电子对抗原理 3 雷达系统结构 信号处理
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雷达对抗原理系统组成PPT课件
引导式资源：干扰能源来自于自身的振荡器 转发式资源：干扰能源来自于接收或存储的雷达信号 功率合成、波束形成—在指定方向上发出大功率干扰信号。
20
四、雷达对抗涉及的关键技术
测频及脉冲参数测量技术 脉内调制特征分析与识别技术 雷达侦察测向技术 脉冲分选技术 雷达被动定位技术 雷达辐射源识别技术 雷达干扰技术
根据具体的无线电设备划分
通信对抗与反对抗 雷达对抗与反对抗 光电对抗与反对抗 引信对抗与反对抗 敌我识别系统对抗与反对抗
11
12
2019/12/27
二、电子战发展现状及发展趋势 【发展现状】
美军“2010年联合设想”是其确定其装备技术 发展方向和未来高技术作战的基本出发点，为其武 装部队的发展，提供了作战标准，成为其三军设想 的基础，是构建21世纪初高技术战场的蓝本。
产生PDW
21
谢 谢！
22
23
2019/12/27
电子战的listening part 处理对象为雷达系统时称为雷达侦察
6
【电子攻击】
使用电磁或定向能，以削弱、压制或瓦解敌方作战能力为目的对人员和设施或 设备的攻击。
【电子对抗(ECM,electronic countermeasure)】-软杀伤 以阻止或降低敌方对电磁频谱有效利用为目的的电子战行动。 电子干扰—达到破坏、损害或中断敌方使用电磁频谱的目的而有意 进行的电磁能量的辐射、转发或反射。 欺 骗—给敌方电子武器系统传递错误信息或掩盖真实信息而采取的 电磁能量的有意辐射、转发、闪烁、抑制、吸收、屏蔽、增 强或反射等。
【反辐射导弹、定向能武器】-硬杀伤 DEW(Directed Energy Weapons)—使用激光或高功率微波发射来摧毁电子设备或使之 失效。 ARM(Antiradiation missiles)—辐射源寻的。
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四、雷达对抗涉及的关键技术
测频及脉冲参数测量技术 脉内调制特征分析与识别技术 雷达侦察测向技术 脉冲分选技术 雷达被动定位技术 雷达辐射源识别技术 雷达干扰技术
根据具体的无线电设备划分
通信对抗与反对抗 雷达对抗与反对抗 光电对抗与反对抗 引信对抗与反对抗 敌我识别系统对抗与反对抗
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2019/12/27
二、电子战发展现状及发展趋势 【发展现状】
美军“2010年联合设想”是其确定其装备技术 发展方向和未来高技术作战的基本出发点，为其武 装部队的发展，提供了作战标准，成为其三军设想 的基础，是构建21世纪初高技术战场的蓝本。
产生PDW
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谢 谢！
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2019/12/27
电子战的listening part 处理对象为雷达系统时称为雷达侦察
6
【电子攻击】
使用电磁或定向能，以削弱、压制或瓦解敌方作战能力为目的对人员和设施或 设备的攻击。
【电子对抗(ECM,electronic countermeasure)】-软杀伤 以阻止或降低敌方对电磁频谱有效利用为目的的电子战行动。 电子干扰—达到破坏、损害或中断敌方使用电磁频谱的目的而有意 进行的电磁能量的辐射、转发或反射。 欺 骗—给敌方电子武器系统传递错误信息或掩盖真实信息而采取的 电磁能量的有意辐射、转发、闪烁、抑制、吸收、屏蔽、增 强或反射等。
【反辐射导弹、定向能武器】-硬杀伤 DEW(Directed Energy Weapons)—使用激光或高功率微波发射来摧毁电子设备或使之 失效。 ARM(Antiradiation missiles)—辐射源寻的。
电子对抗原理 信息对抗包括电子对抗和网络对抗
15
匹配滤波
目的：使输出信噪比最大
已知接收机的输入信号波形，设计接收机的 传输函数，使接收机的输出信噪比最大 设线性非时变滤波器输入端的信号 s i (t ) ， 其频谱为 S i ( ) ，则白噪声背景下匹配滤波器 的传递函数为
H () KS i * ()e
jt0
匹配情况下滤波器输出的峰值信噪比为
2
G
4 Ae
Pi min KTBF(S o / N o ) min
20
雷达距离方程
考虑多脉冲积累和各种损耗时作用距离方 程 1 2 2
Rmax
GPC
GN
PG GPC GN 4 t [ ] 3 (4 ) Pmin L
为脉冲压缩比
为N个脉冲积累增益
为总损耗
21
雷达系统相参概念
7
雷达信号处理流程
雷达信号处理机的任务是对感兴趣的目标信号进 行检测并提取出目标参数（距离、方位角、高低 角、径向速度等）
A/D DDC
脉冲 压缩
滤波 MTI MTD
CFAR 处理
目标参数 提取
8
雷达系统指标
工作频率 波形 带宽 脉冲重复频率 发射机功率和效率 天线形式、增益和扫描方式 接收机灵敏度、动态范围、通道数 信号处理方法 终端显示方式 电源 功耗 探测范围（最小、最大作用距离）高度覆盖范 围
46
外辐射源雷达的特点
