现代雷达接收机的特性
雷达信号处理基础理论与应用
雷达信号处理基础理论与应用雷达信号处理是现代雷达技术的核心，是将雷达接收到的回波信号转换为目标信息的过程。
因此，对于雷达信号处理的理论和应用的研究具有重要的现实意义和应用价值。
一、雷达基础理论1.1 雷达系统基础原理雷达系统的基础原理是通过发射电磁波，在目标物体上产生散射回波信号，并接收并处理回波信号，从而实现目标位置、速度、方位等信息的测量。
雷达系统的核心构成包括发射机、天线、接收机和信号处理器。
其中，发射机产生电磁信号，通过天线发射；接收机接收回波信号，信号处理器对回波信号进行处理后提取目标信息。
1.2 雷达信号理论雷达信号的理论表述是指雷达系统中涉及到各种信号处理算法的基础理论和应用。
雷达信号通常具有高频段、窄带和受干扰的特点，因此需要对信号进行复杂的处理。
雷达信号处理中涉及到的主要理论包括多普勒效应、回波信号分析、信号干扰、雷达成像等。
1.3 雷达系统性能参数雷达系统性能参数通常包括雷达探测能力、定位精度、分辨率、探测距离、反射截面等。
其中，雷达探测能力是指雷达系统可以发现目标的能力；定位精度是指雷达系统可以测量目标在空间中的位置；分辨率是指雷达系统可以将多个目标区分开来的能力；探测距离是指雷达系统可以探测到目标的最远距离；反射截面是指雷达系统接收到的目标回波信号对应的物体截面。
二、雷达信号处理应用2.1 雷达成像雷达成像是一种基于微波辐射的成像技术。
它通过对反射回波信号进行处理，实现目标在三维空间中的图像展示。
在雷达成像过程中，通常需要采用多个角度的发射和接收，以实现更准确的成像效果。
雷达成像技术在军事、航天、地质勘探等各个领域都得到了广泛的应用。
2.2 多普勒雷达多普勒雷达是一种测量目标速度的传感器。
它基于多普勒效应，利用目标运动产生的频移信息，对目标速度进行测量。
多普勒雷达的应用领域非常广泛，包括交通监控、地震预警、气象预报等。
2.3 监测雷达监测雷达是一种通过对目标进行连续观测，实时监测目标的运动和变化的雷达系统。
雷达的基本组成
雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。
雷达发射机产生辐射所需强度的脉冲功率，其波形是脉冲宽度为K而重复周期为T的高频脉冲串。
发射机现有两种类型：一种是直接震荡式（如磁控管振荡器），它在脉冲调制器控制下产生的高频脉冲功率被直接馈送到天线；另一种是功率放大式（主振放大式），它是由高稳定度的频率源（频率综合器）作为频率基准；在低功率电平上形成所需波形的高频脉冲串作为激励信号，在发射机中予以放大并驱动末级功放而获得大的脉冲功率来馈给天线的。
功率放大式发射机的优点是频率稳定度高且每次辐射式相参的，这便于对回波信号进行相参处理，同时也可以产生各种所需的复杂脉压波形。
发射机输出的功率馈送到天线，而后经天线辐射到空间。
脉冲雷达天线一般具有很强的方向性，以便集中辐射能量来获得较大的观测距离。
同时，天线的方向性越强，天线波瓣宽度越窄，雷达测向得精度和分辨力就越高。
常用的微波雷达天线是抛物面反射体，馈源放置在焦点上，天线反射体将高频能量聚成窄波束。
天线波束在空间的扫描常采用机械转动天线来得到，由天线控制系统来控制天线在空间的扫描，控制系统同时将天线的转动数据送到终端设备，以便取得天线指向的角度数据。
根据雷达用途的不同，波束形状可以是扇形波束，也可以是针状波束。
天线波束的空间扫描也可以采用电子控制的办法，它比机械扫描的速度快，灵活性好，这就是20世纪末开始日益广泛使用的平面相控阵天线和电子扫描的阵列天线。
前者在方位和仰角两个角度上均实行电扫描；后者是一位电扫描，另一维为机械扫描。
脉冲雷达的天线是收发共用的，这需要高速开关装置，在发射时，天线与发射机接通，并与接收机断开，以免强大的发射功率进入接收机把接收机高放混频部分烧毁；接收时，天线与接收机接通，并与发射机断开，以免微弱的接收功率因发射机旁路而减弱。
这种装置称为天线收发开关。
天线收发开关属于高频馈线中的一部分，通常由高频传输线和放电管组成，或由环行器及隔离器等来实现。
雷达技术的原理与应用
雷达技术的原理与应用雷达技术是一种利用电磁波来探测目标的技术，常用于航空、军事、天气预报等领域。
雷达技术在现代科技中有着不可替代的地位，那么雷达技术的原理和应用是什么呢？一、雷达技术的原理雷达技术的原理是利用电磁波的反射特性来探测目标。
雷达发射机发射出一束电磁波，这一束电磁波可以穿过大气层并传播到进入探测区域内。
当该电磁波碰到物体后，一部分电磁波被物体反射回来，这些反射回来的电磁波被雷达接收机接收。
通过接收到的信号和发射信号之间的差异计算出目标的位置、距离、速度等信息。
二、雷达技术的应用1.军事雷达技术在军事领域中被广泛应用，用于侦察、侦测和反制作战中的敌方目标。
比如利用雷达技术可以在夜间发现敌方舰船和潜艇，使我军舰艇能够在敌人得到行动和进攻之前就掌握其位置和行动。
2.航空雷达技术在航空领域中起着至关重要的作用，可以帮助航空器在夜间和雾天进行安全飞行，同时也可以对导弹等威胁进行及早发现和识别。
例如，雷达技术在民航和军用机场的起降控制中得到广泛应用，有助于保障航班安全和顺利进行。
3.天气预报雷达技术在天气预报中也有着广泛的应用。
