现代雷达系统理论--精品PPT课件
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《现代雷达系统理论》课件
仿真测试
利用计算机仿真技术，模拟雷达系统的运行 过程，评估其性能。
雷达系统性能优化技术
信号处理算法优化
天线设计优化
通过改进信号处理算法，提高雷达系统的 分辨率、精度和抗干扰能力。
优化雷达系统的天线设计，提高天线增益 、波束宽度等参数，从而提高雷达系统的 探测距离和抗干扰能力。
系统集成优化
软件算法优化
多功能一体化
雷达系统正朝着多功能 一体化方向发展，实现 多种探测、通信、导航 等功能的集成，提高作
战效能。
高分辨率与高精度
高分辨率和高精度的雷 达系统能够提供更准确 的目标信息和环境感知 ，是未来发展的重要方
向。
面临的挑战
随着雷达技术的不断发 展，如何提高雷达系统 的性能、降低成本、减 小体积和重量以及应对 复杂电磁环境下的干扰 和隐身目标等挑战是当
雷达通过发射机产生电磁波信号，经 过天线辐射到空间中。当这些信号遇 到目标后，会反射回来，被雷达的接 收机接收。这一过程涉及到信号的幅 度、频率和相位的变化。
雷达信号的调制与解调
总结词
调制与解调是雷达信号处理中的重要环节，通过调制技术， 可以在信号中加入额外的信息，便于后续处理。解调则是提 取这些信息的过程。
雷达系统的历史与发展
早期雷达
01
雷达的起源可以追溯到二战时期，当时主要用于军事目的，如
探测敌机和导弹。
现代雷达
02
随着科技的发展，雷达技术不断进步，应用领域也日益广泛，
如气象探测、航空交通管制、地形测绘等。
未来雷达
03
未来雷达将朝着更高频段、更远探测距离、更高分辨率和智能
化方向发展。
雷达系统的基本组成
频谱分析是利用傅里叶变换等方法，将时域的雷达信号转换为频域表示。通过 分析频谱，可以了解信号的频率成分、带宽、功率分布等情况，有助于识别目 标类型和运动特性。
利用计算机仿真技术，模拟雷达系统的运行 过程，评估其性能。
雷达系统性能优化技术
信号处理算法优化
天线设计优化
通过改进信号处理算法，提高雷达系统的 分辨率、精度和抗干扰能力。
优化雷达系统的天线设计，提高天线增益 、波束宽度等参数，从而提高雷达系统的 探测距离和抗干扰能力。
系统集成优化
软件算法优化
多功能一体化
雷达系统正朝着多功能 一体化方向发展，实现 多种探测、通信、导航 等功能的集成，提高作
战效能。
高分辨率与高精度
高分辨率和高精度的雷 达系统能够提供更准确 的目标信息和环境感知 ，是未来发展的重要方
向。
面临的挑战
随着雷达技术的不断发 展，如何提高雷达系统 的性能、降低成本、减 小体积和重量以及应对 复杂电磁环境下的干扰 和隐身目标等挑战是当
雷达通过发射机产生电磁波信号，经 过天线辐射到空间中。当这些信号遇 到目标后，会反射回来，被雷达的接 收机接收。这一过程涉及到信号的幅 度、频率和相位的变化。
雷达信号的调制与解调
总结词
调制与解调是雷达信号处理中的重要环节，通过调制技术， 可以在信号中加入额外的信息，便于后续处理。解调则是提 取这些信息的过程。
雷达系统的历史与发展
早期雷达
01
雷达的起源可以追溯到二战时期，当时主要用于军事目的，如
探测敌机和导弹。
现代雷达
02
随着科技的发展，雷达技术不断进步，应用领域也日益广泛，
如气象探测、航空交通管制、地形测绘等。
未来雷达
03
未来雷达将朝着更高频段、更远探测距离、更高分辨率和智能
化方向发展。
雷达系统的基本组成
频谱分析是利用傅里叶变换等方法，将时域的雷达信号转换为频域表示。通过 分析频谱，可以了解信号的频率成分、带宽、功率分布等情况，有助于识别目 标类型和运动特性。
雷达系统原理PPT课件
旁瓣旁瓣电平为主瓣电平与最大旁瓣电平之差脉冲波束宽度脉冲宽度是指在主瓣中辐射功率密度为最大辐射功率密度3db的一半的角也被称为半值宽度雷达无线电波特性雷达的无线电波略沿地表方向传播主要视线
雷达系统原理
什么是雷达系统？
• 雷达是从天线发射称为微波的甚高频无线电波的导航设备。发射 的无线电波经过 目标（如其他船，浮标，小岛等）反射回来，并 通过相同的天线接受后转换为电 信号。再将这些电信号发送给显 示单元进行显示。雷达使在夜晚或大雾的情况下 发现视线以外的 目标成为可能，并可以使船避免一些潜在的危险。 由于天线发射 的同时在旋转，这样就使本船周边的情况便一目了然。 雷达发射 的微波信号被称为脉冲信号，发射和接收这些信号是交替进行的。 一次 360 度的旋转就有上千的脉冲信号被发射和接收。
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
关于 SART雷达应答器
• 根据 GMDSS（全球遇险与安全系统）要求，IMO/SOLAS 类型的 船必须配备 SART。当船遇险时，SART 可以自动发出信号，所以 其他船或飞机就可以确定 遇险船的位置。若本船配备了波段的雷 达，并且 8 英里内有船遇险，SART 可以 指引雷达回波到遇险船。 该信号包括了 12 扫频，并在 9.2 到 9.5GHz 的频段传输。 根据距 离的不同，SART 具有 2 种扫频时间，由慢（7.5μs）到快(0.4μs) 扫描或反 之亦然。当接收到该信号时，屏幕上出现一条总长为 0.64 海里被 12 个点平均的 线。最近的 SART 的光点指示遇险船 的位置。当本船接近 SART 1 海里以内时， 雷达上显示快速闪烁 的扫描信号，并有一根单薄的线连接 12 个光点。
