雷达测速与测距 ()
雷达测距测速原理
雷达测距测速原理雷达是一种利用电磁波进行测距和测速的技术。
雷达测距测速原理基于电磁波在空间中传播的特性，通过发送电磁波并接收返回信号来计算目标物体的距离和速度。
雷达测距的原理是利用电磁波的传播速度和接收到返回信号的时间差来计算目标物体的距离。
雷达发射器会发射一束电磁波，这束电磁波会在空间中传播，并与目标物体相互作用。
当电磁波与目标物体相互作用后，一部分电磁波会被目标物体反射回来，形成返回信号。
雷达接收器会接收到这个返回信号，并测量从发射到接收的时间差。
根据电磁波在空间中传播的速度，可以通过时间差计算出目标物体与雷达的距离。
雷达测速的原理是基于多普勒效应。
当目标物体相对于雷达静止时，返回信号的频率与发射信号的频率相同。
但是当目标物体相对于雷达运动时，返回信号的频率会发生改变。
根据多普勒效应的原理，当目标物体向雷达靠近时，返回信号的频率会增加；当目标物体远离雷达时，返回信号的频率会减小。
通过测量返回信号的频率变化，就可以计算出目标物体的速度。
雷达测距测速原理的关键在于精确测量发射和接收之间的时间差以及返回信号的频率变化。
为了提高测量的精度，雷达系统通常会采用高频率的电磁波。
高频率的电磁波具有较短的波长，能够更精确地测量距离。
同时，雷达系统还会使用高精度的时钟和频率计算器来确保测量的准确性。
雷达测距测速技术在很多领域都有广泛的应用。
在航空领域，雷达技术可以用于飞机的导航和防撞系统，通过测量其他飞机的距离和速度来确保飞行安全。
在交通领域，雷达技术可以用于交通监控和交通信号灯控制，通过测量车辆的距离和速度来优化交通流量。
在气象领域，雷达技术可以用于天气预报和气象监测，通过测量云层的距离和速度来预测降雨和风暴的情况。
雷达测距测速原理是一种利用电磁波进行测量的技术。
通过测量电磁波的传播时间和频率变化，可以准确计算目标物体的距离和速度。
雷达技术在许多领域都有广泛的应用，为人们的生活和工作提供了便利和安全。
航海雷达实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着航海技术的不断发展，航海雷达作为一种重要的航海辅助设备，在船舶航行中扮演着至关重要的角色。
为了提高航海人员的实际操作能力，了解航海雷达的工作原理和应用，我们进行了航海雷达实验。
二、实验目的1. 了解航海雷达的基本原理和组成。
2. 掌握航海雷达的操作方法。
3. 熟悉航海雷达在航海中的应用。
4. 培养航海人员的实际操作能力。
三、实验内容1. 航海雷达的基本原理和组成2. 航海雷达的操作方法3. 航海雷达在航海中的应用4. 实际操作训练四、实验过程1. 实验准备（1）实验设备：航海雷达、计算机、实验指导书等。
（2）实验人员：航海雷达实验小组，共5人。
（3）实验时间：2022年X月X日。
2. 实验步骤（1）学习航海雷达的基本原理和组成，了解雷达的发射、接收、处理等过程。
（2）熟悉航海雷达的操作方法，包括开关机、调整雷达参数、显示雷达图像等。
（3）学习航海雷达在航海中的应用，如定位、导航、避碰等。
（4）进行实际操作训练，包括雷达的调试、图像分析、船舶识别等。
3. 实验结果（1）实验小组成员掌握了航海雷达的基本原理和组成。
（2）实验小组成员熟悉了航海雷达的操作方法，能够熟练地进行开关机、调整雷达参数、显示雷达图像等操作。
（3）实验小组成员了解了航海雷达在航海中的应用，能够根据实际情况进行定位、导航、避碰等操作。
（4）实验小组成员通过实际操作训练，提高了航海雷达的操作能力。
五、实验总结1. 通过本次实验，我们深入了解了航海雷达的基本原理和组成，掌握了航海雷达的操作方法，熟悉了航海雷达在航海中的应用。
2. 实验过程中，我们发现了航海雷达在实际操作中存在的一些问题，如图像不稳定、船舶识别困难等，这些问题需要进一步研究和解决。
3. 通过实际操作训练，我们提高了航海雷达的操作能力，为今后在航海工作中使用航海雷达打下了坚实基础。
六、实验建议1. 在航海雷达实验过程中，应注重理论与实践相结合，提高实验效果。
雷达测距原理及实现方法
雷达测距原理及实现方法一、雷达测距原理雷达是利用无线电波进行探测和测距的一种技术。
雷达测距是通过测量从雷达到目标物体的往返时间差来估计目标的距离。
雷达测距的原理可以简单地概括为发射一束射频信号，当这个信号遇到目标时，部分能量被目标吸收或散射，剩下的能量会返回雷达。
雷达系统接收这个返回的信号，并测量从发送到返回信号的时间差，然后根据电磁波在空气中的传播速度，就可以计算出目标到雷达的距离。
具体实现雷达测距的原理有以下几种：1.脉冲测距原理：脉冲测距原理是利用发射一组很短的脉冲信号，并测量从发送到返回信号的时间来计算距离。
这种方法的特点是简单、精度较高，适用于对距离变化不频繁的目标进行测距。
2.相位测距原理：相位测距原理是利用发射一组连续波信号，并测量信号的相位变化来计算距离。
相位变化与距离成正比，并且可以通过频率测量的方法，精确计算出距离。
相位测距一般用于对动态目标进行测距。
3.干涉测距原理：干涉测距原理是利用发射两个相干的连续波信号，并测量两个信号之间的干涉现象来计算距离。
干涉测距具有高精度和高抗干扰性能的特点，适用于对距离变化频繁的目标进行测距。
4.多普勒测距原理：多普勒测距原理是利用目标在接收到的波的频率上所引起的多普勒频移来计算目标的速度和距离。
多普勒测距一般用于对移动目标进行测速和测距。