双基地体制可以增强雷达抗有源压制干 扰的能力，由于较难判定雷达接收机的 位置，有源欺骗式干扰难以奏效 利用空间早已存在的信号，所以不用从 拥挤的电磁频谱中专划分出一个频段
《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
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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。
电子对抗(雷达)
电子对抗
我军对电子战地定义：为削弱、破坏敌方电子设备的使用效能和 保障己方电子设备正常发挥效能而采取的综合措施。
电子对抗
电子战包括电子支援、电子进攻和电子防御。
电子支援包括由指挥官分派或直接控制下，为搜索、截获、定位、识 别和定位有意或无意电磁能辐射源，以达到立即辨认威胁之目标而采 取的各种行动。 电子进攻以削弱、抵消或摧毁敌方战斗能力为目的而使用电磁能 和定向能攻击其人员、设备或装备。 电子防御是指为保护人员、设备和装备在己方实施电子战，或 敌方运用电子战削弱、抵消或摧毁己方战斗力时不受任何影响 而采取的各种行动。
(3) 雷达诱饵 这是一种由飞机发射的假目标。有小型 飞行器 诱饵导弹、干扰火箭等。
电子对抗——雷达对抗
2.反雷达伪装器材
(1) 角反射器 用互相垂直相交的三个金属导体平面(板、 网)构成。因为 金属导体平面对无线电 磁波呈镜面反射，电波射到角反射器 的任何一 个平面上都经过三次镜面反 射回去，而且回波信号很强，使雷达 无法 判断直达的目标。
THANKS
电子对抗——雷达对抗
2、反雷达干扰：
组织措施： 1、合理部署雷达，不同制式的雷达成梯形配置，提高雷达网的反 干扰 能力。 2、综合多种侦察手段，将雷达与其它的电子设备结合使用，以提 高雷 达综合抗干扰能力 3、加强雷达操作员在电磁干扰环境中的操作训练，提高他们的业 务水 平和抗干扰能力。 4、采用近快打法，提高制导雷达的抗干扰能力。
(2) 金属网 当金属网的尺寸与雷达波长相对应时就可以 对雷达电波产生 全反射，雷达就无法探测 金属网后面的任何军事目标。
(3) 吸收涂层 又称雷达涂层。将其覆盖在目标表层可以 吸收大量的雷 达电波，使雷达接收系统无 法收到雷达探测目标的回波信号，而使雷 达探测失灵，如金属末橡胶制品，尼龙覆 盖的橡胶层和陶瓷层三类。
《电子对抗原理与技术》第4章 信号处理与电子侦察系统
第四章 信号处理与电子侦 察系统
主要内容
§4.1 信号处理概述 §4.2 脉冲时域参数测量 §4.3 雷达信号分选 §4.4 雷达信号脉内特征分析 §4.5 雷达辐射源识别 §4.6 通信信号分析与识别 §4.7 电子对抗侦察系统
2/68
大纲要求
掌握电子战信号处理的基本任务、参数 测量、信号分选、辐射源识别、脉冲描述字、 辐射源描述字等概念和基本原理。
22/68
§4.3 信号分选技术
23/68
§4.3 信号分选技术
4.3.3 信号主分选处理 主分选处理主要是针对PRI特征的详细分析和
处理，通过对脉冲列PRI特征的分析，识别辐射源 的PRI特性，利用搜索法提取属于不同辐射源的脉 冲列，达到分选的目的。
24/68
§4.3 雷达信号分选
（2）雷达信号PRI特性 在雷达信号诸多参数中，PRI是其中工作样式最多、
参差PRI ：
PRI 5
PRI 4
PRI 3 P R PRI 2 I
PRI 1
pri i
骨架周期：
5
PRI i i
M
1
M
i
29/68
§4.3 雷达信号分选
成组PRI ：
pri i
PRI 3 P PRI 2 R I
PRI 1
1 i
M
30/68
§4.4 雷达信号脉内特征分析
31/68
§4.4 雷达信号脉内特征分析
雷达识别参数库中第k类雷达的参数为
Rk {PW0k , RF0k , PRI0k， PWok , RFok , PRIok }
39/68
§4.5 雷达辐射源识别
定义Fi的参数与Rk相应参数之间的加权距离如
主要内容
§4.1 信号处理概述 §4.2 脉冲时域参数测量 §4.3 雷达信号分选 §4.4 雷达信号脉内特征分析 §4.5 雷达辐射源识别 §4.6 通信信号分析与识别 §4.7 电子对抗侦察系统
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大纲要求
掌握电子战信号处理的基本任务、参数 测量、信号分选、辐射源识别、脉冲描述字、 辐射源描述字等概念和基本原理。
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§4.3 信号分选技术
23/68
§4.3 信号分选技术
4.3.3 信号主分选处理 主分选处理主要是针对PRI特征的详细分析和
处理，通过对脉冲列PRI特征的分析，识别辐射源 的PRI特性，利用搜索法提取属于不同辐射源的脉 冲列，达到分选的目的。
24/68
§4.3 雷达信号分选
（2）雷达信号PRI特性 在雷达信号诸多参数中，PRI是其中工作样式最多、
参差PRI ：
PRI 5
PRI 4
PRI 3 P R PRI 2 I
PRI 1
pri i
骨架周期：
5
PRI i i
M
1
M
i
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§4.3 雷达信号分选
成组PRI ：
pri i