弱反射目标
• 目标反射的回波强度不仅取决于与目标间的距离，目标的高度或 尺寸，还要取决 于目标的材料和特性。具有低发射或入射角的目 标，如 FRP(纤维增强复合材料) 船和木制船发射的都不好。所以， 必须注意 FRP 船，木船或沙，沙洲，泥礁等 物体都是弱反射目 标。 由于与海岸线的距离等，本船在雷达图像上看起来比实际的 海岸线要远，当船周 围有弱反射目标时，应更加谨慎。
雷达系统原理
什么是雷达系统？
• 雷达是从天线发射称为微波的甚高频无线电波的导航设备。发射 的无线电波经过 目标（如其他船，浮标，小岛等）反射回来，并 通过相同的天线接受后转换为电 信号。再将这些电信号发送给显 示单元进行显示。雷达使在夜晚或大雾的情况下 发现视线以外的 目标成为可能，并可以使船避免一些潜在的危险。 由于天线发射 的同时在旋转，这样就使本船周边的情况便一目了然。 雷达发射 的微波信号被称为脉冲信号，发射和接收这些信号是交替进行的。 一次 360 度的旋转就有上千的脉冲信号被发射和接收。
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
关于 SART雷达应答器
• 根据 GMDSS（全球遇险与安全系统）要求，IMO/SOLAS 类型的 船必须配备 SART。当船遇险时，SART 可以自动发出信号，所以 其他船或飞机就可以确定 遇险船的位置。若本船配备了波段的雷 达，并且 8 英里内有船遇险，SART 可以 指引雷达回波到遇险船。 该信号包括了 12 扫频，并在 9.2 到 9.5GHz 的频段传输。 根据距 离的不同，SART 具有 2 种扫频时间，由慢（7.5μs）到快(0.4μs) 扫描或反 之亦然。当接收到该信号时，屏幕上出现一条总长为 0.64 海里被 12 个点平均的 线。最近的 SART 的光点指示遇险船 的位置。当本船接近 SART 1 海里以内时， 雷达上显示快速闪烁 的扫描信号，并有一根单薄的线连接 12 个光点。
弱反射目标
• 目标反射的回波强度不仅取决于与目标间的距离，目标的高度或 尺寸，还要取决 于目标的材料和特性。具有低发射或入射角的目 标，如 FRP(纤维增强复合材料) 船和木制船发射的都不好。所以， 必须注意 FRP 船，木船或沙，沙洲，泥礁等 物体都是弱反射目 标。 由于与海岸线的距离等，本船在雷达图像上看起来比实际的 海岸线要远，当船周 围有弱反射目标时，应更加谨慎。
《雷达原理与系统》课件
气象观测
雷达在气象领域用于降水监测 、风场测量等方面，为气象预 报和灾害预警提供重要数据支
持。
CHAPTER 02
雷达系统组成
发射机
功能
产生射频信号，通过天线 辐射到空间。
组成
振荡器、放大器、调制器 等。
关键技术
高频率、大功率、低噪声 。
接收机
功能
01
接收空间反射回来的回波信号，并进行放大、混频、滤波等处
CHAPTER 04
雷达系统性能参数
雷达的主要性能参数
探测距离
雷达能够探测到的最远距离，通常由发射功 率、天线增益和接收机灵敏度决定。
速度分辨率
雷达区分不同速度目标的能力，通常由信号 处理算法决定。
分辨率
雷达区分两个相邻目标的能力，通常由发射 信号的波形和接收机处理决定。
角度分辨率
雷达区分不同方向目标的能力，通常由天线 设计和接收机处理决定。
距离分辨率
雷达的距离分辨率决定了雷达能够区 分相邻目标的能力，主要受发射信号 的带宽和脉冲宽度等因素影响。
多普勒效应与速度分辨率
多普勒效应
当发射信号与目标之间存在相对运动时，回波信号会产生多 普勒频移，通过测量多普勒频移可以推算出目标的运动速度 。
速度分辨率
雷达的速度分辨率决定了雷达能够区分相邻速度目标详细描述
相控阵雷达利用相位控制方法来改变雷达波束的方向，从而实现快速扫描和跟踪 目标。相比传统机械扫描雷达，相控阵雷达具有更高的扫描速度和抗干扰能力， 能够更好地适应现代战争中高速、高机动目标作战环境。
合成孔径雷达（SAR）
总结词
合成孔径雷达通过在飞行过程中对地面进行多次成像，将各个成像点的信息进 行合成处理，获得高分辨率的地面图像。
雷达在气象领域用于降水监测 、风场测量等方面，为气象预 报和灾害预警提供重要数据支
持。
CHAPTER 02
雷达系统组成
发射机
功能
产生射频信号，通过天线 辐射到空间。
组成
振荡器、放大器、调制器 等。
关键技术
高频率、大功率、低噪声 。
接收机
功能
01
接收空间反射回来的回波信号，并进行放大、混频、滤波等处
CHAPTER 04
雷达系统性能参数
雷达的主要性能参数
探测距离
雷达能够探测到的最远距离，通常由发射功 率、天线增益和接收机灵敏度决定。
速度分辨率
雷达区分不同速度目标的能力，通常由信号 处理算法决定。
分辨率
雷达区分两个相邻目标的能力，通常由发射 信号的波形和接收机处理决定。
角度分辨率
雷达区分不同方向目标的能力，通常由天线 设计和接收机处理决定。