二、雷达测距实现方法实现雷达测距需要几个关键的组件和步骤：1.发射器和天线：发射器产生并发送无线电波的信号，天线用于辐射和接收电磁波。
2.接收器：接收器用于接收从目标返回的信号，并将其转换成电信号。
3.信号处理：接收到的信号经过信号处理子系统进行滤波、放大、调制等操作以提取出目标信息。
4.时间测量：雷达系统需要测量从信号发射到接收到返回信号的时间差。
可以通过多种方法实现时间测量，例如使用计数器、脉冲计时器等。
5.距离计算：根据从时间测量得到的时间差，结合电磁波在空气中的传播速度，通过计算得到目标到雷达的距离。
雷达的知识点总结
雷达的知识点总结一、雷达的工作原理雷达的工作原理是利用发射器发射一定频率的无线电波，当这些电波遇到目标物时，一部分电波被目标物所反射，接收器捕捉这些被反射的电波，并通过信号处理，确定目标物的距离、方向和速度信息。
雷达工作的基本原理包括发射、接收和信号处理三个步骤。
1. 发射：雷达发射器产生并发射一定频率的无线电波，这些电波称为RCS（雷达交会截面）。
2. 接收：当RCS遇到目标物时，一部分电波被目标物所反射，接收器接收并捕捉这些被反射的电波。
3. 信号处理：接收到的被反射的电波通过信号处理系统进行处理，根据信号的时间延迟、频率偏移和振幅变化等信息，确定目标物的距离、方向和速度。
二、雷达的分类根据不同的工作原理和应用领域，雷达可以分为不同的分类。
1. 按工作频率分类：雷达可以根据工作频率的不同分为X波段雷达、K波段雷达、S波段雷达等，不同频率的雷达适用于不同的应用领域。
2. 按工作方式分类：雷达可以根据工作方式的不同分为连续波雷达和脉冲雷达，连续波雷达适用于测距，脉冲雷达适用于测速和目标分辨。
3. 按应用领域分类：雷达可以根据应用领域的不同分为军用雷达、民用雷达、航空雷达、舰船雷达等。
三、雷达的应用领域雷达技术在军事、民用航空、舰船航行、天气预报和科学研究等领域都有重要的应用价值。
1. 军事领域：雷达在军事领域具有重要的作用，可以用于目标探测、追踪和导航，对于战争中的空中防御和攻击具有重要的战术意义。
2. 民用航空：雷达在民用航空领域用于飞行导航、空中交通管制和飞行安全监测，对于航空运输的安全与效率具有重要的作用。
3. 舰船航行：雷达在舰船航行中用于目标探测、导航和防御，对于海上安全和航行效率起到关键的作用。
4. 天气预报：气象雷达用于对大气中的降水、风暴和气旋等气象现象进行探测和监测，对于天气预报和自然灾害预警具有重要的作用。
5. 科学研究：雷达技术也被广泛应用于科学研究领域，例如地球科学领域的地形测绘和地壳运动监测等。
电子狗工作原理
电子狗工作原理电子狗，又称雷达侦测器，是一种常见的车载设备，用于监测道路上的雷达测速器，并通过声音或视觉提示驾驶员。
它的主要功能是提醒驾驶员注意道路上的测速设备，以避免超速行驶。
本文将介绍电子狗的工作原理。
一、雷达测速原理为了理解电子狗的工作原理，首先需要了解雷达测速原理。
雷达（Radio Detection and Ranging）是一种利用电磁波进行测距和测速的技术。
道路上的雷达测速器通常工作在微波频率，它发射一束微波信号，并接收反射回来的信号，通过计算信号的时间延迟来确定车辆的速度。
二、电子狗的组成电子狗主要由探测模块、处理模块和提示模块三部分组成。
1. 探测模块电子狗的探测模块使用微波探测技术，类似于雷达测速器。
它发射微波信号，并接收反射回来的信号。
通过测量信号的变化，探测模块可以确定是否有雷达测速器在附近以及测速器的距离和方向。
2. 处理模块探测模块将探测到的信号传递给处理模块。
处理模块会对信号进行分析和处理，包括计算车辆的速度、判断是否超速以及计算测速器的位置。
处理模块一般采用微处理器或专用芯片，具有一定的算法和逻辑。
3. 提示模块处理模块通过提示模块向驾驶员提供相关信息。
提示模块一般包括声音提示和视觉提示两种方式。
声音提示通常是通过扬声器发出警报声音，而视觉提示则是通过显示屏显示相关信息，如雷达测速器的位置、速度限制等。
三、工作流程1. 探测雷达信号电子狗的探测模块会不断发射微波信号，并接收反射回来的信号。
当探测到雷达测速器的信号时，探测模块将其传递给处理模块。
2. 处理信号处理模块接收到探测模块传来的信号后，会进行分析和处理。
它会计算车辆的速度，并与设定的限速值进行比较，以确定是否超速。
如果超速，则进一步计算雷达测速器的位置。
3. 提示驾驶员处理模块通过提示模块将相关信息传递给驾驶员。
声音提示就像警报声一样，提醒驾驶员注意超速情况。
视觉提示则在显示屏上展示测速器的位置和速度限制，以帮助驾驶员更好地掌握道路情况。
雷达测距原理和脉冲法测距资料全
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现代级：136-139 中华现代：168-169 中华神盾：170-171
俄制MINERAL-ME 目标指示/射控雷达 (Bandstand音乐台)
——利用大气波导
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雷达测距的实现方法
物理解释：
一般地说单载频的连续波雷达没有测距能力，这与其发射信号带宽 太窄有关。若必须测量距离，则需要在连续波发射信号上加上某些定时 标志以识别发射的时间和回波时间。标志越尖锐、鲜明，则传输时间的 测量越准确。由傅立叶变换知：定时标志越尖锐，则发射信号的频谱越 宽。因此为了测量传输时间或距离，则必须扩展单载频连续波的频谱。
