《雷达原理角度测量》PPT课件
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雷达原理第7章 角度测量
减小λ/d值(增大d/λ值)。
当θ=0时测角误差dθ最小。θ的范围有一定的限制。
2020/12/12
增大d/λ虽可提高测角精度, 但会带来测角模糊
2R2dsin
1
接收 机
d 12
2
R 12
3 R
13
d 13
12 接收 机
13
接收 机
122d12sin2
132d13 sin2N
2020/12/12
Ud2
(b)
(c)
二极管相位检波器电路及矢量图
(a) 电路; (b) U2>>U1; (c) U2=1/2U1
相位检波器两输入信号为
2020/12/12
u1=U1cos (ωt-φ) u2=U2cos (ωt-90°)
ud1
u2
1 2
u1
ud2
u2
1 2
u1
当选取U2>>U1时, 由矢量图 (b)可知
接收 机
2020/12/12
相位法测角方框图
2R2dsin
设两高频信号为
u1=U1 cos (ωt-φ)
本振信号为
u2=U2cos (ωt) uL=ULcos (ωLt+φL)
φ为两信号相位差；φL为本振信号初相。
u1和uL差频得
uI1=UI1cos［(ω-ωL)t-φ-φL］
u2与uL差频得
uI2=UI2cos［(ω-ωL)t-φL］
Uo
Uo KdU1 sin(45°＋2 )
π
2
π
0π
π
0
2
2
2
－KdU1 sin(45°－2 )
(a)
当θ=0时测角误差dθ最小。θ的范围有一定的限制。
2020/12/12
增大d/λ虽可提高测角精度, 但会带来测角模糊
2R2dsin
1
接收 机
d 12
2
R 12
3 R
13
d 13
12 接收 机
13
接收 机
122d12sin2
132d13 sin2N
2020/12/12
Ud2
(b)
(c)
二极管相位检波器电路及矢量图
(a) 电路; (b) U2>>U1; (c) U2=1/2U1
相位检波器两输入信号为
2020/12/12
u1=U1cos (ωt-φ) u2=U2cos (ωt-90°)
ud1
u2
1 2
u1
ud2
u2
1 2
u1
当选取U2>>U1时, 由矢量图 (b)可知
接收 机
2020/12/12
相位法测角方框图
2R2dsin
设两高频信号为
u1=U1 cos (ωt-φ)
本振信号为
u2=U2cos (ωt) uL=ULcos (ωLt+φL)
φ为两信号相位差；φL为本振信号初相。
u1和uL差频得
uI1=UI1cos［(ω-ωL)t-φ-φL］
u2与uL差频得
uI2=UI2cos［(ω-ωL)t-φL］
Uo
Uo KdU1 sin(45°＋2 )
π
2
π
0π
π
0
2
2
2
－KdU1 sin(45°－2 )
(a)
角度测量PPT幻灯片
在脚架头上移动(不要旋转)仪器，
使垂球尖精确对中测站标志中心，
旋紧中心连接螺旋。
注意:脚架头首先要放平,三个脚螺旋
基本等高,脚架适当踩实,调节垂球尖 高度，使尽量接近标志，便于判断。
垂球
23
垂球对中
三 脚 架 和 垂 球
2. 用光学对中对中
光学对中器的结构：
1.反射棱镜 2.水平度盘 3.仪器纵轴
33
垂直角观测原理
垂直角观测原理
垂直角 － 在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与
水平视线的夹角(也称竖直角)。α = 0～±90o，仰角为
正，俯角为负。
天顶
A
垂直度盘
270°
ZA
0° Z C
0°
90 ° A
B
C
180°
180° 铅
垂
线
水平线
天顶距 － 视线
与铅垂线的夹角 Z = 0°～180°
C
DJ1 ≤ ±1
60mm
30× 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级
DJ2
DJ6
≤ ±2
≤ ±6
40mm
40mm
28×
20/2mm 20/2mm
26×
30/2mm 30/2mm
主要用途
二等平面控制 测量及精密 工程测量
三、四等平面 控制测量及 一般工程测量
图根控制测量 及
一般工程测量
5
二、 经纬仪的构造
因此方向法也称为
B
“全圆测回法”
D
A
C
E
方向观测法
31
全圆方向法水平角观测记录
测 站
测 回 数
表3-3
全水圆平方向度法盘水读平角数观测记录
雷达原理介绍ppt课件
的射频信号进行下变频以转化为视频信号（即中心频率等