距离分辨率
雷达的距离分辨率决定了雷达能够区 分相邻目标的能力，主要受发射信号 的带宽和脉冲宽度等因素影响。
多普勒效应与速度分辨率
多普勒效应
当发射信号与目标之间存在相对运动时，回波信号会产生多 普勒频移，通过测量多普勒频移可以推算出目标的运动速度 。
速度分辨率
雷达的速度分辨率决定了雷达能够区分相邻速度目标详细描述
相控阵雷达利用相位控制方法来改变雷达波束的方向，从而实现快速扫描和跟踪 目标。相比传统机械扫描雷达，相控阵雷达具有更高的扫描速度和抗干扰能力， 能够更好地适应现代战争中高速、高机动目标作战环境。
合成孔径雷达（SAR）
总结词
合成孔径雷达通过在飞行过程中对地面进行多次成像，将各个成像点的信息进 行合成处理，获得高分辨率的地面图像。
雷达系统PPT课件
RCS：目标的单基地雷达截面积（m2）； Gt和Gr：分别为目标方向雷达发射、接收天线增益； D0：雷达系统抗干扰因子； Rt：目标与雷达之间的距离（m）； Lt：雷达发射综合损耗； Lr：雷达接收综合损耗； LAtm：电磁波在大气中的传输损耗； λ：雷达系统的工作波长（m）。
（1）脉冲雷达方程
设Pt为雷达系统的发射功率，Gt为雷达天线增益，Gr 为雷达天线增益，目标的等效反射截面为RCS， Pt为雷 达发射功率，Rt为目标与雷达之间的距离，Lt为雷达的发 射机馈线损耗，Lr为雷达的接收馈线损耗。
雷达系统接收功率Prs：
Prs
PtGtGr2 •RCS (4)3Rt4Lt Lr
目标的运动速度测定:当目标和雷达之间存在着相对位 置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变 量称为多普勒频移，据此确定目标的相对径向速度。
14
雷 地面雷达：高塔、车、船、地基等为雷达平台
达 平
空载雷达：飞机、导弹、气球、飞艇等
台 天基雷达：卫星、飞船、空间站、航天飞机等
电磁波的特性:
15
1.4 雷达系统的基本方程
P jG jK jP tG t4 •R R C t4S•R 2 j •G G t(t )•L p o lL L tjL f
自卫式干扰 (Rt=Rj，Gt=Gt(θ)):
Kj
4PjGjR2j • Lt
PtGt •RCS LpolLjLf
PjGj KjPt4GtR •2 jRCS•LpolL LtjLf 21
以FPGA和宽带 ADC器件为核心构 成的宽带雷达信号
处理系统
以高速DSP器件为 核心构成的雷达
信号处理系统
11
(5) T/R组件
微波光子 收发组件
（1）脉冲雷达方程
设Pt为雷达系统的发射功率，Gt为雷达天线增益，Gr 为雷达天线增益，目标的等效反射截面为RCS， Pt为雷 达发射功率，Rt为目标与雷达之间的距离，Lt为雷达的发 射机馈线损耗，Lr为雷达的接收馈线损耗。
雷达系统接收功率Prs：
Prs
PtGtGr2 •RCS (4)3Rt4Lt Lr
目标的运动速度测定:当目标和雷达之间存在着相对位 置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变 量称为多普勒频移，据此确定目标的相对径向速度。
14
雷 地面雷达：高塔、车、船、地基等为雷达平台
达 平
空载雷达：飞机、导弹、气球、飞艇等
台 天基雷达：卫星、飞船、空间站、航天飞机等
电磁波的特性:
15
1.4 雷达系统的基本方程
P jG jK jP tG t4 •R R C t4S•R 2 j •G G t(t )•L p o lL L tjL f
自卫式干扰 (Rt=Rj，Gt=Gt(θ)):
Kj
4PjGjR2j • Lt
PtGt •RCS LpolLjLf
PjGj KjPt4GtR •2 jRCS•LpolL LtjLf 21
以FPGA和宽带 ADC器件为核心构 成的宽带雷达信号
处理系统
以高速DSP器件为 核心构成的雷达
信号处理系统
11
(5) T/R组件
微波光子 收发组件
雷达原理及系统课件：hotz-雷达系统-第一章
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 脉冲雷达的最大无模糊多普勒：fdmax=fr/2
10
2020/4/29
常见雷达波形介绍
两大类脉冲串波形：相参脉冲串和非相参脉冲串
A.源正弦波 B.相参脉冲串 C.非相参脉冲串
11
2020/4/29
第一章 雷达系统基础
1.1 常见雷达波形 1.2 雷达信号模糊函数
1
2020/4/29
背景
发射机 收发开关
天线
目标
终端 显示
信号 处理
接收机
R
雷达依赖天线向空间辐射电磁波，并接收由目标散 射的电磁波，以确定目标的存在。
雷达发射的电磁波具有一定的形式：连续波或脉冲 串，单频的或调频、调幅或相位编码的
27
分辨力
2020/4/29
距离模糊函数与距离分辨率
时延分辨常数 的频域形式
的自相关函数
：信号的自相关函数和功率谱是一对傅立叶变换对 ：帕斯瓦尔关系式
频域形式为：
28
2020/4/29
距离模糊函数与距离分辨率
有效相关带宽定义：
★有效域 : 反映了
的能力
频域 ：反映了
1(均匀谱)
宽的有效相关带宽反映高距离分辨力
30