Tr
峰值功率Pt与平均功率Pav —— P av
Pt Tr
典型中程防空雷达参数： 1s, Tr 1ms, Pt 1MW， 则占空比为1 1000，P av 1KW
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1、距离分辨力：距离分辨力是指同一方向上两个大小相等点目标之间最小可区分 距离，它取决于雷达信号波形。
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2、测距范围：包括最小可测距离和最大单值测距范围。
最小可测距离——指雷达能测量的最近目标的距离。脉冲雷达收发共用天线，在 发射脉冲宽度时间内，接收机和天线馈线系统间是断开的，不能正常接收目标 回波。发射脉冲过去后天线收发开关恢复到接收状态，也需要一段时间t0。在上述 这段时间内，由于不能正常接收回波信号，雷达是很难进行测距的。因此，雷达 的最小可测距离为：
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4、微波超视距雷达
利用海面蒸发形成的大气波导(大气超折射和对流层非均匀散射)传播 效应是此系统在微波段实现超视距探测的基础，分别对应主动、被动工作 方式。 详细分析：见《电磁波传播特性》章节。
微波雷达测速测距传感1
微波雷达测速测距传感器1.微波雷达测速测距传感器应用范围微波测速说明微波信号源采用全固态器件，合金捛腔体喇叭形天线收发，混频管接收经反射后的微波信号与发射波信号混频。
被测物体移动时，由于直达波和反射波混合的结果在接收检波器上混频出差拍信号，该差拍信号的频率和移动物体速度成线性关系。
速度越快，差拍频率越高，速度越慢，差拍信号频率越低。
被测物体与微波腔体振荡器不移动时，输出的频率为零。
探头对目标距离近信号输出幅度大,探头对目标距离远信号输出幅度小.利用信号幅度特性可得到距离信息。
（对相对运动的物体而言）2.远程微波远程测速 /测距传感头（测程3-1000m)微波远程测速传感头用于车，船，飞鸟，等目标的远距测速>1000m（试验时大于2km)同时提供微波雷达测距传感器（测程水面大于300m）本振10G CWFM 调制频偏80mhz收发采用双头，发送电压DC8v电流80mA/20mw(测速传感器）\测距传感器(DC+12.5v电流100mA)接收+DC6-12.5V电流7 0mA3。
微波雷达测速传感器（测程0.1-300m)微波腔体振荡器频率为1 0.525G可用于非接触测量车辆供微波腔体振荡器频率为10.525G可用于非接触测量物体车辆的移动速度角度70度，腔体内包含混频管震荡管及收发谐振天线微波测距原理本雷达测距传感器是依据调频连续波原理（FMCW Frequency Mod u lat ed Continuous Wave）为基础的雷达物位计，它区别于脉冲式雷达，并因其探测近距离优越的性能而广泛应用于汽车防撞及工业物位领域。
物位测量精度不受介质介电常数、浓度（密度）、压力和温度的影响物位测量精度不受雾，泡沫、粉尘、蒸汽以及容器形状影响雷达使用线性调频高频信号，发射频率随一定时间间隔的线性（频率），频率范围为 10.5G , 波长约为3cm。
由于发射频率是随着信号调制的时间变化的，接收混频后输出与反射物体距离成比例的低频回波信号。
调频连续波雷达（FMCW）测距-测速原理，看完这篇基本就懂了！
调频连续波雷达(FMCW)测距/测速原理，看完这篇基本就懂了！调频连续波雷达Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW雷达按照发射信号种类分成脉冲雷达和连续波雷达两大类，常规脉冲雷达发射周期性的高频脉冲，连续波雷达发射的是连续波信号。
连续波雷达发射的信号可以是单频连续波(CW)或者调频连续波(FMCW)，调频方式也有多种，常见的有三角波、锯齿波、编码调制或者噪声调频等。
其中，单频连续波雷达仅可用于测速，无法测距，而FMCW雷达既可测距又可测速，并且在近距离测量上的优势日益明显。
FMCW雷达在扫频周期内发射频率变化的连续波，被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差，通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息，差频信号频率较低，一般为KHz，因此硬件处理相对简单、适合数据采集并进行数字信号处理。
FMCW雷达收发同时，理论上不存在脉冲雷达所存在的测距盲区，并且发射信号的平均功率等于峰值功率，因此只需要小功率的器件，从而降低了被截获干扰的概率；其缺点是测距量程较短，距离多普勒耦合以及收发隔离难等缺点。
FMCW雷达具有容易实现、结构相对简单、尺寸小、重量轻以及成本低等优点，在民用/军事领域均得到了广泛的应用。
FMCW雷达框图调频连续波雷达如要由收发器和带微处理器的控制单元组成，收发器如果使用单个天线进行同时发射和接收，FMCW 雷达需要铁氧体环形器来分离发射和接收信号，对隔离度要求较高。
当然，若使用收发分离的贴片天线，成本会相对低一点。
高频信号由压控振荡器(VCO)产生，通过功率分配器将一部分经过额外放大后馈送至发射天线，另一部分耦合至混频器，与接收的回波混频、低通滤波，得到基带差频信号，经过模数转换后送至微处理器处理。