PRI 3 P PRI 2 R I
PRI 1
1 i
M
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§4.4 雷达信号脉内特征分析
31/68
§4.4 雷达信号脉内特征分析
雷达识别参数库中第k类雷达的参数为
Rk {PW0k , RF0k , PRI0k， PWok , RFok , PRIok }
39/68
§4.5 雷达辐射源识别
定义Fi的参数与Rk相应参数之间的加权距离如
雷达电子对抗技术及其运用研究
雷达电子对抗技术及其运用研究随着电子科技的不断发展，雷达系统作为现代军事作战的重要组成部分，成为各国军事装备的核心之一。
随着雷达技术的日益成熟，对雷达电子对抗技术的需求也日益增加。
雷达电子对抗技术是指通过利用电子干扰手段来干扰、破坏敌方雷达系统，从而达到削弱敌方雷达探测能力、提升自身隐身性能，甚至对敌方雷达系统进行瘫痪的一种技术手段。
雷达电子对抗技术的研究和应用，一直是军事科研领域的重要课题。
本文将对雷达电子对抗技术及其运用进行综述，旨在深入探讨这一领域的最新进展和未来发展趋势。
一、雷达电子对抗技术的基本原理雷达电子对抗技术的基本原理是利用电子设备对雷达系统进行干扰。
雷达系统的工作原理是通过发射出的无线电波与目标物进行相互作用，然后通过接收和分析返回的信号来确定目标的位置、速度等信息。
而雷达电子对抗技术则是利用各种干扰手段来干扰目标的返回信号，从而达到干扰、破坏甚至瘫痪雷达系统的目的。
雷达电子对抗技术的主要干扰手段包括：欺骗干扰、抑制干扰、主动干扰和破坏干扰。
欺骗干扰是指通过发送伪造的目标信号来欺骗敌方雷达系统，使其误判目标位置或数量；抑制干扰是通过发送特定信号来干扰敌方雷达系统的接收机，使其无法接收到目标信号；主动干扰是通过发送具有一定频率和功率的信号来干扰敌方雷达系统的工作，使其无法正常工作；破坏干扰是通过发送高能量的电磁波来直接破坏敌方雷达系统的电子元器件，使其无法继续工作。
目前，国内外对雷达电子对抗技术的研究已经取得了一系列重要进展。
在欺骗干扰方面，研究人员通过设计高仿真度的假目标信号和虚假雷达图像，成功地欺骗了多种类型的雷达系统；在抑制干扰方面，研究人员通过设计各种先进的频率捷变技术和自适应信号处理算法，成功地抑制了多种类型的雷达系统；在主动干扰方面，研究人员通过设计千兆赫兹级别的高功率连续波雷达干扰系统，成功地对多种类型的雷达系统进行了主动干扰；在破坏干扰方面，研究人员通过设计高功率微波源和高功率脉冲激光器，成功地对多种类型的雷达系统进行了破坏干扰。
电子对抗原理
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电子对抗原理
2、频率搜索 接收机
特点：
射频调谐的晶体视频接收机
1）RFT晶体视频接收机的频率分辨力由预选器的瞬时带 宽确定,带宽越窄,频率分辨力越高。
2）RFT晶体视频接收机与搜索式超外差接收机相比,其优 点是技术简单,工作可靠,体积小,重量轻,成本低等;
3）主要缺点是灵敏度低,测频分辨力和精度不高。
瞬时测频对雷达侦查设备要求： 1）宽的瞬时频带,如一个倍频程,甚至几个倍频程；
2）高的处理速度
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电子对抗原理
1、概述
测频系统主要技术指标
截获概率： 在给定的时间内正确地发现和识别给定信号的概率。
全截获概率条件： 接收空间都能与信号空间完全匹配。（实际的侦察接
收机的截获概率均小于1）。
对脉冲信号来说，两个以上的脉冲前沿严格对准的概率很 小，因而分析理想的同时到达信号没有实际意义。
实际分析用的同时到达信号是当两个脉冲的前沿时差满足
Δt<10ns：第一类同时到达信号 10ns<Δt<120ns：第二类同时到达信号 信号环境日益密集对测频接收机的要求： 测频接收机能对同时到达信号的频率进行精确测量， 且不能丢失其中弱信号。
➢测频的信号形式 现代雷达信号形式: 脉冲信号、连续波信号。
脉冲信号 常规的低工作比的脉冲信号 高工作比的脉冲多普勒信号 重频抖动信号 各种编码信号以及各种扩谱信号
强信号对测频的影响
强信号频谱的旁瓣往往遮盖弱信号,引起频率测量模 糊,使频率分辨力降低。
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电子对抗原理
1、概述
测频系统主要技术指标
3、比相法 瞬时测频
微波鉴相器参数特征
(1)要实现u4和u5的相关，必须满足: 其中τmin为测量脉冲的最小宽度，否则不能实现相干，这 限制了迟延时间的上限。
电子对抗
3）导航战
由于美军推行的是全球作战战略，以 GPS为代表的全球定位导航系统是其全球 作战的必不可少的基本系统。“导航战” 计划是美国国防部“先期概念技术演示” 的一部分，其研究细节极为保密。但据透 露，其研究内容主要是围绕GPS军用所需 的干扰/反干扰技术、作战技术以及在接收 机/卫星/卫星控制等方面的改进技术。
第四是美海军的“先进综合电子战系统” （AIEWS）计划。美海军自90年代初以来，除了 对其70年代开始投入使用的舰载标准电子战系统 AN/SLQ－32(V)不断进行改进升级计划外，并开 始组织实施水面舰艇全面换装SLQ－32(V)的新计 划。1994年初开始重新启动，1996年5月，美海 军决定取消AN/SLQ－32舰用电子战系统的改进 计划，加快实施“先进综合电子战系统” （AIEWS）新计划。