通过探测云层内的水滴或者雪花的反射信号，可以估算降水的强度、范围等信息，从而提供有利于人们做出决策的天气预报。
4.交通运输雷达技术在交通运输中也有贡献。
比如，通过在车辆上安装雷达系统，可以在盲点处探测前方车辆并提示驾驶员，减少交通事故的发生率。
此外，在航运领域中也可以利用雷达技术实时监测船舶的位置和航速等信息，以确保航行的安全。
三、雷达技术的未来雷达技术的应用前景十分广阔。
随着人工智能、机器人等技术的不断发展，人们可以将雷达技术与其他技术相结合，使其更加智能化。
例如，可将雷达技术与自动驾驶技术相结合，在无人驾驶汽车、船舶、航空器等领域得到广泛应用。
此外，还可以将雷达技术与互联网、云计算等技术相结合，实现数据的互联互通和共享、远程控制等功能，为人们带来更加便利、高效的生活和工作体验。
346雷达原理-概述说明以及解释
346雷达原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述雷达（Radar）是一种利用无线电波进行探测和测量的技术。
它是通过发射电磁波并接收其反射信号来探测目标物体的位置、速度、方向和其他相关信息的一种工具。
雷达技术在军事、航空、天气预报、海洋勘测等领域具有广泛的应用。
雷达的原理很简单，它利用电磁波在空间中传播的特性进行工作。
当雷达发射器发出电磁波时，这些波会在空间中以光速传播，并在遇到目标物体时被反射回来。
接收器会接收到这些反射信号，并通过分析其强度、频率和时间延迟等参数来确定目标物体的位置和其他信息。
雷达系统通常由发射器、接收器、信号处理装置和显示器等组成。
发射器负责产生和发射电磁波，接收器则负责接收反射信号。
信号处理装置用来对接收到的信号进行处理与分析，从而提取出目标物体的相关信息。
最后，这些信息会通过显示器或其他方式展示给操作人员。
雷达技术的应用越来越广泛。
在军事方面，雷达可以用于目标跟踪、无人机探测、导弹防御等任务。
在航空方面，雷达常被用于飞行导航、防撞系统等。
在天气预报和海洋勘测中，雷达可以探测降雨、风暴和海洋浪涌等自然现象。
尽管雷达技术已经非常成熟，但随着科技的不断发展，雷达也在不断更新和改进。
比如，现代雷达系统通常采用多普勒效应，从而可以更准确地测量目标物体的速度。
此外，雷达系统还可以与其他技术结合，比如全球定位系统（GPS），从而提高测量的精度和准确性。
总之，雷达是一种非常重要的探测和测量工具。
它通过利用电磁波与目标物体相互作用的原理，可以获取目标物体的位置、速度和其他相关信息。
随着技术的不断发展，雷达在各个领域的应用也变得越来越广泛。
未来，我们可以期待雷达技术在更多领域发挥更大的作用。
1.2 文章结构文章结构是指文章整体的组织和布局方式，它对于提供清晰而有逻辑的文章表达至关重要。
本文将按照以下结构展开讨论346雷达原理。
首先，在引言部分1.1中，我们将概述346雷达原理的背景和基本概念，以便读者了解文章的背景和目的。
《现代雷达技术》课件
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。
雷达知识点总结
雷达知识点总结1. 雷达的工作原理1雷达测距原理超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性，并且遇到物标有良好的反射现象。
用发射机产生高频无线电脉冲波，用天线向外发射和接收无线电脉冲波，用显示器进行计时、计算、显示物标的距离，并用触发电路产生的触发脉冲使它们同步工作。
2雷达测方位原理（1）利用超高频无线电波的空间直线传播；（2）雷达天线是一种定向型天线；（3）用方位扫描系统把天线的瞬时位置随时准确地送到显示器，使荧光屏上的扫描线和天线同步旋转，于是物标回波也就按它的实际方位显示在荧光屏上。
雷达基本组成（1）触发电路（Trigger Circuit）（2）作用：每隔一定的时间产生一个作用时间很短的尖脉冲（触发脉冲），分别送到发射机、接收机和显示器，使它们同步工作。
（3）（4）发射机（Transmitter）（5）作用：在触发脉冲的控制下产生一个具有一定宽度的大功率高频的脉冲信号（射频脉冲），经波导馈线送入天线向外发射。
参数：X波段：9300MHz—9500MHz （波长3cm）S波段：2900MHz—3100MHz （波长10cm）（6）天线（Scanner; Antenna）（7）作用：把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去，同时只接收从该方向的物标反射的回波，并再经波导馈线送入接收机。
参数：顺时针匀速旋转，转速：15—30r/min（8）（9）接收机（Receiver）作用：将天线接收到的超高频回波信号放大，变频（变成中频）后，再放大、检波，变成显示器可以显示的视频回波信号。
（5）收发开关（T-R Switch）作用：在发射时自动关闭接收机入口，让大功率射频脉冲只送到天线向外辐射而不进入接收机；在发射结束后，能自动接通接收机通路让微弱的回波信号顺利进入接收机，同时关闭发射机通路。
（6）显示器（Display）作用：传统的PPI显示器在触发脉冲的控制下产生一条径向的距离扫描线，用来计时、计算物标回波的距离，同时这条扫描线由方位扫描系统带动天线同步旋转。
新体制雷达与雷达“四抗”