FMCW雷达的测距/测速原理以三角波调频连续波为例来简单介绍雷达的测距/测速原理。
如下图，红色为发射信号频率，绿色为接收信号频率，扫频周期为T，扫频带宽为B，发射信号经过目标发射，回波信号会有延时，在三角形的频率变化中，可以在上升沿和下降沿两者上进行距离测量。
激光雷达在测距测速中的应用
激光雷达在测距测速中的应用激光雷达是一种常见的传感器技术，广泛应用于测距测速的领域。
通过利用激光束的特性，激光雷达可以高精度地测量目标物体与传感器之间的距离，并且能够准确地获取目标物体的速度信息。
在这篇文章中，我们将探讨激光雷达在测距测速中的应用。
激光雷达作为一种非接触式测量技术，具有高精度和高可靠性的特点。
在无人驾驶汽车、机器人导航、智能交通等领域，激光雷达被广泛应用于目标检测和避障。
激光雷达可以通过扫描周围环境，测量出物体与雷达的距离，从而实现自动驾驶车辆的障碍物识别和避障功能。
同时，激光雷达还可以通过测量目标物体的速度，实现智能交通中的车辆追踪和速度监控。
在工业生产中，激光雷达除了可以应用于测距测速外，还可以用于精确测量物体的尺寸和形状。
通过对物体表面进行扫描，激光雷达可以获取物体的三维坐标信息，从而实现对物体形状的重建。
利用激光雷达技术，工业生产中的测量和质量控制可以更加准确和高效。
此外，激光雷达还在地质勘探、环境监测和气象预测等领域发挥着重要作用。
例如，在地震预测中，激光雷达可以测量地壳的运动速度，帮助科学家预测地震的发生概率和可能的影响范围。
在空气质量监测中，激光雷达可以测量大气中的微粒浓度和运动速度，从而提供准确的气象数据，为环境保护和预防自然灾害提供依据。
虽然激光雷达在测距测速中具有许多优势，但是也存在一些挑战和限制。
首先，激光雷达的价格相对较高，限制了它在某些领域的应用。
其次，激光雷达对环境有一定的要求，例如在强日光下的性能可能会受到影响。
同时，激光雷达还需要进行定期的维护和校准，否则可能会影响其测量精度和稳定性。
综上所述，激光雷达作为一种高精度和可靠性的测量技术，广泛应用于测距测速的领域。
无人驾驶汽车、机器人导航、智能交通以及工业生产等领域都离不开激光雷达的支持。
虽然激光雷达存在一些限制，但随着技术的进步和成本的下降，激光雷达在未来将会有更广泛的应用前景。
连续波雷达测速测距原理
连续波雷达测速测距原理连续波雷达（Continuous Wave Radar，CWR）是一种常用的雷达测速测距技术，它利用连续发射和接收电磁波，通过测量波的往返时间和频率差，来精确测定目标物体的速度和距离。
本文将详细介绍连续波雷达的测速测距原理。
一、连续波雷达的原理当返回的波到达雷达时，雷达接收到波和发射的波之间存在一定的相位差。
而这个相位差可以用来计算出物体的距离。
具体的计算公式如下：距离=相位差×光速/(2×发射频率)在这个公式中，相位差是接收到的波和发射的波之间的相位差，光速为常数，发射频率为雷达发射的频率。
但是，单纯的通过距离无法获得目标物体的速度。
所以，连续波雷达需要通过测量频率差来计算目标物体的速度。
当目标物体以一定速度向雷达靠近或远离时，返回的波的频率会有一定的变化。
假设目标物体向雷达靠近，则返回的波的频率会增加。
频率的变化可以用来计算目标物体的速度。
具体的计算公式如下：速度=频率变化量×光速/(2×发射频率)在这个公式中，频率变化量为接收到的波的频率和发射的波的频率之差。
二、连续波雷达的应用在航空领域，连续波雷达常用于测量无人机的速度和距离，以及预警系统中。
通过测量无人机的速度，可以帮助准确控制无人机的行驶速度，并确保安全。
而通过测量无人机的距离，可以及时避免与其他航空器发生碰撞的危险。
在航海领域，连续波雷达常用于船舶的导航和控制系统中。
通过测量船舶与障碍物之间的距离，可以及时警示船舶避免碰撞。
同时，通过测量船舶的速度，可以帮助船舶准确抵达目的地，并且保持适当的速度，提高航行的效率。
在交通运输领域，连续波雷达常用于测速仪器和交通探测器中。
通过测量车辆的速度，可以帮助交通管理部门监测交通流量、控制交通信号，并保证车辆在道路上行驶的安全。
总结起来，连续波雷达利用波的往返时间和频率变化，实现对目标物体的精确测速测距。
在航空、航海、交通运输等领域发挥着重要作用，帮助我们提高交通的安全性和效率。
雷达测距、测角、测速基本原理
雷达测距、测角、测速基本原理目标在空间的位置可以用多种坐标系表示。
最常见的是直角坐标系，空间任一点目标P 的位段可用x，y,z三个坐标值来确定。
在雷达应用中，测定目标坐标常采用极(球)坐标系统.目标的斜距R为雷达到目标的直线距离OP;方位角a为目标的斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(一般是正北方向)在水平面上的夹角;仰角B为斜距R与它在水平面上的投影OB在沿垂直面上的夹角，有时也称为倾角或者高低角。
如果需要知道目标的高度和水平距离，那么利用圆柱坐标系就比较方便。
在这种坐标系中.目标的位由三个坐标来确定:水平距离D;方位角。
;高度H, 球坐标系与圆柱坐标系之间的关系如下:D=RcosBH=RsinBa=a上述这些关系仅在目标的距离不太远时是正确的;当距离较远时，由于地面的弯曲，必须作适当的修正。
现以典型的脉冲雷达为例来说明雷达测量的基本工作原理。
它由发射机、发射天线、接收机和接收天线组成。
发射电磁波中一部分能量照射到雷达目标上，在各个方向上产生二次散射。
雷达接收天线收集散射回来的能量，并送至接收机对回波信号进行处理，从而发现目标，提取目标位置、速度等信息。