1）电子战系统的综合一体化
美军在电子战系统的综合一体化方面，从 概念到装备技术的研究均投入了大量人力和财力， 目前，已有多项计划投入实施。
首 先 是 INEWS 即 综 合 电 子 战 系 统 计 划 。 INEWS最初是美国空军和海军联合研制的机载一 体化电子战系统，从1983年8月开始公开招标至 今仍在研制过程中，它是为适用90年后期和21世 纪初服役的新一代战斗机（空军F－22和海军的A －12战斗机）研制的至今最高水平的综合一体化 机载电子战系统。
1.1 基本概念及含义
要点: 含义及重要性 基本原理及主要技术特点 雷达对抗与电子战
1． 雷达对抗的含义
雷达对抗是一切从敌方雷达及其武 器系统获取信息（雷达侦察）、破坏或 扰乱敌方雷达及其武器系统的正常工作 （雷达干扰或雷达攻击）的战术技术措 施的总称。
2．雷达对抗的重要性
取得军事优势的重要手段和保证 典型战例1：二次世界大战的诺曼地登陆，盟军 完全掌握了德军德40多不雷达的参数何配置， 通过干扰何轰炸，使德军雷达完全瘫痪。盟军 参战的2127艘舰船，只损失了6艘。 海湾战争：多国部队凭借高技术优势，在战争 的整个过程中使用了各种电子对抗手段，使伊 军的雷达无法工作、通信中断、指挥失灵。双 方人员损失为百人比数十万人。
电子对抗原理雷达系统结构和工作原理
无线电频率资源
1
雷达波段习惯称法
P波段： <1GHz，HF、VHF、UHF L波段： 1GHz ~2GHz S波段： 2GHz ~4GHz C波段： 4GHz ~8GHz X波段： 8GHz ~12GHz Ku波段： 12GHz ~18GHz K波段： 18GHz ~27GHz Ka波段： 27GHz ~40GHz，8mm V波段： 40GHz ~75GHz W波段： 75GHz ~110GHz，3mm 毫米波： 110GHz ~300GHz THz ： 300GHz ~1THz
43
电子扫描天线
电子扫描方式主要分为3种：相位扫描、频率 扫描和数字波束形成（DBF） 辐射单元按一定形式排成阵列，如果辐射单元 在一条线上排列，称为线阵；如果在二维上排成 阵列，称为面阵
44
相位扫描原理图
45
智能天线
频谱资源越来越紧张，采用时分多址（TDMA）、 频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）技术可 提高频谱的利用率，但仍然无法满足人们对频谱资 源的需求。 从空域来提高频谱利用率已成为需要，智能天线 就是在此基础上提出来的一种新型天线系统。
天线
天线扫 描控制 装置
收发开关 或环行器
发射机 频综 接收机 监控终端
信号处理机
数据处理 显示终端
15
2 频率综合器
为雷达系统提供各种定时信号和相参频率信号 为发射机提供具有一定载频和波形的射频激励 信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号 是雷达系统实现接收与发射相参的关键
16
频率源分类
56
数字中频接收机原理框图
低通滤波、抽
取
中频
I
信号
cos(2fInT)
1
雷达波段习惯称法
P波段： <1GHz，HF、VHF、UHF L波段： 1GHz ~2GHz S波段： 2GHz ~4GHz C波段： 4GHz ~8GHz X波段： 8GHz ~12GHz Ku波段： 12GHz ~18GHz K波段： 18GHz ~27GHz Ka波段： 27GHz ~40GHz，8mm V波段： 40GHz ~75GHz W波段： 75GHz ~110GHz，3mm 毫米波： 110GHz ~300GHz THz ： 300GHz ~1THz
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电子扫描天线
电子扫描方式主要分为3种：相位扫描、频率 扫描和数字波束形成（DBF） 辐射单元按一定形式排成阵列，如果辐射单元 在一条线上排列，称为线阵；如果在二维上排成 阵列，称为面阵
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相位扫描原理图
45
智能天线
频谱资源越来越紧张，采用时分多址（TDMA）、 频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）技术可 提高频谱的利用率，但仍然无法满足人们对频谱资 源的需求。 从空域来提高频谱利用率已成为需要，智能天线 就是在此基础上提出来的一种新型天线系统。
天线
天线扫 描控制 装置
收发开关 或环行器
发射机 频综 接收机 监控终端
信号处理机
数据处理 显示终端
15
2 频率综合器
为雷达系统提供各种定时信号和相参频率信号 为发射机提供具有一定载频和波形的射频激励 信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号 是雷达系统实现接收与发射相参的关键
16
频率源分类
56
数字中频接收机原理框图
低通滤波、抽
取
中频
I
信号
cos(2fInT)
雷达原理
式中, RA为天线等效电阻。P(f)与f有关，称之为色噪声。
噪声系数和噪声温度：
额定功率增益： 四端网络输出额定信号功率与输入额定信号功率之比，即
信噪比：信号与噪声功率之比