６低截获概率雷达
低截获概率雷达是随着电子对抗技术的发展应运而生的，它是雷达抗干扰、抗侦察、 抗摧毁技术、战术的综合体现。低截获概率雷达的低峰值功率和设计上采取的综合措施（减 少雷达的辐射时间、采用双（多）基地雷达技术和低截获概率设计），使其难以被电子支 援措施（ＥＳＭ）或电子情报（ＥＬ巧ｒｒ）接收机侦测和识剐，因此雷达探测到敌方目标的同 时，被敌方截获到雷达信号的概率最小，使侦察截获接收机很难甚至不能发现雷达的存在． 抗反辐射导弹能力低截获概率雷达是反辐射导弹的克星，因为它可将辐射能量以类 噪音的形式扩散在宽频率范围上，从而使反辐射导弹定位系统精度下降，使雷达免遭反辐 射导弹的攻击。其主要原理，一是雷达发射的脉冲随机变化，使反辐射导弹难以捕捉和跟 踪一个“恒定”的信号；二是对雷达实施热屏蔽，以有效的抑制或屏蔽寄生电磁辐射，一降低 雷达的红外特征；三是降低雷达旁瓣，缩小波束辐射度，使反辐射导弹难以从主瓣方向进
型高性能的激光雷达也将相继问世，并必将在未来高技术战争中大显身手．
５超视距雷达
超视距雷达工作在短波波段（２＂～３０ＭＨｚ），由于电离层对短波波段电磁波的折射性能 更好，因此，可以利用电磁波在电离层与地面之间的反射和电磁波在地球表面跳跃传播， 探测地平线以下超远距离的空中和海上目标，其作用距离不受地球曲率限制。按电磁波传 播途径的不同，超视距雷达可分为地波超视距雷达、天波超视距雷达和大气波导超视距雷
激光雷达作为一种能够对抗电子干扰、反辐射导弹、超低空突防和隐身目标的高灵敏度雷 达，不仅能精确测定目标距离、方位和速度，还具有普通雷达所不能胜任的探测隐身飞机、 潜艇、水雷、有毒气体和生物武器的能力，而且体积小，抗干扰能力强，因而其发展一直
受到各国军方的高度关注。特别是由于它具有分辨率高、特征稳定性好以及能产生三维图
雷达介绍_??????
1 .雷达的定义雷达是对于远距离目标进行无限探测、定位、侧轨和识别的一种传感器系统。
2 .最基本的雷达系统的组成2.1 雷达发射机雷达发射机(transmitter )的作用是产生辐射所需强度的高频脉冲信号，并将高频信号馈送到天线。
2.2 天线天线的作用是将雷达发射机馈送来的高频脉冲信号辐射到探测空间2.3 接收机接收机的主要任务是把微弱的目标回波信号放大到足以进行信号处理的电平，同时接收机内部的噪声应尽量小，以保证接收机的高灵敏度。
接收机图1-1雷达系统的基本原理 目标检测与信息提取到目标的距同波信发射信收发开关发射机2.4目标检测和信息提取目标检测和信息提取等任务是实现雷达接收机输出信号的进一步处理3.雷达天线天线是雷达系统中发射和接收电磁波的装置，是雷达系统与外界联系单的纽带。
他的主要作用是：(1)将雷达发射机产生的高能量电磁波辐射(有一定的方向性)向外部自由空间(空气或其他媒介)；(2)接收目标的回波(包括外部噪声)。
4.雷达发射机雷达发射机的作用是产生所需强度的高频脉冲信号，并将高频信号馈送到天线发射出去。
常见的雷达发射机可分为单级振荡式发射机和主振放大发射机两类。
单级振荡式发射机，由于脉冲调制器直接控制振荡器工作，每个射频脉冲的起始射频相位是由振荡器的噪声决定，因而相继脉冲的射频相位是随机的，即受脉冲调制的振荡器所输出的射频脉冲串之间的信号相位是非相参的。
所以，有时把单级振荡式发射机称为非相参发射机。
4.1 主振放大发射机主振放大式发射机由多级组成，图4-2是其基本组成框图。
图4-2主振放大式发射机组成框图主控振荡器用来产生射频信号；射频放大链用来放大射频信号，提高信号的功率电平；主振放大式因此而得名。
主控振荡器常由基准振荡器、本机振荡器和相干振荡器等组成微波振荡器组。
由于微波振荡器组常由固体器件组成，所以也称它们为固体微波源。
现代雷达要求主控振荡器的输出频率很稳定。
射频放大链一般由一至三级射频功率放大器级联组成。
现代雷达信号处理
基于人工智能的雷达信号处理技术利用机器学习、深度学习等算法对雷达回波数据进行处理，自动提取目标特征， 实现高精度的目标检测、跟踪和识别。通过训练神经网络模型，可以快速处理大量数据，提高雷达系统的实时性 能。
基于量子计算的雷达信号处理技术
总结词
利用量子计算的优势对雷达信号进行优化处理，提高数据处理速度和计算精度。
雷达目标识别技术是利用雷达回波信息对目标进行分类和 识别的技术，是现代雷达系统的重要应用之一。
通过提取和分析目标的形状、尺寸、速度等特征信息，结 合人工智能和模式识别算法，实现对目标的自动分类和识 别，提高雷达的应用价值。
03 雷达信号处理的应用
军事应用
01
02
03
目标检测与跟踪
雷达信号处理在军事领域 中广泛应用于目标检测与 跟踪，如导弹制导、火控 系统等。
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基于生物启发的雷达信号处理技术从生物感知机制中获得 灵感，创新雷达信号处理方法。例如，仿生雷达系统借鉴 昆虫的复眼结构和感知机制，通过阵列天线和信号处理算 法实现高分辨率和高灵敏度的目标感知。此外，基于生物 神经网络的雷达信号处理方法也正在研究和发展中，以提 高雷达系统的感知能力和适应性。
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解决方案
