率更能使雷 VT
达用户或操作员理 n
tk+1
tk+2
解的指标。
虚警概率 是噪声包络真正超过门限的时间 与其可超过门限的总时间之比, 噪声超过门限的平均持续时间 < tk >av近似为中频 带宽B的倒数。 Tk 的平均值为虚警时间Tfa 。
“萨德”X波段ANTPY-2雷达参数,探测距离计算,搜索模式及其对抗思路
“萨德”X波段ANTPY-2雷达参数,探测距离计算,搜索模式及其对抗思路“萨德”X波段AN/TPY-2雷达参数、探测距离计算、搜索模式及其对抗思路萨德(THAAD),末段高空区域防御系统,是美军先进的导弹防御系统。
末段高空区域防御系统由携带8枚拦截弹的发射装置、AN/TPY-2X波段雷达、火控通信系统(TFCC)及作战管理系统组成。
它与陆基中段拦截系统配合,可以拦截洲际弹道导弹的末段,也可以与“爱国者”等低层防御中的“末段拦截系统”配合,拦截中短程导弹的飞行中段,在美国导弹防御系统中起到了承上启下的作用。
X波段AN/TPY-2有源相控阵雷达AN/TPY-2高分辨率X波段固态有源相控阵多功能雷达是THAAD 系统的火控雷达,是陆基移动弹道导弹预警雷达,可远程截获、精密跟踪和精确识别各类弹道导弹,主要负责弹道导弹目标的探测与跟踪、威胁分类和弹道导弹的落点估算,并实时引导拦截弹飞行及拦截后毁伤效果评估。
AN/TPY-2雷达采用了先进的雷达信号处理技术以及薄化的相控阵天线技术,使其探测波束不但功率大而且非常窄,因此分辨率非常高,对弹头具有跟踪和识别能力,对装备诱饵突防装置的弹道导弹具有很大威胁。
除了探测距离远、分辨率高之外,还具备公路机动能力,雷达还可用大型运输机空运,战术战略机动性好,其战时生存能力高于固定部署的雷达。
雷达探测距离分析结合网上关于“萨德”的AN/TPY-2雷达的基本参数和具有一定合理性的假设来分析萨德在前置部署模式(Forward-Based Mode,FBM)和末端部署模式(Terminal Mode,TM)下由雷达方程计算出的最大探测距离。
在使用公式之前,需要分析一些众所周知的参数的合理性,数据是否精确不重要,重要的是计算方法和涉及的理论知识。
雷达波长(9.5GHz)TPY-2雷达工作在X波段,频段范围8~12GHz,众多报道都说是9.5GHz,那就用这个计算好了。
天线增益G(48.77dB)天线孔径面积9.2m2,拥有72个子阵列,每个子阵列有44个发射/接收微波接口模块,每个模块有8个发射/接收组件,72x44x8=25344个阵元。
二次雷达S模式监视能力评估
格 式电报管 理 规 定》,领 航计 划报(F P L)编 组10 数 据 项B 表明飞机的监 视设备和能力,用1个或 最多2 0 个字符 描述 可用的机 载 监 视设备与能力。通 过 对一段时间内的A F T N FPL的记录数据分析,得到如表2的统计结果,其中具有增 强型S 模 式 监 视(E H S)的机 载 设备(L,H)占到了78%,基 础型S 模 式 ( E L S )占比 2 0 %,表明绝大部 分飞 机 具 备了S 模 式监视能力(98%)。
析,把S模式监视相关各方的监视能力进行了统计汇总,提出了系统评估二次雷达S模式监视能力的方法。
关键词:二次雷达 S模式 EHS ELS
中图分类号:TN958
文献标识码:A
文章编号:1674-098X(2020)05(b)-0130-02
S模式雷达(selective radar)可以提供比常规A/C模式雷 达 更加丰富的监 视信息,分为基 础型 监 视 ( E L S ) 和 增强型 监 视( E H S )。相比于常规 A /C 模 式雷达,基 础型E L S监 视主 要增 加了飞 机的2 4 位 地 址码,航 班 号 信息,而增强型E H S 监 视 又 增 加了飞 机下发 的 选 择高度、修正 海压、飞 行姿 态 等信息,使空中交通管制员可以对空中态势有更加细腻的 感知和更加准确的预判。由于飞机上应答机和地面雷达询 问器的不同组合会产生不同的监视结果,表1所示是比较 典型的几种组合。
413
100% Extended squitter airborne velocity information
189