噪声系数：接收机输入端信噪比与输出端信噪比的比值。
Si为输入额定信号功率; Ni为输入额定噪声功率(Ni =kT0Bn); S0为输出额定信号功率;0为输出额定噪声功率。
目的：在雷达工作时，在雷达的作用范围内，通过适时适当地调整接收机的增益，使其输出的信号基本上稳定在所需的电平上，而不随目标的距离、接收机本身参数的变化而改变。种类：自动增益控制AGC，瞬时自动增益控制IAGC，近程增益控制STC自动增益控制AGC：在跟踪雷达中, 为了保证对目标的自动方向跟踪, 要求接收机输出的角误差信号强度只与目标偏离天线轴线的夹角(称为“误差角”)有关, 而与目标距离的远近、目标反射面积的大小等因素无关。为了得到这种归一化的角误差信号,使天线正确地跟踪运动目标, 必须采用自动增益控制(AGC)。近程增益控制STC：近程增益控制电路又称“时间增益控制电路”或“灵敏度时间控制(STC)电路”, 它用来防止近程杂波干扰所引起的中频放大器过载。匹配滤波器：
计算机图形显示主要优点：1、控制灵活，改动方便 2、可以实现比较复杂的功能电子束偏转方式：
随机扫描：用随机定位的方式控制电子束的运动。只要给出与位置(X,Y)相应的扫描电压(电流)，就可在荧光屏上的任意位置显示信息。光栅扫描：由在屏幕上一条接一条的水平扫描线构成，根据输入指令相应地增强某些部分的水平扫描线时，就可产生显示信息。雷达信息处理内容：
二次雷达方程：--目标上装有应答器
目标应答器收到雷达信号后，转发特定的应答信号。
特点：
1、雷达收到的回波信号只经过单程传播
噪声系数和噪声温度：
额定功率增益： 四端网络输出额定信号功率与输入额定信号功率之比，即
信噪比：信号与噪声功率之比
噪声系数：接收机输入端信噪比与输出端信噪比的比值。
Si为输入额定信号功率; Ni为输入额定噪声功率(Ni =kT0Bn); S0为输出额定信号功率;0为输出额定噪声功率。
目的：在雷达工作时，在雷达的作用范围内，通过适时适当地调整接收机的增益，使其输出的信号基本上稳定在所需的电平上，而不随目标的距离、接收机本身参数的变化而改变。种类：自动增益控制AGC，瞬时自动增益控制IAGC，近程增益控制STC自动增益控制AGC：在跟踪雷达中, 为了保证对目标的自动方向跟踪, 要求接收机输出的角误差信号强度只与目标偏离天线轴线的夹角(称为“误差角”)有关, 而与目标距离的远近、目标反射面积的大小等因素无关。为了得到这种归一化的角误差信号,使天线正确地跟踪运动目标, 必须采用自动增益控制(AGC)。近程增益控制STC：近程增益控制电路又称“时间增益控制电路”或“灵敏度时间控制(STC)电路”, 它用来防止近程杂波干扰所引起的中频放大器过载。匹配滤波器：
计算机图形显示主要优点：1、控制灵活，改动方便 2、可以实现比较复杂的功能电子束偏转方式：
随机扫描：用随机定位的方式控制电子束的运动。只要给出与位置(X,Y)相应的扫描电压(电流)，就可在荧光屏上的任意位置显示信息。光栅扫描：由在屏幕上一条接一条的水平扫描线构成，根据输入指令相应地增强某些部分的水平扫描线时，就可产生显示信息。雷达信息处理内容：
二次雷达方程：--目标上装有应答器
目标应答器收到雷达信号后，转发特定的应答信号。
特点：
1、雷达收到的回波信号只经过单程传播
电子对抗原理3雷达系统结构信号处理
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
雷达面临的威胁及对抗措施
n 电子干扰 n 反辐射武器：
反辐射导弹、反辐射无人驾驶飞机 n 超低空飞行器：
具有掠地、掠海能力的低空、超低空飞机和巡航 导弹 n 隐身飞行器： 隐身飞机、隐身无人机、隐身巡航导弹、隐身舰 船等，雷达散射面积比常规兵器小20～30dB
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
表示接收机正常工作时能接收的信号频率范围，
主要由射频部分器件（LNA、混频器）的性能
决定
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
接收机带宽
接收机带宽一般是指3dB带宽，即接收机输出视 频信号的3dB带宽
接收机中心频率（IF）
n 超外差式接收机中频部分的中心频率称为中心 频率（IF），简称中频，中频的选择和发射波 形、接收机的带宽以及射频频率有关。一般来 说，接收机的带宽越宽，要求中频越高；
n 有效位数和动态范围的关系
n A/D动态范围的计算
n 动态范围和时钟抖动、频率的关系
n 无杂散动态范围（SFDR）
n 通道隔离度、通道一致性
n 典型A/D芯片指标介绍及测试：
AD公司14位AD，最高采样速率400MHz，小信 号带宽1.4GHz，动态范围>60dB，
谐波失真< -60dB
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
理
雷达探测基本理论 和基本定位技术
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
主要内容
n 1 目标雷达特性 n 2 模糊函数 n 3 匹配滤波 n 4 脉冲压缩技术 n 5 检测准则 n 6 恒虚警处理技术 n 7 雷达距离方程 n 8 基本参数测量技术 n 9 基本定位方法
雷达面临的威胁及对抗措施
n 电子干扰 n 反辐射武器：
反辐射导弹、反辐射无人驾驶飞机 n 超低空飞行器：