采用高速数字信号处理器、并行处理技术和高效的算法设 计，以提高雷达的数据处理速度和动态范围。
高精度测距和测速问题
总结词
高精度测距和测速是现代雷达信号处理的另一个关键问题。
详细描述
随着雷达应用范围的扩大，对测距和测速精度的要求也越来越高。如何提高测距和测速的精度是现代雷达信号处理面 临的挑战之一。
现代雷达信号处理
目录
• 雷达信号处理概述 • 现代雷达信号处理技术 • 雷达信号处理的应用 • 现代雷达信号处理面临的挑战和解决方案 • 新一代雷达信号处理技术展望
雷达组成及原理
雷达的组成及其原理课程名称：现代阵列并行信号处理技术姓名：杜凯洋教师：王文钦教授一．简介雷达（Radar，即 radio detecting and ranging），意为无线电搜索和测距。
它是运用各种无线电定位方法，探测、识别各种目标，测定目标坐标和其它情报的装置。
在现代军事和生产中，雷达的作用越来越显示其重要性，特别是第二次世界大战，英国空军和纳粹德国空军的“不列颠”空战，使雷达的重要性显露的非常清楚。
雷达由天线系统、发射装置、接收装置、防干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。
其中，天线是雷达实现大空域、多功能、多目标的技术关键之一；信号处理器是雷达具有多功能能力的核心组件之雷达种类很多，可按多种方法分类：（1）按定位方法可分为：有源雷达、半有源雷达和无源雷达。
（2）按装设地点可分为；地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。
（3）按辐射种类可分为：脉冲雷达和连续波雷达。
（4）按工作被长波段可分：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。
（5）按用途可分为：目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。
二. 雷达的组成（一）概述1、天线：辐射能量和接收回波（单基地脉冲雷达），（天线形状，波束形状，扫描方式）。
2、收发开关：收发隔离。
3、发射机：直接振荡式（如磁控管振荡器），功率放大式（如主振放大式），（稳定，产生复杂波形，可相参处理）。
4、接收机：超外差，高频放大，混频，中频放大，检波，视频放大等。
（接收机部分也进行一些信号处理，如匹配滤波等），接收机中的检波器通常是包络检波，对于多普勒处理则采用相位检波器。
5、信号处理：消除不需要的信号及干扰而通过或加强由目标产生的回波信号，通常在检测判决之前完成（MTI ，多普勒滤波器组，脉冲压缩），许多现代雷达也在检测判决之后完成。
6、显示器（终端）：原始视频，或经过处理的信息。
7、同步设备（视频综合器）：是雷达机的频率和时间标准（只有功率放大式（主振放大式）才有）。
现代新型军用雷达种类及功用介绍
现代新型军用雷达种类及功用介绍
军用雷达是一种用于发现目标并确定其位置的电子战系统，被称为战场千里眼。
自问世迄今，历经70多年的发展，雷达可谓战功卓着。
对此，英国首相丘吉尔曾经有过高度评价：凭借当时只有极少数人知道的雷达设施，我们挫败了德国对大不列颠的攻击，雷达的进展使我们这个岛国获得无限安全走出了第一步。
而今，千里眼雷达在信息化战争中更是得到广泛应用，其战略地位和作用可谓举足轻重。
■人丁兴旺种类繁多
现代新型军用雷达种类繁多，按照用途分类主要有：预警雷达、搜索警戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航行管制雷达、引导雷达、炮瞄雷达、战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达以及防撞和敌我识别雷达等等；而按照雷达信号形式又可分为：脉冲雷达、连续波雷达、脉冲压缩雷达、噪声雷达、频率捷变雷达等；按照雷达天线扫描方式，则可分为机械扫描雷达和电扫描雷达；按照雷达信号处理方式还可以分为运动目标显示雷达、脉冲多普勒雷达、频率分集雷达、极化分集雷达、合成孔径雷达等。
然而，虽然军用雷达种类很多，但按照雷达基本功能却主要可分为搜索雷达和跟踪雷达两大类。
雷达的安装方法
雷达的安装方法随着科技的不断发展，雷达技术越来越成熟，应用也越来越广泛。
雷达不仅可以用于军事领域，还可以用于气象、海洋、航空、航天等多个领域，成为现代社会不可或缺的一部分。
而雷达的安装方法也是至关重要的，下面我们就来详细介绍一下雷达的安装方法。
一、选址雷达的选址是非常重要的，选址不当会影响雷达的使用效果。
雷达选址应符合以下要求：1.地形平坦：雷达的选址应该在地形平坦的地方，这样可以更好地保证雷达的稳定性。
2.无遮挡：雷达的选址应该在视野开阔的地方，避免建筑物、山丘、树木等物体遮挡。
3.地质稳定：雷达的选址应该在地质稳定的地方，避免地震等自然灾害对雷达造成影响。
4.周边环境：雷达的选址应该在周边环境比较安静的地方，避免周边环境对雷达的干扰。
二、基础建设雷达的基础建设是雷达安装的重要环节，基础建设不好会影响雷达的使用效果。
雷达的基础建设包括以下几个方面：1.地基处理：地基处理是指对雷达选址的地基进行处理，以保证地基的平稳和坚固。
2.地下管道：在雷达选址周围的地下管道需要进行处理，避免管道对雷达造成干扰。