46% Extended squitter event-driven information
27
雷达系统
χ (τ ) =
距离模糊函数:
∞
−∞
∫ u ( t )u
∞ −∞
*
( t + τ ) dt
χ ( fd ) =
速度模糊函数:
∫ u (t )u
*
(t )e j 2π f d t dt
10, 二维模糊图函数,几种典型信号的模糊度图及相应的分辨能力关系 时间-频率复合自相关函数决定目标的二维分辨能力:
有信号还是无信号。 11, 确知信号的最佳检测框图及原理 确知脉冲信号:波形,出现时间,载频等参数已知。
− f c − f c ,噪声均值 E=0,方差 δ 2 = f c N 0 ,平稳高斯噪声观察时间 0-T,对想 x(t)
可用 N=2fc 取样
P( xk / 0) =
只有噪声时:
x2 1 exp(− k 2 ) 2δ 2πδ ( x − s )2 1 exp(− k 2k ) 2δ 2πδ
I0 (
2π
∫e
0
2r cos(ϕ s +α ) N0
dϕ s
为第一类零阶贝塞尔函数,
α = tg −1 (
YQ YI
)
由于 13,
2r ) N 0 是 r 的单调函数,故可简化成只需计算 r 值进行判断包络检波 r s (t , ϕ s )
正交双通道与单通道实现随机相位信号最佳检测的差别 可以解调为幅度随机的正交信号
轴切割性研究模糊函数被延时12恒载频矩形脉冲信号模糊度图及其特征标注13恒载频脉冲串信号模糊度图及特征标注14线性调频脉冲信号模糊度图及特征标注雷达信号检测雷达信号检测雷达信号检测雷达信号检测提高信噪比的方法提高高频器件的性能降低噪声功率
一, 雷达信号基础 1, 常用的雷达信号波形有哪些?P13 连续波(连续波,间歇式连续波,相位编码连续波,调频/连续波) 脉冲调制的(非编码) :相干的,非相干的 脉冲调制的(脉冲内编码) :相位编码,线性频率调制 脉冲调制的(脉冲间编码) :相位编码,阶跃频率编码 脉冲调制的:低脉冲重复频率,中等脉冲重复频率,高脉冲重复频率 2, 要实现目标的有效检测,雷达波形需满足的条件 具有足够的能量,以保证发现目标和准确地测量目标的参数;具有足够的目标分辨率; 对于不需要的回波,有良好的抑制能力。 3, 连续波如何测速测距 简单的连续波雷达发射并非调制波,它是以多普勒效应为基础来检测目标的,但不能确 定目标距离。 调频连续波雷达系统利用在时间上改变发射信号的频率,并测量接受信号相对于发射信 号的频率的方法来测定目标距离。其发射频率与接收频率的相对关系不仅可测量目标距 离,而且还要测量目标径向速度v。 相位编码调制连续波雷达系统采用每经时间
新体制雷达系统设计与优化问题研究
新体制雷达系统设计与优化问题研究苗金辉【摘要】为了能够提高雷达系统对于指定目标的检测、估计及定位性能,实现了新体制雷达系统的设计和优化.在新体制雷达系统中,针对时域相应扩展性的目标,表示在具有噪声干扰及杂波的时候,可以使用直接发射波形优化算法解决误差问题,充分考虑峰均功率、直接发射波形优化等条件.实现新体制雷达系统的设计,包括终端显孔模块、系统控制模块等.最后实现新体制雷达系统的优化及仿真.通过仿真结果表示,此新体制雷达系统可行,并且能够提高系统对指定目标的检测、定位及估计性能.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】5页(P48-52)【关键词】新体制;雷达系统;设计;优化【作者】苗金辉【作者单位】91267部队福建福州350600【正文语种】中文【中图分类】TN0雷达利用电磁波的发射能够对目标照射并且接收回波信号,从而对目标进行检测、估计、跟踪及定位,以此表示在背景环境中实现目标回波的提取属于雷达关键。
雷达所接受的回波中不仅具有目标回波,还具有周围电磁环境及地理环境导致的杂波、干扰和噪声等,此干扰信息会对雷达系统工作性能造成影响,从而为雷达系统性能的提高带来一定的挑战[1]。
传统雷达对于上述干扰因素处理过程中一般都是创建在环境事件平均及均匀空间假设为基础,在现实环境中杂波、干扰等具有时变、复杂及未知等特点,使用传统该雷达信号处理技术无法对系统参数进行自适应调整,并且也没有对真实环境适应的适应能力,所以对雷达技术发展造成了制约。