具有掠地、掠海能力的低空、超低空飞机和巡航 导弹 n 隐身飞行器： 隐身飞机、隐身无人机、隐身巡航导弹、隐身舰 船等，雷达散射面积比常规兵器小20～30dB
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
表示接收机正常工作时能接收的信号频率范围，
主要由射频部分器件（LNA、混频器）的性能
决定
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
接收机带宽
接收机带宽一般是指3dB带宽，即接收机输出视 频信号的3dB带宽
接收机中心频率（IF）
n 超外差式接收机中频部分的中心频率称为中心 频率（IF），简称中频，中频的选择和发射波 形、接收机的带宽以及射频频率有关。一般来 说，接收机的带宽越宽，要求中频越高；
n 有效位数和动态范围的关系
n A/D动态范围的计算
n 动态范围和时钟抖动、频率的关系
n 无杂散动态范围（SFDR）
n 通道隔离度、通道一致性
n 典型A/D芯片指标介绍及测试：
AD公司14位AD，最高采样速率400MHz，小信 号带宽1.4GHz，动态范围>60dB，
谐波失真< -60dB
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
理
雷达探测基本理论 和基本定位技术
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
电子对抗原理3雷达系统结构信号处 理
主要内容
n 1 目标雷达特性 n 2 模糊函数 n 3 匹配滤波 n 4 脉冲压缩技术 n 5 检测准则 n 6 恒虚警处理技术 n 7 雷达距离方程 n 8 基本参数测量技术 n 9 基本定位方法
军事理论 电子对抗技术
电子对抗的范围（按频谱）
水声对抗 射频对抗
电子侦察/反侦察
• (隐身不反隐身)
电子干扰/反干扰 电子摧毁不反摧毁
光电对抗
电子戓的収展阶段
通信对抗（无线电的収明幵用亍军事） 雷达对抗（雷达的収明和収展） 光电对抗（光电技术的迚步） C4I (Command, Control, Communication, Computer, Intelligence) 和计算机网络对抗 (敌我识别对抗) 导航对抗
电子对抗的手段
电子侦察不反侦察
（隐身不反隐身） （制导不反制导）
电子干扰不反干扰
（电子欺骗不反欺骗）
火力摧毁不反摧毁
无线电通信对抗
含义：对敌斱无线电通信迚行电子侦察、干 扰和己斱无线电通信设备实斲反侦察、反干 扰迚行的电磁斗争。 目的：阷碍戒削弱 敌斱无线电通信， 同时保护己斱无线 电通信设备的效能 得到充分収挥。
无线电通信侦察过程
开始
收到
Y 锁定 破译
N
改发频率、斱向 解调斱式 通知上级 Y 成功 Y N 通知干扰机 收完 N
无线电通信侦察
基本任务：情报侦察、技术侦察 侦察设备：各种长波、短波、超短波和微波无 线电接叐机、测向机以及各类信号分析设备等； 使用这些侦察设备组成地面侦察站、电子侦察 飞机、电子侦察船、电子侦察卫星等。
中波通信
短波通信
超短波通信 微波通信
主要依靠空间波传播，适用亍视距(40~50km)通信 工作稳定可靠、抗干扰能力强、设备便亍携带
主要依靠空间波和天波传播，直线传输，用亍视距内通信 频段宽、容量大、传输稳定，适亍数据通信
无线电通信侦察
内容：对敌斱各种无线电通信设斲所収射的无线 电通信信号和指挥联络信号迚行搜索、定位、检 测、识别、记录和分析，从而获叏敌斱电子设备 的技术参数、类别、用途、配置等。 手段：地面电子侦察站、电子侦察飞机、电子侦 察船、电子侦察卫星和投掫式电子侦察器材等。
电子对抗原理_3_雷达系统结构_信号处理
FPGA #B Virtex-7
V585T -1FF1761I
EMIF INT
NOR FLASH
1Gb
DSP #A TMS320C6678
SRIO SRIO
4X
4X
HyperLink
S6
LX9
DDRIII
SDRAM
PLL
ARM
128MX64
DSP #B TMS320C6678
DDRIII SDRAM 128MX64
通信系统最常用的中频是70MHz
7
接收机噪声
雷达接收机噪声的来源主要分为两种： 内部噪声 外部噪声
内部噪声主要由接收机中的馈线、放电保护器、 高频放大器或混频器等产生。接收机内部噪声 在时间上是连续的，而振幅和相位是随机的， 通常称为“起伏噪声”。
外部噪声是由雷达天线进入接收机的各种人为 干扰、天电干扰、工业干扰、宇宙干扰和天线 热噪声等，其中以天线热噪声影响最大。
B型，距离—方位显示器，水平方向表示方位， 垂直方向表示距离
E型 ，距离—仰角显示器， P型 ，环视显示器，也称平面位置显示器
（PPI），其距离由径向距离表示， J型 ，圆周扫描的距离显示器
27
A型和A/R型
B型
器
距离-时间 窗
高度-时间 窗
目标三维 显示窗
14
5 信号处理机
雷达信号处理流程 信号处理机结构 信号处理机指标
15
5.1 雷达信号处理流程
雷达信号处理机的任务是对感兴趣的目标 信号进行检测并提取出目标参数（距离、 方位角、高低角、径向速度等）
A/D
脉冲 压缩
滤波
CFAR 处理
目标参数 提取
16
电子对抗原理.doc
《电子对抗原理》课程辅导提纲军区空军自考办第一章雷达对抗概述一、内容提要1、电子对抗基本概念。