3.电力供应：雷达需要有稳定的电力供应，因此需要对供电线路进行处理。
4.通信设备：雷达需要有通信设备，以保证与其他设备的连接。
三、设备安装设备安装是雷达安装的重要环节，设备安装不好会影响雷达的使用效果。
设备安装包括以下几个方面：1.天线安装：天线是雷达的核心部件之一，因此天线的安装非常重要。
天线的安装应该符合以下要求：（1）天线的安装高度应该符合雷达的设计要求。
（2）天线的安装角度应该符合雷达的设计要求。
（3）天线的安装位置应该符合雷达的设计要求。
2.发射机安装：发射机是雷达的核心部件之一，因此发射机的安装非常重要。
发射机的安装应该符合以下要求：（1）发射机的安装位置应该符合雷达的设计要求。
（2）发射机的安装应该符合电气安全要求。
3.接收机安装：接收机是雷达的核心部件之一，因此接收机的安装非常重要。
接收机的安装应该符合以下要求：（1）接收机的安装位置应该符合雷达的设计要求。
现代雷达的雷达方程
现代雷达的雷达方程一、引言雷达是一种利用无线电波来探测、测量、定位和跟踪目标的电子设备。
现代雷达在军事、民用航空、气象观测、地质勘探等领域都有广泛的应用。
雷达系统的核心是雷达方程，它描述了雷达系统的性能和特性。
雷达方程是雷达技术的基础，对于理解雷达系统的原理和工作原理至关重要。
二、雷达系统的基本原理雷达系统由发射机、天线、接收机和信号处理系统组成。
雷达系统通过发射器产生无线电波，经过天线发射到空间中，当波束与目标相交时，一部分波被目标散射、反射回来，再通过接收器接收到回波信号，通过信号处理系统处理获得目标信息。
雷达系统利用回波信号的时间延迟、功率和频率信息来确定目标的距离、速度、方向和特性。
三、雷达方程的基本概念雷达方程描述了雷达系统发射的脉冲波束与目标之间的相互作用。
雷达方程通常包括传输损耗、接收损耗、目标回波、信号处理等因素。
雷达方程的基本形式如下：P_r = P_t * A_e * \frac{G^2 * \lambda^2 * \sigma * \tau}{(4\pi)^3 * R^4 * L}其中，P_r表示接收到的回波功率，P_t表示发射功率，A_e表示等效孔径面积，G表示天线增益，\lambda表示波长，\sigma表示目标雷达散射截面积，\tau表示脉冲宽度，R表示目标距离，L表示系统损耗。
四、雷达方程的推导1、传输损耗雷达系统在发射和接收过程中会产生传输损耗，主要由传输线、连接器、耦合器等元件引起。
传输损耗由系统参数决定，一般用L_t表示。
2、接收损耗雷达系统在接收过程中也会产生接收损耗，主要由接收器、天线、前置放大器等元件引起。
接收损耗由系统参数决定，一般用L_r表示。
3、天线增益天线是雷达系统中最重要的组成部分之一，它决定了雷达系统的灵敏度和分辨率。
天线增益是指天线在某个方向上辐射功率与等效全向辐射功率之比，一般用G表示。
4、目标回波目标回波是指目标接收到雷达发射的波束后发出的回波信号，它包含了目标的特性信息。
现代雷达接收机的特性
对于机 的 滤 波 性 能 Ａ接 影 响 对 系 统
等 所 探 测 的 匕ｉ Ｊ 、 ； 址ｆ ］ ¨ Ｊ Ｉ ｌ ， Ｊ ； Ｊ ￡ ‘ ｊ ，而 云 、
云雨，它主要探测云雨的强瞍、移动速度、ｆ ｔ
置 及 范 围 。 这 就 需 要接 收 机 具 处 ｆ 『 人动 态 范
称为 “ ｛ 别 系数 ” ，定 义为接 收 机 最 小输 ｆ ¨信 噪 比 （ （ ｓ ／ Ｎ＿ 、 ） ¨ ） ， 它
２ ． ２ 动 态 范 围和 增 益
同 体制 达 而 变化 。
相控 阵 雷 达 的 天 线 为 人 线 列 ， 【 ｌ Ｉ ＿ ｎ个 ｆ阵 组 成 ，每 个 子 『 ｉ ４ ＝ 有 ｎ个收 发模 块 ， ｍ＊ Ｄ 个收 发 模 块 。这 些 收 发 纰 什 要包 含助 率 放 人
及稳 定性等 ， 来研 究 几种 不同 工
作 机 制 下 雷 达 接 收 机 的 特 性 ， 对 相 关工作 人 员具 有一 定 的学 习 参 考价 值
』
ｋ为 玻 尔 舷 曼 常 数 ： Ｔ 为 Ｉ ７ ℃ 卜
的热／ Ｊ 温度 ２ ９ ０ Ｋ； Ｂ 为 系 统 噪 声 带 宽 ｉ Ｍ
Ｓ ｋ Ｔ ｌ 】 Ｂ Ｆ Ｍ （ ２）
性 能 的重要 质 量指 标 ，包括 噪 声 系数 、 灵 敏 度 、 动 态 范 围 、 滤 波
图１ ：超外差式接 收机框图
提 高 椿 测 距 离 和 速 度 的 分 辨 力 ， 比 ｌ ｅ 】 象
达应Ｊ ｛ ｛ 中地 物 同波 的踢 除 。 ３ ． ２ 相 控 阵 雷 达 接 收 机
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现代雷达系统分析与设计(陈伯孝)第5章
针对无源干扰的特点，采取适当的对抗措施，如提高雷达信 号处理能力、优化雷达工作参数、采用多站雷达协同探测等 ，以提高雷达在无源干扰环境下的探测性能。
复合干扰识别与对抗措施
复合干扰识别
当雷达同时受到多种类型的有源和无源干扰时，需要综合运用信号分析、特征提取和分类识别等方法 ，对复合干扰进行识别。
现状
现代雷达技术已经相当成熟，具有高分辨率、高灵敏度、多功能等特点。同时， 随着人工智能、大数据等技术的融合应用，雷达正朝着智能化、网络化方向发展 。
雷达系统组成与功能
组成