实际脉冲雷达的发射和接收通常共用一个天线，以简化结构.减小体积和重量。
脉冲雷达采用的发射波形通常是高频脉冲串.它是由窄脉冲调制正弦载波产生的，调制脉冲的形状一般为矩形，也可采用其他形状。
目标与雷达的斜距由电磁波往返于目标与雷达之间的时间来确定;目标的角位置由二次散射波前的方向来确定;当目标与雷达有相对运动时，雷达所接收到的二次散射波的载波频率会发生偏移，测量载频偏移就可以求出目标的相对速度，并且可以从固定目标中区别出运动目标来。
信息来源拓邦汽车电子网 地址：/news/2165.htm。
了解蝙蝠和雷达的工作原理
了解蝙蝠和雷达的工作原理
蝙蝠是一种夜行动物，它们具有出色的夜视能力和导航能力。
蝙蝠使用一种叫做“回声定位”的技术来感知和定位周围的环境，这项技术与雷达的工作原理非常相似。
蝙蝠通过发出特殊的高频声波，这些声波在空气中传播并与物体相撞。
当声波遇到物体时，它们会被物体反射回来，并被蝙蝠的耳朵或鼻子接收。
蝙蝠根据接收到的回声来判断物体的距离、形状、大小和速度等信息。
蝙蝠的回声定位技术依赖于它们的生物感知系统，包括耳膜、内耳、听觉神经和大脑的处理能力。
蝙蝠能够通过比较发送和接收到的声波之间的时间差和频率差来计算物体的距离和速度。
蝙蝠可以通过调整发出声波的频率和方向来更准确地感知和定位周围的物体。
雷达（Radar）是一种电磁波测距与测速的技术。
雷达系统发送一种特殊的电磁波（通常是无线电波），这些波在空气中传播并与物体相交。
当电磁波遇到物体时，一部分波会被物体反射回来，并被雷达系统接收。
雷达系统通过比较发送和接收到的电磁波之间的时间差，可以计算出物体的准确距离。
此外，雷达还可以通过观察电磁波的频率差来计算物体的速度。
雷达系统利用接收到的反射波的强度和时间上的变化，可以确定物体的位置、形状、大小和运动状态等信息。
总的来说，蝙蝠的回声定位和雷达技术都利用了物体反射波的特性，通过比较发送和接收到的波的时间差和频率差来感知和定位物体。
这使得蝙蝠和雷达能够在黑暗或远距离的情况下准确地感知和定位物体，对于生存、导航和科学研究等方面具有重要意义。
长距离毫米波交通雷达应用技术要求
长距离毫米波交通雷达应用技术要求一、引言长距离毫米波交通雷达是一种利用毫米波技术进行车辆检测和距离测量的先进设备。
其应用在交通领域可以实现车辆远距离的高精度检测和监控，为交通管理和智能交通系统提供重要支持。
本文将介绍长距离毫米波交通雷达的应用技术要求。
二、雷达性能要求1. 高精度：长距离毫米波交通雷达需要具备高精度的测距和测速能力，能够准确地检测车辆的位置和速度信息。
测距误差应控制在几厘米以内，测速误差应控制在几公里/小时以内。
2. 高可靠性：雷达系统需要具备高可靠性，能够在各种复杂的环境条件下正常工作，包括恶劣的天气条件（如雨雪、雾霾等）、复杂的道路情况（如弯道、上下坡等）以及车辆遮挡等。
3. 高鲁棒性：长距离毫米波交通雷达需要具备高鲁棒性，能够有效地抵抗外界干扰和噪声，保证数据的准确性和稳定性。
4. 高时空分辨率：雷达系统需要具备高时空分辨率，能够在较短时间内对多个目标进行检测和跟踪，并能够准确地区分相邻车辆、行人等目标。
5. 高抗干扰能力：长距离毫米波交通雷达需要具备高抗干扰能力，能够有效地抵抗其他雷达、无线电设备等的干扰，保证数据的可靠性和准确性。
三、系统设计要求1. 天线设计：长距离毫米波交通雷达的天线设计应具备较高的增益和方向性，以提高雷达的探测距离和目标分辨率。
同时，天线的波束宽度应适中，既能够覆盖较大的检测区域，又能够准确地定位目标。
2. 信号处理：雷达系统需要具备强大的信号处理能力，能够对接收到的毫米波信号进行滤波、解调、去噪等处理，提取目标的位置、速度等信息。
3. 数据通信：长距离毫米波交通雷达需要具备高速的数据通信能力，能够实时地传输检测到的数据给交通管理中心或智能交通系统，以支持实时的交通监控和管理。
4. 高可靠性设计：雷达系统的硬件和软件设计应具备高可靠性，能够在长时间连续工作的情况下保持稳定性能，并能够自动识别和纠正故障，提高系统的可靠性和稳定性。
四、应用要求1. 交通监控：长距离毫米波交通雷达可以用于交通监控，实时检测和监控道路上的车辆数量、速度、行驶方向等信息，为交通管理提供重要参考。
激光雷达测距测速原理
激光雷达测距测速原理1. 激光雷达通用方程激光雷达方程用来表示一定条件下，激光雷达回波信号的功率，其形式如下： r P 为回波信号功率，t P 为激光雷达发射功率，K 是发射光束的分布函数，12a a T T 分别是激光雷达发射系统到目标和目标到接收系统的大气透过率，t r ηη分别是发射系统和接收系统的透过率，t θ为发射激光的发散角，12R R 分别是发射系统到目标和目标到接收系统的距离，Γ为目标的雷达截面，r D 为接收孔径。
方程作用：激光雷达方程可以在研发激光雷达初期确定激光雷达的性能。
其次，激光雷达方程提供了回波信号与被探测物的光学性质之间的函数关系，因此可以通过激光雷达探测的回波信号，通过求解激光雷达方程获得有关大气性质的信息。
2. 激光雷达测距基本原理2.1 脉冲法脉冲激光雷达测距的基本原理是，在测距点向被测目标发射一束短而强的激光脉冲，激光脉冲到达目标后会反射回一部分被光功能接收器接收。
假设目标距离为L ，激光脉冲往返的时间间隔是t ，光速为c ，那么测距公式为L=tc/2。