2020/4/29
速度模糊函数与速度分辨率
速度分辨问题描述
A、B相对雷达距离相同
fd
fd'
fd
f
' d
fd
只有径向速度差vr 多普勒频移
A
以目标A为基准，则：
fd
2vr
B
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 脉冲雷达的最大无模糊多普勒：fdmax=fr/2
10
2020/4/29
常见雷达波形介绍
两大类脉冲串波形：相参脉冲串和非相参脉冲串
A.源正弦波 B.相参脉冲串 C.非相参脉冲串
11
2020/4/29
第一章 雷达系统基础
1.1 常见雷达波形 1.2 雷达信号模糊函数
1
2020/4/29
背景
发射机 收发开关
天线
目标
终端 显示
信号 处理
接收机
R
雷达依赖天线向空间辐射电磁波，并接收由目标散 射的电磁波，以确定目标的存在。
雷达发射的电磁波具有一定的形式：连续波或脉冲 串，单频的或调频、调幅或相位编码的
27
分辨力
2020/4/29
距离模糊函数与距离分辨率
时延分辨常数 的频域形式
的自相关函数
：信号的自相关函数和功率谱是一对傅立叶变换对 ：帕斯瓦尔关系式
频域形式为：
28
2020/4/29
距离模糊函数与距离分辨率
有效相关带宽定义：
★有效域 : 反映了
的能力
频域 ：反映了
1(均匀谱)
宽的有效相关带宽反映高距离分辨力
30
2020/4/29
速度模糊函数与速度分辨率
速度分辨问题描述
A、B相对雷达距离相同
fd
fd'
fd
f
' d
fd
只有径向速度差vr 多普勒频移
A
以目标A为基准，则：
fd
2vr
B
雷达(幻灯片)(01)
三、种类及特点（P4. P.5）
1.逆变器(Invert) （普遍采用）
1）组成：完全由电子元器件组成
2）注意：
a.由专业人员调整、检修
b.了解保险丝位置
3）状态判断：
a .正常：清晰、和谐振动声
图1-2-01-01
b.过荷：时断时续振动声
2.变流机(Motor-Generator) （已淘汰）
1）组成：主体由电动机带动一个中频感应子发电机组成，再
新型雷达均已采用逆变器
表1-2-1
中频变流机 低
高 高 严重 大，重 不便 方便 高
第二节 触发脉冲产生器
1. 作用
2. 组成：用中频电源同步的他激 式间歇振荡器、晶体振荡器
3. 脉 冲 重 复 频 率 F （ PRF ： Pulse Repetition frequency)定义：
4. 脉 冲 重 复 周 期 T （ PRP ： Pulse Repetition Period)定义：
后沿
三、磁控管振荡器(Magnetron Oscillator) （P9） 1．结构： 灯丝、阴极、阳极（带散热片并接地）、
输出系统、永久磁铁
2．磁控管工作条件（P10） 1）灯丝电源 2）调制脉冲 3）匹配负载 3．磁控管检测 1）冷态 A 灯丝电阻：几个Ω B 阴阳极绝缘电阻：＞200MΩ 2）通电工作 A 磁控管电流： 在对应τ的规定范围内：正常 偏大或偏小：特高压（调制脉冲
③发射开关：作用①保证磁控管 有3分钟预热，②提高工作的灵 活性
触发电路
二、主要技术指标（P.8 P.9） 1.工作波长(Wave Length) λ 1）定义： 2）规定的波长（频率）范围：
雷达规定范围
S 1.5cm～7.5cm 2000～4000MHZ X 3.75cm～2.4cm 8000～12500MHZ 2.脉冲宽度(Pulse Length;Pulse Width) τ 1）定义： 2）常用值：0.05～2μS 3.发射功率(Transmitted Power) P 1）峰值功率(Peak Power) PK： 2）平均功率(Peak Power) Pm： 3）两者关系：PK / P m=T/τ
现代雷达技术ppt课件
双极点滤波
+
_
延时
+ +
延时
K1
比较器
T
K2
yi xi K2 zi1
zi yi1 K1zi1
yi 为中间结果，zi 为输出。
二进制积累器（M-N检测器）
比较器
T1
+
+
-
……
比较器
T2
批处理器 当有KN个脉冲，先对K 个脉冲求和（分批处理），小于门限为 零，大于门限为1；然后将N个0和1求和，再与第二门限比较。
因
xi
xj
C02 4
sin
c
f
fi
sin
c
f
fi
sin c f
fi
2
sin c f
fi
假设杂波回波是大量随机分布散射点的回波的集合，与白噪声类 似，c(t) 看作在时间上密集分布的 (t) 函数的总和，其付氏变换 C(f)可认为是均匀分布的，C2(f)可用功率密度C0代替，因此有：
xi xj ctui tctu j t C2 f Ui f U j f df
低分辨力雷达的海杂波服从瑞利分布，高分辨力雷达的海杂波服从 对数正态（Log-Normal）分布和韦布尔（Weibull）分布，脉冲— —脉冲间具有很强的相关性。
同频干扰或者出现，或者不出现，在某一时间（距离）区间内可看 作是均匀分布的。
已知杂波幅度u的概率密度函数为p(u)，门限电平为UT，则虚警概率 为：
原始 视频
V(t)
v0
量化
锁存器1
距离 地 时钟 址
计 数
器
RAM 1
RAM 2 ......