雷达系统主要由发射机、天线、接收机、信号处理机、终端显示设备等组成。其中，发射机负责产生高频电磁波； 天线用于电磁波的辐射和接收；接收机负责接收回波信号；信号处理机对回波信号进行处理以提取目标信息；终 端显示设备用于显示目标信息。
对抗措施
针对复合干扰的特点，采取综合的对抗措施，如综合运用有源和无源干扰对抗技术、采用自适应抗干 扰算法、优化雷达系统结构等，以提高雷达在复合干扰环境下的探测和抗干扰能力。
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雷达性能评估方法
探测性能评估指标
探测距离
雷达能够探测到的目标的 最远距离，是评估雷达探 测性能的重要指标。
探测精度
雷达对目标位置、速度等 参数的测量精度，直接影 响雷达的探测性能。
利用信号处理技术对雷达回波信号进行参 数估计，如距离、速度、角度等，为后续 的目标识别和跟踪提供准确的信息。
恒虚警率检测
在复杂环境中，通过自适应调整检测 门限，保持恒定的虚警率，以提高雷 达的检测性能。
杂波抑制技术
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动目标显示
通过相减或滤波等方法， 抑制地物杂波，提高运动 目标在雷达图像中的可见 度。
雷达简介介绍
在民用方面，雷达被 用于气象观测、空中 交通管制、地质勘测 等领域。
在军事方面，雷达被 用于探测、跟踪和打 击目标。
02 雷达种类与特点
脉冲雷达
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工作原理
脉冲雷达通过发射脉冲信 号并接收回波来探测目标 。
特点
脉冲雷达具有较高的距离 分辨率，但较低的抗干扰 能力和测速能力。
特点
频率捷变雷达具有较高的抗干扰能力和抗截获能 力，但系统复杂度高。
应用场景
主要用于军事和航天等领域。
合成孔径雷达
工作原理
合成孔径雷达通过多普勒效应和 运动补偿技术提高目标分辨率。
特点
合成孔径雷达具有较高的距离分辨 率和抗干扰能力，但系统复杂度高 。
应用场景
主要用于航空航天、遥感等领域。
03 雷达系统组成及工作过程
应用场景
主要用于军事、航空和航 海等领域。
连续波雷达
工作原理
连续波雷达发射连续的射 频信号，并接收目标的反 射信号。
特点
连续波雷达具有较高的抗 干扰能力和测速能力，但 较低的距离分辨率。
应用场景
主要用于防空、导弹制导 、交通控制等领域。
频率捷变雷达
工作原理
频率捷变雷达通过快速改变发射信号的频率来避 免干扰和提高抗截获能力。
雷达简介介绍
汇报人：
日期:
• 雷达基本概念 • 雷达种类与特点 • 雷达系统组成及工作过程 • 雷达技术发展与前沿技术
• 雷达在各领域的应用及案例介绍 • 总结与展望
01 雷达基本概念
雷达定义
雷达是利用无线电波探测目标 并获取其信息的电子设备。
雷达主要由发射机、接收机、 天线和显示器等部分组成。
第二章++船用雷达设备(接收机)
汇报人：
技术发展：雷达技术的不断进步使得船用雷达设备的性能不断提高
法规要求：国际海事组织对船舶安全提出了更高的要求推动了船用雷达设备的发 展
发展趋势：智能化、集成化、小型化是船用雷达设备未来的发展趋势
技术发展趋势：数字化、智能化、网络化 未来展望：更加智能化、自动化、集成化 技术挑战：提高精度、降低功耗、提高可靠性 市场前景：随着船舶自动化和智能化的发展船用雷达设备(接收机)的市场需求将持续增长。
市场竞争：全球范围内船用雷达设备(接收机)市场竞争激烈主要厂商包括Rytheon、Northrop Grummn、Thles等
发展趋势：随着技术的不断发展船用雷达设备(接收加强技术创新提高产品质量降低成本提高售后服务水平以增强市场竞 争力
定期检查：确 保设备运行正
常无故障
清洁保养：定 期清洁设备保
持清洁
更换零件：定 期更换磨损或
损坏的零件
备份数据：定 期备份设备数 据防止数据丢
失
安全性要求：符合国际海事组织 (IMO)和国际电工委员会(IEC)的相 关标准
测试项目：包括但不限于接收机的 灵敏度、抗干扰能力、稳定性等
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定义：船用雷达设备(接收机)是一种用于船舶导航、定位和避碰的电子设备能够接收和显示雷达信号 帮助船舶驾驶员了解周围环境和航行情况。
作用：船用雷达设备(接收机)的主要作用包括： . 导航：提供船舶位置、航向和速度等信息帮助船舶 驾驶员进行航线规划和导航。 b. 定位：通过接收和显示雷达信号帮助船舶驾驶员确定船舶位置和周围 环境。 c. 避碰：通过接收和显示雷达信号帮助船舶驾驶员及时发现和避免碰撞危险。 d. 通信：通过 接收和显示雷达信号帮助船舶驾驶员进行通信和协调。
相控阵天气雷达关键技术研究
相控阵天气雷达关键技术研究相控阵天气雷达关键技术研究引言天气预报在人们的生活和工作中扮演着重要的角色。
准确地了解未来的天气状况对农业、交通、航空、能源等行业具有重要的意义。
而相控阵天气雷达作为现代雷达技术的一种重要应用，已经在天气监测和预测领域发挥了关键作用。
本文将介绍相控阵天气雷达的工作原理，并重点探讨其关键技术。