时间间隔t 的确定是测距的关键，实际的脉冲激光雷达利用时钟晶体振荡器和脉冲计数器来确定时间t ，时钟晶体振荡器用于产生固定频率的电脉冲震荡∆T=1/f ，脉冲计数器的作用就是对晶体振荡器产生的电脉冲计数N 。
如图所示，信息脉冲为发射脉冲，整形脉冲为回波脉冲，从发射脉冲开始，晶振产生脉冲与计数器开始计数时间上是同步触发的。
因此时间间隔t=N ∆T 。
由此可得出L=NC/2f 。
图1 脉冲激光测距原理图2.2 相位法相位测距法也称光束调制遥测法，激光雷达相位法测距是利用发射的调制光和被目标反射的接受光之间光强的相位差包含的距离信息来实现被测距离的测量。
回波的延迟产生了相位的延迟，测出相位差就得到了目标距离。
假设发射处与目标的距离为D ，激光速度为c ，往返的间隔时间为t ，则有：图2 相位法测距原理图假设f 为调制频率，N 为光波往返过程的整数周期，∆ϕ为总的相位差。
fmcw雷达测距测速测角原理
fmcw雷达测距测速测角原理
FMCW（频率调制连续波）雷达是一种常用于测距、测速和
测角的技术。
其原理是通过发射连续调频的微波信号并接收回波，利用接收到的回波信号与发射信号之间的频率差来实现测量。
测距原理：在FMCW雷达中，发射器发射的信号频率会逐渐
变化（通常是线性变化），当这个信号遇到目标物体并发生回波时，回波信号的频率也会与发射信号的频率有所不同。
通过测量回波信号与发射信号之间的频率差，可以根据光速的知识计算出目标物体与雷达的距离。
测速原理：当目标物体与雷达相对运动时，回波信号的频率也会存在多普勒效应，即回波信号的频率会发生变化。
利用这个变化的频率可以计算出目标物体的相对速度。
测角原理：FMCW雷达还可以通过两个不同的接收天线来接
收回波信号，并通过对两个接收信号的差异进行处理来实现测量目标物体的方向角。
通过比较两个信号的相位、幅度或时间差等参数，可以计算出目标物体的角度。
总之，FMCW雷达利用发射信号和回波信号之间的频率差，
结合多普勒效应和相位差等特性，可以实现对目标物体的测距、测速和测角。
雷达测速器 原理
雷达测速器原理雷达测速器是一种用于测量车辆速度的设备，广泛应用于交通管理和法律执法领域。
雷达（Radar）的全称是无线电探测与测距（Radiation Detection And Ranging），是一种利用电磁波的探测测距技术。
雷达测速器通过发射电磁波并接收其反射信号，计算车辆的速度。
雷达测速器的原理可以分为发射和接收两个过程。
首先，雷达测速器通过天线发射一束射频信号，这个射频信号是由雷达测速器内部的震荡器产生。
这个射频信号会沿着一个精确的方向发射，并以一定的速度传播。
当这个射频信号与一辆来车相遇时，部分信号会被车辆表面反射回雷达测速器。
雷达测速器的接收系统会接收到这个反射信号，并通过信号处理器分析反射信号的特征和属性。
测速器会检测信号的时间延迟，即被发射和接收的时间差，以及信号的频率变化，即多普勒效应。
根据多普勒效应的原理，当发射车辆以及测速器之间的距离变化时，反射信号的频率会发生变化。
如果车辆向着测速器靠近，则反射信号的频率会增加；如果车辆远离测速器，则反射信号的频率会减小。
通过检测反射信号频率的变化，测速器可以计算车辆的速度。
此外，雷达测速器还需要进行一些修正计算，以提高测速的准确性。
例如，雷达测速器需要修正反射信号在大气中传播的速度受温度、湿度等因素的影响。
另外，雷达测速器还可以使用数字信号处理技术，对收到的信号进行滤波、降噪和增益调节，以提高测速器的性能和精度。
值得一提的是，雷达测速器的准确性还受到一些因素的影响。
例如，雷达测速器对宽度较小而高度较大的车辆测速可能不准确，因为这种情况下反射信号可能不会与测速器接收到的信号范围匹配。
此外，雷达测速器也会受到其他物体的干扰，例如建筑物、树木或其他车辆等。
总结来说，雷达测速器是一种通过发射和接收射频信号来测量车辆速度的设备。
它基于多普勒效应的原理，通过分析反射信号的时间延迟和频率变化来计算车辆的速度。
虽然雷达测速器有一些准确性的限制，但它仍然是一种广泛应用于交通管理和法律执法领域的重要工具。
毫米波雷达 测角、测速、测距原理
毫米波雷达测角、测速、测距原理
毫米波雷达是一种利用毫米波频段的电磁波进行测量和探测的雷达系统。
它具有测角、测速和测距等多种功能，广泛应用于物流、交通、安防、军事等领域。
我们来看毫米波雷达的测角原理。
毫米波雷达通过发射一束狭窄的毫米波束，然后接收由目标物体反射回来的毫米波。
通过分析接收到的波形，可以确定目标物体的方向。
毫米波雷达的天线通常采用相控阵技术，通过改变天线阵列的相位和幅度，实现波束的方向控制。
通过扫描整个空间，毫米波雷达可以实现对目标物体的测角。
毫米波雷达还可以实现对目标物体的测速。
测速原理是基于多普勒效应，即当目标物体相对于雷达系统运动时，由于频率的变化，接收到的波形也会发生变化。
通过分析波形的频率变化，可以确定目标物体的速度。
毫米波雷达通常采用连续波或调频连续波的方式进行测速，具有高精度和高灵敏度的特点。
毫米波雷达还可以实现对目标物体的测距。
测距原理是基于雷达的工作原理，即通过测量发射和接收之间的时间差，从而计算出目标物体与雷达系统之间的距离。
毫米波雷达通常采用脉冲波的方式进行测距，具有较高的分辨率和精度。
毫米波雷达的测距能力通常可以达到几十米到几百米，适用于不同的应用场景。
毫米波雷达通过利用毫米波频段的电磁波进行测量和探测，具有测
角、测速和测距等多种功能。
它在物流、交通、安防、军事等领域发挥着重要作用。