现代雷达技术ppt课件
门限折衷确定的原则：在系统容许的虚警率下（恒虚警率——并非 绝对地追求更低的虚警率），尽可能提高发现概率。
系统容许的虚警率水平的高低取决于系统处理能力（与硬件的存储 容量和计算速度、目标检测方法、目标跟踪方法等有关）。
虚警可通过目标检测处理（积累检测消除伪目标）和目标跟踪处理 （消除伪航迹）进一步消除。
1e 2u
x plnu 2 22
令uL= lnu ，得正态分布uL的概率密度：
puL 21exp uL2 2 2
归一化，令 v uL ，v的概率密度函数为：
pv
1 v2 2exp 2
v的概率密度函数与u的分布参量无关，对v设置门限可实现恒 虚警率。
Pf uUT pudu 虚警概率为门限电平的函数。
UT
按概率论的中心极限定理，由大量作用比较均匀的随机分量合成的 随机量服从正态分布，正态分布的包络（检波后的视频信号）服从 瑞利（Rayleigh）分布：
puu2 exp2u22
2为方差。
噪声在脉冲——脉冲间统计独立，非相关。
uL的方差为： DuLEuL 2 EuL2 62 12
归一化，v
uL
EuL DuL
，v
的概率密度函数为：
pv
ev 6eC
6exp e evC6
式中，欧拉常数C≈0.557，p(v)与杂波参量（、）无关，亦即与 杂波的均值和方差无关，因而可实现恒虚警率处理。
由虚警率决定的门限T进行比较，使发现概率最大。
■实用检测器（积累器） 滑窗
+
+
-
……
比较器
T
Si Si 1xixin Si为第i个脉冲前n个脉冲序贯求和。
系统容许的虚警率水平的高低取决于系统处理能力（与硬件的存储 容量和计算速度、目标检测方法、目标跟踪方法等有关）。
虚警可通过目标检测处理（积累检测消除伪目标）和目标跟踪处理 （消除伪航迹）进一步消除。
1e 2u
x plnu 2 22
令uL= lnu ，得正态分布uL的概率密度：
puL 21exp uL2 2 2
归一化，令 v uL ，v的概率密度函数为：
pv
1 v2 2exp 2
v的概率密度函数与u的分布参量无关，对v设置门限可实现恒 虚警率。
Pf uUT pudu 虚警概率为门限电平的函数。
UT
按概率论的中心极限定理，由大量作用比较均匀的随机分量合成的 随机量服从正态分布，正态分布的包络（检波后的视频信号）服从 瑞利（Rayleigh）分布：
puu2 exp2u22
2为方差。
噪声在脉冲——脉冲间统计独立，非相关。
uL的方差为： DuLEuL 2 EuL2 62 12
归一化，v
uL
EuL DuL
，v
的概率密度函数为：
pv
ev 6eC
6exp e evC6
式中，欧拉常数C≈0.557，p(v)与杂波参量（、）无关，亦即与 杂波的均值和方差无关，因而可实现恒虚警率处理。
由虚警率决定的门限T进行比较，使发现概率最大。
■实用检测器（积累器） 滑窗
+
+
-
……
比较器
T
Si Si 1xixin Si为第i个脉冲前n个脉冲序贯求和。
《雷达原理与系统》PPT课件
W
G 发射天线增益
倍
Ar 接收天线有效面积（孔径）m2
工作波长 m
目标的雷达截面积 m2
R 雷达与目标之间的距离 m
Pr min 接收机灵敏度 W
未考虑因素：大气衰减与路径（多精径选，课件曲p率pt），目标特性与起伏
9
1.1 雷达的任务
举例：
某雷达发射脉冲功率为200KW，收发天线增益为30dB，波长0.1m，抗研究所 2014年2月
精选课件ppt
1
主要内容
1、绪论
2、雷达发射机
3、雷达接收机
4、雷达终端显示器与录取设备
5、雷达作用距离
6、目标距离的测量
7、目标角度的测量
8、目标速度的测量
精选课件ppt
2
主要内容
9、连续波雷达 10、脉冲多普勒雷达 11、相控阵雷达 12、数字阵列雷达 13、脉冲压缩雷达 14、双基地雷达 15、合成孔径雷达
收发信号载波频率的差（多卜勒频率）
举例：
fd
ttrt2Vr
2t
tr 2R0Vrt c
频率为10GHz的雷达，当目标径向速度为300m/s时，其多卜勒频率为
c f3 1 1 18 0 H m 0 0/s z0 .0m 3 ,fd2 0 3 .0m m 0 3 /s 0 2K 0Hz
精选课件ppt
8
灵敏度为-110dBm，不考虑大气损耗等，试求其对=1m2目标的最大作用
距离
1
Rm
ax
2
105 1032 0.12
4 3 1014
1
4
1
2 1023