于0）。正交解调接收机即可完成这样的下变频处理：
sm(t) = s(t) exp(-j2 f0t) 可见，正交解调处理将信号的中心频率降低了 f0 。
|s( f )|
s(t)
sm(t)
正交解 调前
exp(-j2 f0t)
0 |sm( f )|
f0
f
正交解
基本原理
发射系统 接收系统
目标
将雷达的接收信号与发射信号进行比较，就可 以获得目标的位置、速度、形状等信息，根据这些 信息，雷达进而可以完成对目标的检测、跟踪、识 别等任务。
基本原理
发射信号：
Tp
t
Tr
雷达发射周期性脉冲，记脉冲宽度为 Tp，重复周期为 Tr，雷达峰值功率（即脉冲期间的平均功率）为Pt，雷达 平均功率（即周期内的平均功率）为Pav，工作比（即脉冲 宽度与重复周期之比）为D。显然有：
SNR = Ps / Pn 显然SNR越高，目标回波就越显著，就越有利于信号分析。
发射功率
不考虑各种损耗，影响目标回波峰值功率Ps的因素有：
雷达发射峰值功率Pt、目标的雷达截面积（RCS） 、目
标与雷达的相对距离R。它们之间存在关系：
Ps= Pt /R4 是与雷达系统及环境有关的常数。若 过小或R过大，则
Tp
t
响应的 3dB宽度称为雷 达距离分辨率，它表征 了雷达将相邻目标区分 开的能力。若接收机没 有脉冲压缩，可用发射
与雷达相距r的目标回波相对于发射脉冲 脉宽Tp近似距离分辨率；
的延时 = 2r / c，c为电磁波的传播速度。 若有脉冲压缩，分辨率
那么，与雷达的相对距离差为r的两个
雷达原理_第七章-角度测量
VD1
u1
＋1 －2u1 ＋u2
ud1 －
＋1
Uo1
－2u1 u2
ud2
Uo2
1
2U1
12U1sin
1
1 2U1
Uo
U2
2U1
1
2U1
Ud1
Ud2
Ud1
(a) VD2
Ud2
(b)
(c)
7.2 测角方法及其比较
当选取1/2U1=U2时,
由矢量图
7.3(c)可求得:
Ud1
2
1 2
U1
sin 45
1
2
法线 方向
2
R＝d sin
接收 机
图 7.1 相位法测角方框图
7.2 测角方法及其比较
由于在较低频率上容易实现比相, 故通常将两天线收到的高频信号 经与同一本振信号差频后, 在中频进行比相。
设两高频信号为
u1=U1 cos (ωt-φ) u2=U2cos (ωt)
本振信号为
uL=ULcos (ωLt+φL)
7.1 概 述
•角度分辨力 ——雷达将相同距离上相互靠近的两个目标区分开
的最小角度。
角度分辨力由天线半功率 波束宽度决定
θ0.5
7.2 测角方法及其比较
测角方法
振幅法
相位法
最大信号等法信号最法小信号法两相天位线法
三天线 相位法
7.2 测角方法及其比较
7.2.1 相位法测角
1.
相位法测角利用多个天线所接收回波信号之间的相位差进行测角。
u1
＋1 －2u1 ＋u2
ud1 －
＋1
Uo1
－2u1 u2
雷达原理运动目标检测PPT课件
第七章 作业解答
2、解：
理论读数测得的角度应为：
sin 1 60
d 360
sin 1 2 60 360
19.4712
两天线测角应为：ˆ
sin
1
64
d 360
sin
1
2
64 360
20.8275
三天线测角时，长基线无Βιβλιοθήκη 糊相位应为：13int
12 3
d13 d12
0
2
4
0.5
intmod2i 2.5,360 0.5,i
0,1,11，
得到各数字移相器控制数据如下表：
i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
n(i) 0 2 3 5 6 8 9 11 12 14 15 1
扫描角为 30时，相邻移相器的相移量 360 0.9 sin 30 162 ，得
即信号角频率的变化值ωd = (2vr/c) ω0 = 2π 2vr/λ, 为多普勒 频移。近似后的结果, 与常用的多普勒频率表达式相同。 对 于窄带发射信号而言, 要严格地讨论运动目标回波的特点, 可将 式代入式后, 得到的结果是:
sr (t)
Rek
'
u
c c
vr vr
t
2R0 c vr
exp
j0
c c
vr vr
t
2R0 c vr
Rek
'
u
c c
vr vr
t
2R0 c vr
exp
j0
c c
vr vr
t
2R0 c vr
第20页/共134页
8.1 多普勒效应及其在雷达中的应用
2、解：
理论读数测得的角度应为：
sin 1 60
d 360
sin 1 2 60 360
19.4712
两天线测角应为：ˆ
sin