一、相控阵天气雷达的工作原理相控阵天气雷达是利用雷达技术对大气中的水滴、冰晶等粒子进行探测和测量的装置。
它通过发射高频电磁波，并接收由大气中散射返回的电磁信号来获取目标的信息。
相控阵技术在天气雷达中的应用，使其具备了以下几个关键特点：1.1 高时空分辨率相控阵天气雷达采用多波束形成技术，可以同时监测多个方向上的天气现象。
相较于传统的机械转台雷达，相控阵雷达可以实现更高的时空分辨率。
这使得天气雷达能够更准确地探测和跟踪天气现象的演变，提高天气预报的准确性。
1.2 宽频带工作相控阵天气雷达采用宽频带工作方式，可以接收并处理来自不同目标的多个频率的回波信号。
这种宽频带工作的特点，使得雷达在探测和分析大气中的不同目标时具备良好的灵敏度和分辨性能。
1.3 自适应抗干扰能力相控阵天气雷达采用数字信号处理技术，可以对接收到的信号进行抗干扰处理。
它可以有效地抑制天气雷达在强信号干扰下的性能下降，提高雷达的工作稳定性和抗干扰能力。
二、相控阵天气雷达的关键技术2.1 高性能发射机技术相控阵天气雷达中的发射机需要具备高稳定性和较大的输出功率。
高性能发射机技术可以通过采用带宽扩展技术、频率合成技术和功率分配技术等方式，实现雷达系统在宽频带工作下的高功率输出和好的发射功率稳定性。
2.2 高精度波束成形技术波束成形技术是相控阵雷达的核心技术之一，它决定了雷达对目标的探测和跟踪能力。
高精度波束成形技术可以通过采用高精度数字信号处理技术和复杂的波束成形算法，实现对天气目标的精确探测和跟踪，提高雷达的分辨率和抗干扰能力。
雷达的原理是利用哪种声波
雷达的原理是利用哪种声波雷达的原理是利用电磁波，包括微波、无线电波或激光光束等形式的电磁波。
雷达的全称是“Radio Detection And Ranging”，即无线电探测与测距。
雷达利用电磁波通过空气的传播特性来实现目标的探测与测距。
雷达是一种利用电磁波进行探测与测距的技术，可用于民用和军事应用。
它通过发射电磁波，并在目标反射回来后接收这些波来确定目标的位置、距离、速度等信息。
雷达的工作原理可以简单地分为四个步骤：发射电磁波、接收返回波、处理信号和显示结果。
发射电磁波：雷达系统通过天线发射电磁波，这些电磁波可以是微波、无线电波或激光光束。
不同类型的雷达使用不同频率的电磁波，以适应不同的应用场景。
当电磁波从雷达发射器出射后，它们会在空间中以直线传播。
接收返回波：当发射的电磁波遇到目标物体时，部分波被反射回来，形成了返回波。
这些返回波在接收天线收集到后，通过导波管（又称收波器）传送到接收机。
处理信号：接收机将接收到的信号进行放大、滤波和解调等处理，以提取目标的相关信息。
这些信息包括目标的位置、距离、速度等。
接收机会根据返回波的时间延迟来计算目标物体与雷达之间的距离。
显示结果：最后，处理得到的信号会通过雷达系统中的指示器、计算机显示屏或其他设备来展示出来，使操作人员能够获得目标的相关信息。
雷达系统还可以将这些信息与其他系统进行整合，并进行进一步的处理与分析。
雷达的工作原理是基于电磁波在空间中传播的性质，利用电磁波的反射与接收来实现目标的探测与测距。
不同类型的雷达可以应用于不同的领域，包括民航、海上导航、军事侦察等等。
随着技术的发展，雷达的应用范围也不断扩大，其在现代社会中发挥着重要的作用。
雷达的基本组成
雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。
雷达发射机产生辐射所需强度的脉冲功率，其波形是脉冲宽度为K而重复周期为T的高频脉冲串。
发射机现有两种类型：一种是直接震荡式（如磁控管振荡器），它在脉冲调制器控制下产生的高频脉冲功率被直接馈送到天线；另一种是功率放大式（主振放大式），它是由高稳定度的频率源（频率综合器）作为频率基准；在低功率电平上形成所需波形的高频脉冲串作为激励信号，在发射机中予以放大并驱动末级功放而获得大的脉冲功率来馈给天线的。
功率放大式发射机的优点是频率稳定度高且每次辐射式相参的，这便于对回波信号进行相参处理，同时也可以产生各种所需的复杂脉压波形。
发射机输出的功率馈送到天线，而后经天线辐射到空间。
脉冲雷达天线一般具有很强的方向性，以便集中辐射能量来获得较大的观测距离。
同时，天线的方向性越强，天线波瓣宽度越窄，雷达测向得精度和分辨力就越高。
常用的微波雷达天线是抛物面反射体，馈源放置在焦点上，天线反射体将高频能量聚成窄波束。
天线波束在空间的扫描常采用机械转动天线来得到，由天线控制系统来控制天线在空间的扫描，控制系统同时将天线的转动数据送到终端设备，以便取得天线指向的角度数据。
根据雷达用途的不同，波束形状可以是扇形波束，也可以是针状波束。
天线波束的空间扫描也可以采用电子控制的办法，它比机械扫描的速度快，灵活性好，这就是20世纪末开始日益广泛使用的平面相控阵天线和电子扫描的阵列天线。
前者在方位和仰角两个角度上均实行电扫描；后者是一位电扫描，另一维为机械扫描。
脉冲雷达的天线是收发共用的，这需要高速开关装置，在发射时，天线与发射机接通，并与接收机断开，以免强大的发射功率进入接收机把接收机高放混频部分烧毁；接收时，天线与接收机接通，并与发射机断开，以免微弱的接收功率因发射机旁路而减弱。
这种装置称为天线收发开关。
天线收发开关属于高频馈线中的一部分，通常由高频传输线和放电管组成，或由环行器及隔离器等来实现。