4 3
4
100.786km
精选课件ppt
《现代雷达技术》课件
相控阵雷达阶段开始于20世纪80年代， 该阶段的雷达系统采用相控阵天线，可 以实现多目标跟踪和高速扫描。
模拟雷达阶段主要集中在20世纪50年代 ，该阶段的雷达系统采用模拟电路，功 能较为简单。
数字化雷达阶段开始于20世纪70年代， 该阶段的雷达系统开始采用数字信号处 理技术，提高了雷达的性能和精度。
接收机
接收机是雷达系统的另一重要 组成部分，负责接收和处理回
波信号。
接收机的性能指标包括灵敏度 、动态范围、抗干扰能力等， 直接影响雷达的检测精度和可
靠性。
常见的接收机类型包括超外差 式和直接变频式等，根据雷达 系统的需求选择合适的接收机 类型。
接收机的设计需考虑噪声抑制 、信号处理和稳定性等问题， 以确保接收机能够提供高质量 的回波信号。
《现代雷达技术》ppt课件
contents
目录
• 雷达技术概述 • 现代雷达技术发展历程 • 现代雷达系统组成与工作原理 • 现代雷达的主要技术特点 • 现代雷达技术的应用实例 • 现代雷达技术的挑战与未来发展
01
雷达技术概述
雷达的定义与原理
雷达定义
雷达波传播方式
雷达是一种利用无线电波探测目标的 电子设备。
信号处理与数据处理
数据处理负责对目标数据进行进一步的分析和 处理，包括目标检测、跟踪、识别和多目标处
理等。
随着信号处理和数据处理技术的发展，现代雷达系统 不断引入新的算法和技术，以提高雷达的性能和功能
。
信号处理是雷达系统的关键环节，负责对回波 信号进行滤波、放大、变频和检测等处理，提 取出目标信息。
标速度。
合成孔径雷达
利用高速运动平台，通过信号 处理技术形成大孔径天线，提
高分辨率。
模拟雷达阶段主要集中在20世纪50年代 ，该阶段的雷达系统采用模拟电路，功 能较为简单。
数字化雷达阶段开始于20世纪70年代， 该阶段的雷达系统开始采用数字信号处 理技术，提高了雷达的性能和精度。
接收机
接收机是雷达系统的另一重要 组成部分，负责接收和处理回
波信号。
接收机的性能指标包括灵敏度 、动态范围、抗干扰能力等， 直接影响雷达的检测精度和可
靠性。
常见的接收机类型包括超外差 式和直接变频式等，根据雷达 系统的需求选择合适的接收机 类型。
接收机的设计需考虑噪声抑制 、信号处理和稳定性等问题， 以确保接收机能够提供高质量 的回波信号。
《现代雷达技术》ppt课件
contents
目录
• 雷达技术概述 • 现代雷达技术发展历程 • 现代雷达系统组成与工作原理 • 现代雷达的主要技术特点 • 现代雷达技术的应用实例 • 现代雷达技术的挑战与未来发展
01
雷达技术概述
雷达的定义与原理
雷达定义
雷达波传播方式
雷达是一种利用无线电波探测目标的 电子设备。
信号处理与数据处理
数据处理负责对目标数据进行进一步的分析和 处理，包括目标检测、跟踪、识别和多目标处
理等。
随着信号处理和数据处理技术的发展，现代雷达系统 不断引入新的算法和技术，以提高雷达的性能和功能
。
信号处理是雷达系统的关键环节，负责对回波 信号进行滤波、放大、变频和检测等处理，提 取出目标信息。
标速度。
合成孔径雷达
利用高速运动平台，通过信号 处理技术形成大孔径天线，提
高分辨率。
雷达原理及系统课件：hotz-雷达系统-第一章
目标的连续跟踪。
PART 06
Hotz-雷达系统的性能评 估
雷达系统性能指标
探测距离
指雷达能够探测到的 最远距离，通常以千 米为单位。
分辨率
指雷达区分两个相邻 目标的能力，通常以 角度、距离和速度来 表示。
精度
指雷达测量目标参数 的准确性，包括位置、 速度和姿态等。
抗干扰能力
指雷达在面对各种干 扰信号时的性能表现， 包括压制式干扰和欺 骗式干扰。
系统集成
将多个雷达系统集成在一起，实现信息共享和协同探测 ，提高整体性能。
ABCD
软件优化
通过改进雷达系统的信号处理算法，提高其抗干扰能力 和可靠性。
应用拓展
将Hotz-雷达系统应用于更多领域，如无人驾驶、无人机 侦察等，以满足不同需求。
WENKU DESIGN
WENKU DESIGN
2023-2026
目标跟踪与定位
目标跟踪算法
采用跟踪算法对检测到的目标进行连续跟踪，记录目标的运动轨迹。
数据关联与滤波
利用数据关联算法和滤波算法，对跟踪数据进行处理，减小测量误差 和干扰因素的影响。
目标定位
根据多个接收站接收到的信号，采用定位算法计算出目标的精确位置。