为了能够满足不断复杂的电磁环境,全新体制、概念的雷达系统不断出现,比如滚动雷达、多功能多任务雷达、双基地雷达等[2]。
以上雷达都属于体制方面的创新,其对传统雷达性能进行了有效的改善。
1 新体制雷达系统的设计1.1 终端显控模块终端显控属于地基雷达软件中的主要内容,其主要目的就是提供友好用户界面,使雷达系统实现目标跟踪、识别全过程的可视化。
信号工考试:地铁信号工题库考点(三)
信号工考试:地铁信号工题库考点(三)1、单选PIS系统中,在车站通过O与AIS相连。
A.车站交换机B.分屏器C.车站服务器D.光端机正确答案:C2、单选降低天线高度可O车站台的越区干扰。
A、减少(江南博哥)B、增大C、不影响D、不变正确答案:A3、判断题自动生成对整套系统(包括各层子系统)的磁盘空间使用情况报表。
正确答案:对4、多选模块当前告警视图收到告警后可显示哪些信息OoA、模块名称B、报警信息、报警代码C、报警级别、报警时间D、站点、设备正确答案:A,B,C,D5、单选能修提供侧防的元素是:OβA.道岔、信号机B.轨道电路C.轨道电路、信号机D∙轨道电路、道岔正确答案:A6、多选中心一级母钟机柜里的设备有OβA.GPS信号接收机B.主备母钟C.子钟D.NTP时间服务器正确答案:A,B,D7、单选架空电缆在一般地区距地面最小净距为O米。
A. 3B. 4C. 7D.8正确答案:A8、单选O是调度员工作站的缩写,即通常所说的调度台。
A、DWSB、DSSC、ATSD、TCS正确答案:A9、填空题应答器有()、()、()三种。
正确答案:固定应答器;可变应答器;填充应答器10、填空题信号机模块DES1.MO-ACE是分布式接口模块系统的•个元件,每一个DESIMO-ACE模块包括两个部分,一部分是O,另一部分是()。
正确答案:用于点灯电路的继电器:检查点灯电路电流的监视电路11、单选移动宽带传输网系统的最大带宽达到OoA. IOMbpsB. 20MbpsC. 24MbpsD. 50Mbps正确答案:C12、多选广播控制盒包括()。
A.防护锁B.1.CD液晶显示屏C.数字及功能按键D.监听扬声器正确答案:A,B,C,D13、判断题轴心站通过光纤连接其管辖的卫星车站CeTV设备。
正确答案:对14、填空题二号线信号系统EeC站7个,分别()、新街口站、集庆门站、马群站、经天路站、学则路站、苜蓿园站。
正确答案:油坊桥站15、单选轨道电路钢轨绝缘处,轨缝应保持在O毫米。
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1
2020/1/5
第二章 雷达信号检测
2.1 匹配滤波与相关接收 2.2 雷达信号最佳检测 2.3 二进制积累 2.4 恒虚警率处理
2
2020/1/5
背景Βιβλιοθήκη 雷达方程Rmax
PtG2 2 (4 )3 Smin
14
最小可检测信号功率 与接收SNR有关
(接收机发现目标所需SNR Rmax )
当且仅当 x() Ky*()时,取等号
1
So g(t0 ) 2 2
2
S ()H ()e jt0 d
No
No
N0 H () 2d
4
信号能量
1
So 2
S ()e jt0
2
d
H () 2d
2E
匹配滤波器幅频特性 = 信号幅频特性
S ( )
物理意义
信号谱分量通过匹配滤波器时
获得较大增益;
信号
噪声
噪声为均匀谱与 H () 不匹配
而被抑制
最大限度地保留信号能量,抑制噪声
So No
9
2020/1/5
匹配滤波器的频率响应特性
相频响应特性
相频响应:
匹配滤波器的相频与信号相频相反,附加线性相位项t0
可物理实现的匹配滤波器
匹配滤波器的物理实现
系统冲激响应为h(t) 0,若 t 0 因果系统或可物理实现的系统
t0
设s(t)为时间有限实信号,且s(t) 0 ,当
t ts
h(t)
h(t)
反折
h(t)可因果实现 h(t) 0,当t 0
t0 ts 通常取 t0 ts
No
N0 H () 2d
4
N0
当且仅当
H
()
K
S ( )e
jt0
*
KS * ( )e
jt0时,上式取等号
6
2020/1/5
白噪声条件下的匹配滤波器