1
64
d 360
sin
1
2
64 360
20.8275
三天线测角时，长基线无Βιβλιοθήκη 糊相位应为：13int
12 3
d13 d12
0
2
4
0.5
intmod2i 2.5,360 0.5,i
0,1,11，
得到各数字移相器控制数据如下表：
i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
n(i) 0 2 3 5 6 8 9 11 12 14 15 1
扫描角为 30时，相邻移相器的相移量 360 0.9 sin 30 162 ，得
即信号角频率的变化值ωd = (2vr/c) ω0 = 2π 2vr/λ, 为多普勒 频移。近似后的结果, 与常用的多普勒频率表达式相同。 对 于窄带发射信号而言, 要严格地讨论运动目标回波的特点, 可将 式代入式后, 得到的结果是:
sr (t)
Rek
'
u
c c
vr vr
t
2R0 c vr
exp
j0
c c
vr vr
t
2R0 c vr
Rek
'
u
c c
vr vr
t
2R0 c vr
exp
j0
c c
vr vr
t
2R0 c vr
第20页/共134页
8.1 多普勒效应及其在雷达中的应用
《雷达基本工作原理》PPT课件(2024)
雷达抗干扰与隐身技术探讨
2024/1/28
15
常见干扰类型及抗干扰措施
有源干扰
通过发射与雷达信号相似的干扰信号，使雷达难以区分目标 回波和干扰信号。
2024/1/28
无源干扰
利用反射、散射等方式，使雷达信号偏离目标或产生虚假目 标。
16
常见干扰类型及抗干扰措施
01
02
03
信号处理技术
采用先进的信号处理技术 ，如脉冲压缩、动目标检 测等，提高雷达抗干扰能 力。
2024/1/28
雷达定义
利用电磁波的反射原理进行目标 探测和定位的电子设备。
发展历程
从20世纪初的萌芽阶段到二战期 间的广泛应用，再到现代雷达技 术的不断创新和发展。
4
雷达应用领域及重要性
应用领域
军事、民用航空、气象、海洋监测、 地质勘探等。
重要性
在各个领域发挥着不可替代的作用， 如保障国家安全、提高航空安全、预 测天气变化等。
强化信号处理部分
信号处理是雷达技术的核心，建议增加相关 课时和实验，深入讲解信号处理技术。
2024/1/28
33
课程安排建议和拓展学习资源推荐
• 引入新技术：随着科技的发展，新型雷达技术不断涌现，建议课程中加入新型雷达技术的介绍和 讨论。
2024/1/28
34
课程安排建议和拓展学习资源推荐
2024/1/28
02
在安检、反恐、生物医学等领域 具有潜在应用价值。
2024/1/28
30
06
总结回顾与课程安排建议
2024/1/28
31
关键知识点总结回顾
雷达基本概念
雷达是一种利用电磁波进行探测和测 距的电子设备，广泛应用于军事、民 用等领域。
雷达原理第7章
θk为θ0与波束最大值方向的偏角。
波束1接收到的回波信号u1=KF1(θ)=KF(θk-θt), 波束2收到的回波电压值u2=KF2(θ)=KF(-θk-θt)=KF(θk+θt),
θt为目标方向偏离等信号轴θ0的角度。
以人为本，崇尚学术，追求卓越
处理方式 (1) 比幅法
u1 ( ) F ( k t ) u2 ( ) F ( k t )
ud 1 ud 2 1 U d 1 U 2 U1 sin 2 1 U d 2 U 2 U1 sin 2
故相位检波器输出电压为
U o U o1 U o 2 K dU d 1 K dU d 2 K dU1 sin
当选取1/2U1=U2时
1 1 U d 1 2 U1 sin 45 2 2 1 1 U d 2 2 U1 sin 45 2 2
以人为本，崇尚学术，追求卓越
7.3.2 天线波束的扫描方法
1. 机械性扫描
天线摆动机构 飞机 目标
整体移动 移动反射体 移动馈源
发射机 天线收 发开关 距离高度 显示器
接收机
以人为本，崇尚学术，追求卓越
等长度的波导
输出喇叭
输入喇叭
机械扫描特点：
简单，机械惯性大，扫描速度慢
以人为本，崇尚学术，追求卓越
dF ( ) (t ) 2t K d 0
Σ(θt)=u1(θ)+u2(θ)=K［F(θk-θt)+F(θk+θt)］ 在θ0附近可近似表示为 归一化的和差值 Σ(θt)≈2F(θ0)k
t dF ( ) F ( 0 ) d
0
Δ/Σ正比于目标偏离θ0的角度θt, 故可用它来判读角度θt
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