系统性能评估
根据实际应用需求，对Hotz-雷达系统的性能进行评估，包括探测距 离、定位精度、跟踪稳定性等指标。
天线
定向发送和接收电 磁波。
控制单元
控制雷达系统的运 行和操作。
Hotz-雷达系统的特点与优势
高精度测距和测速
利用电磁波的往返时间，计算 出目标物体的距离和速度。
抗干扰能力强
采用特定的编码和调制方式， 有效降低干扰的影响。
实时性强
PART 06
Hotz-雷达系统的性能评 估
雷达系统性能指标
探测距离
指雷达能够探测到的 最远距离，通常以千 米为单位。
分辨率
指雷达区分两个相邻 目标的能力，通常以 角度、距离和速度来 表示。
精度
指雷达测量目标参数 的准确性，包括位置、 速度和姿态等。
抗干扰能力
指雷达在面对各种干 扰信号时的性能表现， 包括压制式干扰和欺 骗式干扰。
系统集成
将多个雷达系统集成在一起，实现信息共享和协同探测 ，提高整体性能。
ABCD
软件优化
通过改进雷达系统的信号处理算法，提高其抗干扰能力 和可靠性。
应用拓展
将Hotz-雷达系统应用于更多领域，如无人驾驶、无人机 侦察等，以满足不同需求。
WENKU DESIGN
WENKU DESIGN
2023-2026
目标跟踪与定位
目标跟踪算法
采用跟踪算法对检测到的目标进行连续跟踪，记录目标的运动轨迹。
数据关联与滤波
利用数据关联算法和滤波算法，对跟踪数据进行处理，减小测量误差 和干扰因素的影响。
目标定位
根据多个接收站接收到的信号，采用定位算法计算出目标的精确位置。
系统性能评估
根据实际应用需求，对Hotz-雷达系统的性能进行评估，包括探测距 离、定位精度、跟踪稳定性等指标。
天线
定向发送和接收电 磁波。
控制单元
控制雷达系统的运 行和操作。
Hotz-雷达系统的特点与优势
高精度测距和测速
利用电磁波的往返时间，计算 出目标物体的距离和速度。
抗干扰能力强
采用特定的编码和调制方式， 有效降低干扰的影响。
实时性强
雷达原理与系统 ppt课件
雷达原理与系统
2014年2月
2020/11/24
1
主要内容
1、绪论
2、雷达发射机
3、雷达接收机
4、雷达终端显示器与录取设备
5、雷达作用距离
6、目标距离的测量
7、目标角度的测量
8、目标速度的测量
2020/11/24
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
2020/11/24
5
1、绪论
1.1 雷达的任务 1.2 雷达的基本组成 1.3 雷达的工作频率 1.4 雷达的应用和发展 1.5 电子战和军用雷达的发展
2020/11/24
6
1.1 雷达的任务
1.1.1 雷达的任务
利用发射和接收电磁波信号的相关性，完成以下任务
1、发现目标，确定目标在空间中的位置、运动、航迹等 R,,,Vr
特种雷达：具有特定功能的雷达：如：雷达高度表/雷达引信
按照装载平台： 星载雷达，弹载雷达，机载雷达，舰载雷达，车载雷达，背负雷达 按照技术体制：收发关系和位置 单基地/双多基地，非协同探测（PCL），MIMO
天线技术 单波束/多波束，机械/电/混合扫描，
发射/接收机技术 相参/非相参收发，捷变频，频率分集，
2、识别目标，确定目标性质（F/E，目标类型，目标形状/散射特性等）
1.1.2 探测与定位的坐标系
球坐标系 以雷达自身为原点 R,,,Vr 正北为方位0，仰角以水平面为0 柱坐标系 以雷达自身为原点 D,,H,Vr 正北同上，以海面/地平面高度为0
近似（忽略曲率）转换关系： D R co,H sR sin
W
G 发射天线增益
2014年2月
2020/11/24
1
主要内容
1、绪论
2、雷达发射机
3、雷达接收机
4、雷达终端显示器与录取设备
5、雷达作用距离
6、目标距离的测量
7、目标角度的测量
8、目标速度的测量
2020/11/24
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
2020/11/24
5
1、绪论
1.1 雷达的任务 1.2 雷达的基本组成 1.3 雷达的工作频率 1.4 雷达的应用和发展 1.5 电子战和军用雷达的发展
2020/11/24
6
1.1 雷达的任务
1.1.1 雷达的任务
利用发射和接收电磁波信号的相关性，完成以下任务
1、发现目标，确定目标在空间中的位置、运动、航迹等 R,,,Vr