通过合理的设计和优化，毫米波雷达可以实现高精度、高分辨率的目标检测和跟踪，为各行业的应用提供了可靠的技术支持。
未来随着技术的进一步发展，毫米波雷达有望在更多领域展现其潜力和优势。
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雷达测速与测距GZH 2016/3/29系统流程图模块分析1 脉冲压缩1.1 原理分析雷达的基本功能是利用目标对电磁波的散射而发现目标，并测定目标的空间位置。
雷达分辨力是雷达的主要性能参数之一。
所谓雷达分辨力是指在各种目标环境下区分两个或两个以上的邻近目标的能力。
一般说来目标距离不同、方位角不同、高度不同以及速度不同等因素都可用来分辨目标，而与信号波形紧密联系的则是距离分辨力和速度(径向)分辨力。
两个目标在同一角度但处在不同距离上，其最小可区分的距离称为距离分辨力，雷达的距离分辨力取决于信号带宽。
对于给定的雷达系统，可达到的距离分辨力为（1.1）其中c为光速，为发射波形带宽。
雷达的速度分辨率可用速度分辨常数表征，信号在时域上的持续宽度越大，在频域上的分辨率能力就越好，即速度分辨率越好。
对于简单的脉冲雷达，，此处，为发射脉冲宽度。
因此，对于简单的脉冲雷达系统，将有（1.2）在普通脉冲雷达中，由于信号的时宽带宽积为一常数（约为1），因此不能兼顾距离分辨力和速度分辨力两项指标。
雷达对目标进行连续观测的空域叫做雷达的探测范围，也是雷达的重要性能数，它决定于雷达的最小可测距离和最大作用距离，仰角和方位角的探测范围。
而发射功率的大小影响作用距离，功率大则作用距离大。
发射功率分脉冲功率和平均功率。
雷达在发射脉冲信号期间 内所输出的功率称脉冲功率，用Pt表示；平均功率是指一个重复周期Tr内发射机输出功率的平均值，用Pav表示。
它们的关系为（1.3）脉冲压缩（PC）雷达体制在雷达脉冲峰值受限的情况下，通过发射宽脉冲而获得高的发能量，以保证足够的最大作用距离，而在接收时则采用相应的脉冲压缩法获得窄脉冲，以提高距离分辨力，因而能较好地解决作用距离与分辨能力之间的矛盾。
在脉冲压缩系统中，发射波形往往在相位上或频域上进行调制，接收时将回波信号加以压缩，使其等效带宽B满足。
令,则（1.4）（1.4）式中，表示经脉冲压缩后的有效脉宽。
因此脉冲压缩雷达可用宽度的发射脉冲来获得相当于发射有效宽度为的简单脉冲系统的距离分辨力。
发射脉冲宽度跟系统有效（经压缩的）脉冲宽度的比值便成为脉冲压缩比，即（1.5）则（1.6）输入信号形式为（1.7）其中矩形函数，当时为1其他情况为0。
实践中（1.8）系统采用匹配滤波（1.9）输出为（1.10）1.2 仿真结果雷达发射信号为LFM信号，脉冲宽度为Tp=10e-6，信号带宽为B=4e6，脉冲重复周期为T=100e-6，因此脉冲占空比为0.1，采样频率为fs=5e6。
时宽带宽积为D=Tp*B。
发射信号波形如下：图1.1 LFM信号时域波形和频谱图1.2 chirp信号发射信号为16个脉冲，在经过延时和加入噪声后得到回波信号如下：图1.3 完整回波信号从图中可看出，回波信号在每个脉冲重复周期中有3个脉冲，表示目标个数为3。
图1.4 回波信号的一个周期在仿真过程中，给回波加入一定的高斯噪声，使仿真更接近实际。
图1.5 噪声信号图1.6 一个周期回波信号加噪声在接收到回波后，用Hamming窗进行滤波，然后再进行匹配滤波。
这样可滤除部分杂波信号。
图1.7（a）脉压后输出波形图1.7（b）脉压后输出波形从图中可明显看到3个尖峰，每个尖峰代表一个目标回波。
2 三脉冲非递归MTI2.1 原理分析当杂波和运动目标回波在雷达显示器上同时显示时，会使目标的观察变得很困难。
如果目标处在强杂波背景内，弱的目标淹没在强杂波中，特别是当强杂波使接收机发生过载时，将很难发现目标。
目标回波和杂波在时间域上难以区分，但由于目标的速度远大于背景的速度，目标回波的多普勒频移远大于背景的多普勒频移，从而可在频域上区分目标与杂波。
动目标显示滤波器（MTI ）利用运动目标回波和杂波在频谱上的区别，有效地抑制杂波而提取信号。
在雷达上加装MTI 滤波器，大大的改善了雷达在强杂波背景中检测运动目标的能力。
在相位检波器输出端，固定目标的回波是一串振幅不变的脉冲，而运动目标的回波是一串振幅调制的脉冲。
在把回波信号送到终端显示器前，必须先消除固定目标回波。
最直接的方法是将相邻重复周期的回波信号相减，则固定目标回波由于振幅不变而互相抵消，运动目标回波相减后剩下相邻重复周期振幅变化的部分。
传统的MTI 滤波器有两种形式：非递归形和递归形。
这里介绍非递归形。
不带反馈的滤波器称为非递归型滤波器。
下面以一次对消器为例进行说明。
一次对消器，即二脉冲对消。
其结构图如图2.1（a ），对消器的输入X(z)相位检波器的输出信号。
它是一个单零点系统，零点位置在1z =±，令s j ω=，即j T z e ω=在Z 平面上是单位圆。
由相位检波器输出的脉冲包络为)(cos )(0t U t u ϕ= （2.1） ϕ为回波与基准电压之间的相位差0000)(2)(ϕωωωϕ-=--=-=t c t v R t t d r r （2.2） 回波信号按重复周期r T 出现，将回波信号延迟一周期后，其包络是])(cos[)(00'ϕω--=r d T t U t u （2.3）⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=∆00'2sin 2sin 2ϕωωωr d d rd T T U u u u （2.4） 输出包络为一多普勒频率的正弦信号，其频率为2sin 20rd T U ω （2.5） 为多普勒频率的函数。