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现代雷达接收机的特性
作者：郑迎宾
来源：《电子技术与软件工程》2017年第08期
摘要
接收机是雷达系统中重要的组成部分，其性能的优劣直接影响雷达整体的探测性能。
文章从引用现代雷达接收机的工作原理出发，通过论述几个影响接收机性能的重要质量指标，包括噪声系数、灵敏度、动态范围、滤波及稳定性等，来研究几种不同工作机制下雷达接收机的特性，对相关工作人员具有一定的学习参考价值。
【关键词】雷达接收机回波信号指标特性
在雷达系统中，雷达接收机具有至关重要的作用。
雷达接收机的主要功能就是能够从雷达探测的大量信息中选择有用的信息，其工作过程是通过对雷达天线接收到的微弱信号进行一系列的选择，包含预选、放大、混频、滤波、解调等处理过程，同时还要对内外部的干扰信号、噪声、杂波进行抑制及过滤，得到有用的目标回波信号，以供信号处理需要。
一般来说，警戒雷达、跟踪雷达等所探测的飞行器、船只、车辆及人员信息是有用回波信号，而云、雨等对于气象雷达是有用回波信号。
1 雷达接收机的工作原理
雷达接收机主要由模拟电路、数字电路、微波电路及信号处理单元组成。
现代雷达系统基本上都采用超外差式接收机，他由高频放大、混频、中频放大、检波、视频放大等电路组成，其组成框图如图1所示。
实际应用中，为了提高接收机的性能，其组成还要更为复杂些。
例如，为保证接收机在宽带工作，进行二次混频；为提高信号质量，加入线性滤波；为了稳定本振，使用性能高的频率综合器等。
2 几个重要指标
对于现代雷达来说，我们对接收机追求的共性可概括为噪声低、动态范围大、工作频带宽、稳定性好及性价比高等。
2.1 噪声系数和灵敏度
雷达接收机的噪声分为内部噪声和外部噪声。
内部噪声主要由接收机内部微波或高频元器件及馈线产生，外部噪声主要由天线噪声、工业干扰、宇宙射线干扰及人为干扰等。
噪声系数常用F表示，定义为接收机输入与输出端的信噪比，公式为：
灵敏度用来表示接收机能探测到微弱信号的能力。
高灵敏度的雷达，探测微弱信号的能力大，相应的探测距离就会更远；相反亦之。
灵敏度常用最小可检测信号功率Simin来表示。
式中，k为玻尔兹曼常数；T0为17℃下的热力学温度290K；Bn为系统噪声带宽；M称为“识别系数”，定义为接收机最小输出信噪比值（（So/No）min），它因不同体制雷达而变化。
2.2 动态范围和增益
雷达接收机的动态范围表示，在正常工作时，接收机所允许输入信号的强度范围。
太弱的输入信号，会被接收机忽略掉；信号太强，接收机则会发生过载饱和。
因此，在实际应用时，通常采用对数放大器来扩展动态范围。
接收机增益通常表示为输出信号与输入信号功率或电平的比值，是指对回波放大的能力。
2.3 滤波性能
雷达接收机的滤波性能直接影响对系统噪声的控制情况，关系到接收机的灵敏度、波形状况等指标，它取决于雷达中频部件的频率特性。
我们在进行滤波设计时，要充分考虑滤波器带宽比，使其性能尽可能接近“匹配滤波器”以提高接收机输出的信噪比。
2.4 稳定性
接收机的稳定性主要指频率、幅度及相位的稳定。
频率稳定一般取决于本振信号稳定度，它是直接影响整个雷达系统在从多样杂波中对目标物的识别及检测能力，也称作改善因子。
幅度及相位的稳定主要影响测量的精度。
3 现代雷达接收机的种类及特性
当然，可以根据工作体制及不同的用途来划分雷达种类，比如气象雷达、警戒雷达、制导雷达、预警雷达和精密跟踪雷达等。
而雷达接收机应用到不同种类的雷达上，其工作体制与技术实现方式也不尽相同。
3.1 全相参雷达接收机
全相参是指雷达的发射机激励信号、本振信号及各种定时器触发脉冲信号等时基信号全部由同一基准信号提供，这些信号之间有确定的相位关系，以确保所有信号的相参性。
在雷达接收系统中，信号源一般为频率综合器。
全相参雷达接收机的主要优点是可以对回波信号进行多普勒信息的提取与处理，大大提高了探测距离和速度的分辨力，比如气象雷达应用中地物回波的踢除。
3.2 相控阵雷达接收机
相控阵雷达的天线为天线阵列，由m个子阵组成，每个子阵有n个收发模块，共m*n个收发模块。
这些收发组件主要包含功率放大器、高频低噪放大器、环形器、隔离器、移相器和控制电路等。
天线阵列的每个子阵将n路回波信号合成子阵波束，送至对应的子阵接收机，共m通道接收机。
在每个通道接收机中，输出的正交数字信号包含了目标物的多种信息。
因此，相控阵雷达接收机除了在频域和时域探测信号外，还具有空域滤波功能。
3.3 气象雷达接收机
对于气象雷达来说，有用的回波信号是云雨，它主要探测云雨的强度、移动速度、位置及范围。
这就需要接收机具处理有大动态范围气象回波的能力。
除此，为了更好地探测速度精度、抑制杂波及相干累积效果，需要频率综合器具有很好的稳定性。
4 结束语
通过对以上多种接收机的特点研究学习，对雷达设备使用及维修人员来说，可以更加深入的了解接雷达接收机的相关特性，以便充分的利用雷达性能及优越的发挥其使用价值。
参考文献
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[4]李白萍，马金柱.船用导航雷达接收机中频匹配滤波电路的设计[J].舰船科学技术，2015（11）：109-111，157.。