电子战（电子对抗）和雷达对抗的基本概念及含义。
现代电子对抗信号环境。
雷达对抗技术特点和要求。
2、雷达侦察概述。
雷达侦察的任务及其分类。
雷达侦察机的基本组成及技术特点。
3、雷达干扰概述。
雷达干扰的特点、分类及其强度等级。
雷达干扰机的组成及其工作原理。
二、重点内容电子对抗与雷达对抗的概念、分类、作用。
三、典型例题1、填空题（1）军事上为、敌方电子设备的使用效能和保障己方电子设备发挥效能而采取的综合措施，称为电子对抗。
就其内容来讲，电子对抗包括：、和。
答案：削弱、破坏、电子对抗侦察、电子干扰、电子防御（2）电子战的实质是、电磁信息的与利用。
答案：电磁频谱、占有（3）现代雷达对抗的信号环境具有以下特点：、、和。
答案：密集、复杂、交错、多变。
（4）雷达侦察的目的是从雷达发射的信号中有用信息，并与其它手段获取信息相综合，引导我方作出正确反应。
答案：敌方、检测（5）在雷达对抗中，是基础，为与雷达反干扰提供情报和数据。
答案：电子战支援侦察、雷达干扰。
（6）现代雷达侦察系统的发展趋势是系统，其基础是功能完善的综合雷达侦察系统和传感器组网技术。
答案：分布式、单平台、多平台（7）实施有效的雷达干扰必须满足以下条件：干扰在、、和极化上对准雷达，具有和。
答案：频率上、方向上、时间上，合适的干扰样式、足够的干扰功率。
（8）从战术使用上，电子对抗可分为：、随队掩护干扰、、和外臵干扰等。
答案：远距离支援干扰、自卫干扰、相互配合干扰（9）雷达对抗是、敌方雷达的使用效能和己方雷达使用效能的正常发挥所采取的措施和行动的总称。
答案：削弱、破坏、保护2、判断题(1)电子战的实质是电磁频谱、电磁信息的占有与利用。
[ √ ](2) 电子战在军事上定义为：电子对抗和电子反对抗。
[ X ](3) 电子战在军事上定义为：电子战支援侦察、电子对抗和电子反对抗。
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工作频率范围
表示接收机正常工作时能接收的信号频率范围， 主要由射频部分器件（LNA、混频器）的性能 决定
5
接收机带宽
接收机带宽一般是指3dB带宽，即接收机输出视 频信号的3dB带宽
接收机中心频率（IF）
超外差式接收机中频部分的中心频率称为中心 频率（IF），简称中频，中频的选择和发射波 形、接收机的带宽以及射频频率有关。一般来 说，接收机的带宽越宽，要求中频越高；
25
6 数据处理显示终端
终端完成人机交互功能，它接收信号处理机发 送来的目标参数，进行有效的数据处理，将提 取的目标信息、系统状态以及其它多种有益的 辅助信息以直观、合理、有效的方式呈现给用 户（操作员）
通信接口Βιβλιοθήκη 显示器数据处理机信号处理
输入接口
控制器
伺服机构
26
雷达显示器分类
A型，距离显示器，水平方向表示距离，垂直方 向表示信号强度。 B型，距离—方位显示器，水平方向表示方位， 垂直方向表示距离 E型 ，距离—仰角显示器， P型 ，环视显示器，也称平面位置显示器 （PPI），其距离由径向距离表示， J型 ，圆周扫描的距离显示器
串行 FLASH DDR3 128M*32bit
4X SRIO Pps出 TMS320C6678 PMC接口 6xRocketIO 1GB DDR3 2XPCIe 4X SRIO PCI_EXPRESS SWITCH PEX8616 4XPCIe IO 4XPCIe 4X SRIO DDR3 128M*32bit
串行 FLASH
2xSGMII PHY
4X SRIO 4xRocketIO 8xRocketIO IO
SRIO_EXPRESS SWITCH CPS-1432 4X SRIO D C 4X SRIO B A 4X SRIO D C
20XLVDS
20XLVDS
4X SRIO B A
P6
P5
P4
P3
P2
FPGA #B Virtex-7 V585T -1FF1761I
EMIF
NOR FLASH 1Gb
EMIF
INT
IDT SRIO Switch CPS-1432
88E6131 GBE Switch
INT
NOR FLASH 1Gb
DSP #A TMS320C6678
SRIO 4X
SRIO 4X
DSP #B TMS320C6678
8
噪声系数
接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比 的比值。
Si N i F So N o
接收机灵敏度
表示接收机接收微弱信号的能力。灵敏度用接收 机输入端的最小可检测信号功率来表示。
Pi min KTBF(S o / N o ) min
9
接收机的动态范围
表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强 度范围。信号太弱，它不能检测出来，信号太 强，接收机会发生过载饱和。
精 度：测距、测速、测角 分辨力：距离、速度、角度（距离分辨率与波 形/带宽有关） 数据率 抗干扰能力：频率、波形捷变，重频参差，副 瓣对消，副瓣匿影，空域滤波等 可靠性：MTBF> 400小时 电磁兼容性 环境适应性 体积、重量 机动性能（架设、撤收时间）
34
雷达面临的威胁及对抗措施
电子干扰 反辐射武器： 反辐射导弹、反辐射无人驾驶飞机 超低空飞行器： 具有掠地、掠海能力的低空、超低空飞机和巡航 导弹 隐身飞行器： 隐身飞机、隐身无人机、隐身巡航导弹、隐身舰 船等，雷达散射面积比常规兵器小20～30dB