当πωn T r d =2（n=1,2,3,…）时，输出振幅为零。
这时的目标速度正相当于盲速，盲速是运动目标回波在相位检波器的输出端与固定目标回波相同，因而经对消设备后输出为零。
下面从频率域来说明对消器的工作原理。
对消器的输出为)1(0r T j i eu u ω--=（2.6）对消器的频率响应特性为)2(0sin 2sin )cos 1(1)(r r fT j r r T j i e T f T j T e u u j H ππωπωωω--=+-=-== （2.7） 图2.2 对消器的频率响应对消器等效于一个梳状滤波器，其频率特性在r nf f =各点处均为零。
固定目标频谱的特点是它的谱线位于r nf 点上，因而在理想情况下，通过对消器后输出为零。
当目标的多普勒频率为重复频率的整数倍时，其频谱结构也有相同的特点，故通过上述梳状滤波器后无输出。
2.2 仿真结果本次仿真用的是三脉冲非递归MTI ，其频响和二脉冲非递归MTI 类似，三脉冲对消相比二脉冲对消能明显改善零多普勒附近的凹口宽度。
在进过三脉冲对消后，固定目标多普勒频率为零，将被滤除图2.3（a ） MTI 输出图2.3（b ） MTI 输出在参数设定时，设定有三个目标，距离分别为4000米、8000米、12000米，其对应的径向速度为0、35m/s 、85m/s 。
所以经过MTI 后，4000出目标回波被滤除，仿真结果与理论分析一致。
3 MTD3.1 原理分析早期的动目标显示雷达性能不高，其改善因子一般在20dB 左右。
随着在系统设计与实现技术的改进、数字技术的提高，主要依靠信号处理的潜在能力，MTI 雷达的性能还将进一步的改善和提高：①增大信号处理的线性动态范围；②增加一组多普勒滤波器，使之更接近于最佳滤波，提高改善因子； ③能抑制地杂波（其平均多普勒频移通常为零）且能同时抑制运动杂波（如云雨、鸟群、箔条等）；④增加一个或多个杂波图，可有帮助检测切向飞行大目标等作用；做了上述改进的系统称之为动目标检测（MTD ）系统。
这里介绍的多普勒滤波器组就是一种MTD 滤波器。
根据最佳滤波理论，当杂波功率谱()C f 和信号频谱()S f 已知时，最佳滤波器的频响是：-2*()()()s j ft S f e H f C f π= （3.1） 式中，s t 是使滤波器能够实现而附加的延迟时间，式(3.1)的滤波器可分成两个级联的滤波器1()H f 和2()H f 其传递函数形式为：22122()()()H f H f H f = （3.2）式中，21()H f 为单个脉冲的匹配滤波器，通常在接收机中放实现，22()H f 是对相参脉冲串进行匹配，它利用了回波脉冲串的相参性进行相参积累。
22()H f 是梳齿形滤波器，齿的间隔为脉冲重复频率r f ，如图3.1(b)中0号滤波器；齿的位置取决于回波信号的多普勒频移，而齿的宽度应和回波谱线的宽度一致。
由于实际中d f 不能预知，因此要用一组乡里且部分重叠的滤波器组(如图3.1(b)中0-7号滤波器)，覆盖整个多普勒频率范围，这就是多普勒滤波器组所要完成的功效。
输入N 个脉冲的横向滤波器组有N-1根延迟线，每根延迟时间1r r T f =，经过各脉冲不同的加权并求和后，可以做成N 个相邻的窄带滤波器组，频率覆盖0到r f 。
如果要同时得到N 个滤波器的响应，则在图3.2中横向滤波器的每一抽头应该有N 个分开的输出并相应的加权。
设加在第k 个滤波器的第i 个输出端头的加权值为：[2(1)],1,2,j i k N ik w e i N π--== （3.3） k 表示标号从0到N-1的滤波器,每一个k 值对应一组不同的加权值，相应地对应一个不同的多普勒滤波器响应。
图3.1(b)中所示滤波器响应是N=8时按式(3.3)加权所得各标记k 的滤波器频率响应，k 取0-7。
第2个滤波器，即当k=1时，峰值响应产生在8r f ,以及8r r f f +，2r r f f +… k 取其他值，可以此类推。
可写出横向滤波器按式(6.5.38)加权时的脉冲响应及其频响函数：2(1)1()[(1)]Nj i k N k i h t t i T e πδ--==--∑ (3.4)22(1)[]1()N j ft j i fT k N k i H f e eππ---==∑ (3.5)滤波器振幅特性:2(1)[]1sin[()]()sin[()]N j i fT k N k i N fT k N H f e fT k N πππ--=-==-∑ (3.6) 滤波器峰值产生于sin[()]0fT k N π-=。
0号滤波器的中心位置在零频以及重复频率的整数倍r nf 处，通过没有多普勒频移的杂波，因此对地杂波没有抑制能力。
所以MTD 滤波器常常和MTI 滤波器配合使用。
用横向滤波器实现窄带滤波器可不采用式(3.3)所示的权值，而是根据特定的需要灵活地选用不同的加权矢量，可以根据不同频率处设置特性相异的滤波器。
每个滤波器都有一定的副瓣，幅瓣的大小决定着杂波抑制能力的大小。
为了压低副瓣，一般都需要对数据做加窗处理。
目前常用的窗函数有矩形窗、三角形窗、Hanning 窗、Hamming 窗、Blackman 窗、Gaussian 窗、Kaiser 窗、Bartlett 窗。