当LTI系统的传递函数为H () KS*()e jt0时,接收机输出
信噪比最大
匹配滤波器
最大输出信噪比:
s (t )
g (t )
LTI
ni (t)
① s(t) FT S() g(t) FTG()
LTIG() S() H ()
IFT g(t) 1 S ()H ()e jtd
2
设 t t0时,g(t) 输出为最大值 -> 最大输出信号功率:So g(t0 ) 2
h(t) K S * ()e j(t0t)d
2
h(t) K
s* (t1 )
(t1
t0
t)dt1
K
s* (t0
t)
匹配滤波器的冲激响应是输入信号s(t)镜像s*(t)与共轭, 并有一个时延 t0 ,再乘上一个简单的增益常数 K。
2020/1/5
第二章 雷达信号检测
信号检测与估值理论研究背景
① 信号受传播、反射影响呈现的不规则性 ② 噪声和外来各种杂乱对信号的随机性干扰 检测理论:获取目标回波的最佳处理方法
前提 雷达信号的检测是雷达最基本的任务。 估值理论:精确测定回波参量方法
研究方法——数学统计方法
单次(个别)观察随机量结果不规则,而长期观察的 平均具有规律性
对1负载
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2020/1/5
白噪声条件下的匹配滤波器
② 滤波器输出的平均白噪声功率:
什么是白噪声? 均值 为零,噪声功率谱密度为 N0 2 。
平均输出噪声功率为:No
N0
4
H () 2d
③ 滤波器输出端信噪比
使峰值信号功率与平均噪声功率之比
So g(t0 ) 2
So No
max
2E N0
匹配滤波器与信号形式有关
输出最大信噪比与信号能量有关,与信号 形式无关
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2020/1/5
匹配滤波器的频率响应特性
匹配滤波器的传递函数
H () KS*()e jt0
H () e j ()
S () e j ()
H () e j () K S () e j ()t0
幅频响应:H () K S() ,K 为常数 K 0 幅频与信号幅度谱相同
相频响应:() () t0
相频是信号相位取反(共轭)并附加线性相位
时间的恒定延时
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2020/1/5
匹配滤波器的频率响应特性
幅频响应特性
幅频响应:H () K S() ,K 为常数 K 0
y(t) 1 H () e j () S () e j ()e jtd
2
物理意义
1 S () 2 e d j () ()t 1 S () 2 e j(tt0 )d
2
2
信号的不同频率成分通过匹配滤波器后,在某一特定时刻全
即 t0 大于等于信号长度 12
h(t) 延时
2020/1/5
可物理实现的匹配滤波器
匹配滤波器的冲激响应
h(t)
Ks*
(t0
0,
t),
0t 其余
t0
匹配滤波器仅在 (0,t0 ) 内对信号响应
当 R 一定时,S N 检测能力
提高SNR的方法
① Pt 受限于功率管,传输系统功率承受能力 ② 降低接收机噪声 取决于高频低噪声放大器的噪声系数
③ 信号处理 匹配滤波等
3
输入为信号+噪声,
使输出信噪比最大
2020/1/5
白噪声条件下的匹配滤波器
匹配滤波器的输出信噪比 So No
部同相相加,从而获得最大信号输出;
而噪声的各频率成分的相位是随机的,与滤波器的相频特性
之间无任何确定关系,不能同相相加。
10
So No
2020/1/5
匹配滤波器的时域特性分析
匹配滤波器的冲激响应
h(t) 1 H ()e jtd
2
根据匹配滤波器频率响应 H () KS*()e jt0,得:
1
2
2
S ()H ()e jt0 d
No
No
N0 H () 2d
4
如何设计 H () ,使So No最大? 匹配滤波器设计问题
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2020/1/5
白噪声条件下的匹配滤波器
根据许瓦兹不等式:
2
x() y()d
x() 2d
y() 2d