特种雷达：具有特定功能的雷达：如：雷达高度表/雷达引信
按照装载平台： 星载雷达，弹载雷达，机载雷达，舰载雷达，车载雷达，背负雷达 按照技术体制：收发关系和位置 单基地/双多基地，非协同探测（PCL），MIMO
天线技术 单波束/多波束，机械/电/混合扫描，
发射/接收机技术 相参/非相参收发，捷变频，频率分集，
2、识别目标，确定目标性质（F/E，目标类型，目标形状/散射特性等）
1.1.2 探测与定位的坐标系
球坐标系 以雷达自身为原点 R,,,Vr 正北为方位0，仰角以水平面为0 柱坐标系 以雷达自身为原点 D,,H,Vr 正北同上，以海面/地平面高度为0
近似（忽略曲率）转换关系： D R co,H sR sin
W
G 发射天线增益
雷达原理ppt课件68页PPT知识讲解70页PPT
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
雷达原理ppt课件68页PPT知识讲解
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
《雷达导论概论》课件
工作原理
雷达通过发射机产生高频电磁波，经过天线辐射到空间中，遇到目标后反射回 来，被雷达天线接收并传输给接收机进行处理，最终形成目标图像或数据。
雷达的分类
脉冲雷达
连续波雷达
通过发射脉冲信号进行探测，根据回波信 号的延迟时间确定目标距离，具有较高的 距离分辨率。
发射连续的电磁波，通过测量电磁波在空 间中的传播时间来确定目标距离，具有较 高的速度分辨率。
气象观测
雷达能够探测气象目标，如降水、风速、风向 等，为气象预报提供数据支持。
资源探测
雷达可用于地质勘探和资源探测，发现地下矿藏和资源分布。
未来雷达技术的发展趋势
隐身技术
随着反雷达技术的发展，雷达隐身技术将更加重要，提高雷达的生 存能力。
高频、超宽带技术
高频和超宽带雷达具有更高的分辨率和更强的抗干扰能力，是未来 发展的重要方向。
交通运输
雷达在交通运输领域中用于车辆自动驾驶、交通流量监测 、航道监测等方面，可以提高交通运输的安全性和效率。
航空航天
雷达在航空航天领域中用于导航、气象观测、地形测绘、 卫星轨道测量等方面，对于航空航天技术的发展具有重要 意义。
气象观测
雷达在气象观测领域中用于降水、风速、云层等方面的观 测和预报，对于气象研究和灾害预警具有重要作用。
合成孔径雷达
相控阵雷达
利用高速运动平台产生的多普勒效应，将 较小尺寸的天线等效为大面积天线，提高 雷达的方位分辨率。
通过控制阵列天线中各个辐射单元的相位 和幅度，实现雷达波束的扫描和跟踪，具 有多功能和高机动性。
雷达的应用领域
军事应用
雷达在军事领域中广泛应用于目标探测、跟踪、火控、制 导等方面，是现代战争中不可或缺的重要装备。
雷达通过发射机产生高频电磁波，经过天线辐射到空间中，遇到目标后反射回 来，被雷达天线接收并传输给接收机进行处理，最终形成目标图像或数据。
雷达的分类
脉冲雷达
连续波雷达
通过发射脉冲信号进行探测，根据回波信 号的延迟时间确定目标距离，具有较高的 距离分辨率。
发射连续的电磁波，通过测量电磁波在空 间中的传播时间来确定目标距离，具有较 高的速度分辨率。
气象观测
雷达能够探测气象目标，如降水、风速、风向 等，为气象预报提供数据支持。
资源探测
雷达可用于地质勘探和资源探测，发现地下矿藏和资源分布。
未来雷达技术的发展趋势
隐身技术
随着反雷达技术的发展，雷达隐身技术将更加重要，提高雷达的生 存能力。
高频、超宽带技术
高频和超宽带雷达具有更高的分辨率和更强的抗干扰能力，是未来 发展的重要方向。
交通运输
雷达在交通运输领域中用于车辆自动驾驶、交通流量监测 、航道监测等方面，可以提高交通运输的安全性和效率。
航空航天
雷达在航空航天领域中用于导航、气象观测、地形测绘、 卫星轨道测量等方面，对于航空航天技术的发展具有重要 意义。
气象观测
雷达在气象观测领域中用于降水、风速、云层等方面的观 测和预报，对于气象研究和灾害预警具有重要作用。
合成孔径雷达
相控阵雷达
利用高速运动平台产生的多普勒效应，将 较小尺寸的天线等效为大面积天线，提高 雷达的方位分辨率。
通过控制阵列天线中各个辐射单元的相位 和幅度，实现雷达波束的扫描和跟踪，具 有多功能和高机动性。
雷达的应用领域
军事应用
雷达在军事领域中广泛应用于目标探测、跟踪、火控、制 导等方面，是现代战争中不可或缺的重要装备。