36
雷达探测基本理论 和基本定位技术
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天线 收发开关 或环行器 天线扫 描控制 装置
发射机
频综
信号处理机
中 频 信 号
本振
正交相位 检波器
低通滤 波器
Q Q
视 频 放大器
Q
至信号 处理机
正交相位 检波信号
视频部分
2
数字中频接收机原理框图
中频 信号 中频 滤波器
低通滤波、抽 取
cos(2f I nT )
A/D
I
低通滤波、抽 取
Q
sin(2f I nT )
3
接收机主要技术指标
12
接收机的非线性失真
非线性失真，如互调失真，交调失真，产 生2次及高次谐波，3阶交调，高阶交调等 有害信号。 输入信号频率：f1、f2 ； 谐波: 2f1 2f2 3f1 3f2 ； 3阶交调： 2f1－f2 ， 2f2 －f1 ； 1dB压缩点概念。
13
镜像频率抑制比
理想情况下，I、Q两路信号组成复信号，其傅 立叶变换在频域不存在镜像。但实际I、Q两路 信号很难做到理想正交，这时会导致镜像频率 的存在，I、Q两路信号理想部分与其镜像部分 功率之比定义为镜像频率抑制比，简称镜频抑 制比。
一种典型的雷达系统原理框图
天线 收发开关 或环行器 天线扫 描控制 装置 发射机
频综
信号处理机
接收机 数据处理 显示终端
1
监控终端
超外差式接收机原理框图
射 频 信 号
接收机 保护器
低噪声 放大器 射频部分
滤波 器
混频 器
中 频 信 号
中频 滤波器
中频 放大器
中频 滤波器
中频 衰减器
中频部分
I I I
CLK
10MHz OSC 8xRocketIO
SPI
串行 FLASH
FPGA
TMS320C6748B ZCEA4 456MHz
IO
FPGA
FPGA
XC6SLX150T FGG676
XC6VLX240T-1FFG1156I
EMIF IO
XC6VLX240T-1FFG1156I
IO EMIF
TMS320C6748B ZCEA4 456MHz
11
接收机增益控制
为了防止强信号引起过载，需要增大接收机的动 态范围，就必须要有增益控制电路。一般雷达都 有增益控制。
增益控制方式
自动增益控制（AGC） 灵敏度时间控制（STC）电路用于雷达接收机 克服近程杂波干扰，使近距离回波信号增益低， 远距离回波信号增益高。 灵敏度频率控制（SFC） 杂波图（Clutter Map）增益控制
P1
X
18
信号处理机结构（例2）
DDRIII SDRAM 128MX32 X2
RJ45
DDRIII SDRAM 128MX32 X2
LVDS /49
FPGA #A Virtex-7 V585T -1FF1761I
GTX /8 LVCMOS /21 SRIO 4X SRIO 4X LVCMOS /21
27
A型和A/R型
B型
28
E型
P型
J型
29
光栅显示器
30
7 雷达监控设备
监控设备主要作用： 控制系统工作模式、工作参数等； 显示系统工作状态、故障位置。
通信接口 各分系统
显示器
监控计算机
31
一种典型的雷达系统原理框图
天线 收发开关 或环行器 天线扫 描控制 装置 发射机
频综
信号处理机
17
信号处理机结构（例1）
AC AC AC AC 10MHz FPGA CLK J30J 12BIT 500MSPS ADC12D500RF 12BIT 500MSPS ADC12D500RF CLK CLK AD9520 CLK FPGA Pps FPGA CLK CLK CLK 12BIT 500MSPS ADC12D500RF 12BIT 500MSPS ADC12D500RF AC AC AC AC
35
雷达对抗措施
低截获概率： 低截获概率雷达（伪随机信号，降低发射功率）、 双（多）基地雷达 波形捷变、频率捷变、极化捷变、超低副瓣 超宽带（UWB）雷达、毫米波雷达 对抗电子干扰：空域滤波、副瓣对消、副瓣逆影 对抗反辐射武器： 控制开关机时间、使用雷达诱饵、双（多）基地雷 达 对抗超低空飞行器： 机载雷达、气球载雷达、毫米波雷达等 对抗隐身飞行器： 米波雷达、 双（多）基地雷达
HyperLink
DDRIII SDRAM 128MX64
PLL
S6 LX9 ARM
DDRIII SDRAM 128MX64
GTX /4 P3
GTX /16 P2
LVDS /24 P3
LVDS 1000 1000 四组 100M 62.5M I2C /26 BASE-T BASE-X SRIO4X P0 P0 P0 P4(20) /2 /2 P1 P3(4) P4 P4
接收机 数据处理 显示终端
监控终端
32
雷达系统指标
工作频率 发射机功率和效率 天线形式、增益和扫描方式 接收机灵敏度、动态范围、通道数 终端显示方式 电源 功耗 探测范围（最小、最大作用距离）和脉冲重复 频率、波形的关系 高度覆盖范围
33
雷达系统指标（续）
雷达接收机噪声的来源主要分为两种： 内部噪声 外部噪声 内部噪声主要由接收机中的馈线、放电保护器、 高频放大器或混频器等产生。接收机内部噪声 在时间上是连续的，而振幅和相位是随机的， 通常称为“起伏噪声”。 外部噪声是由雷达天线进入接收机的各种人为 干扰、天电干扰、工业干扰、宇宙干扰和天线 热噪声等，其中以天线热噪声影响最大。
LVDS /24 P6