2016雷达原理作业2-5

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雷达对抗原理 习题答案

雷达对抗原理 习题答案
(λτ ) n −λτ e n = 0,1,...... n! 试证明该流在单位时间内到达的平均脉冲数为 λ 。 Pn (τ ) =
有源
Ex1-4 解: τ 时间内到达的脉冲数为: ∑ nPn (τ )
n= 0 ∞
λ=
n= 0
∑ nPn (τ ) ∑ n
τ =
n =1∞∞( Nhomakorabeaτ ) e n! τ
n
− λτ
重复周期/ms 2 0.8 3 1.2 0.9 3.5
λ = ∑ fri
i =0 N −1
脉冲宽度/ µ s 1.2 1 40 15 3 64
没有特殊说明认为: Pi = 1
7.若将没有雷达信号存在的时间称为寂静时间,该时间的出现概率为寂静概率 Pq ,试求题 六所给信号环境的寂静概率 Pq ;若将同时存在两个或两个以上雷达信号的时间称为交叠时 间,该时间的出现概率为交叠概率 Pc ,试求题六所给信号环境的交叠概率 Pc 。 (提示:任意 时间可分为寂静时间、非交叠时间和交叠时间,三者互斥。 ) ex1-7 解:
分辨率=?r, 要使最高测角分辨率,取 ?r 最小值 12.96 o 。 2.某雷达侦察设备采用全向振幅单脉冲---相邻比幅法测向,天线方向图为高斯函数。试求: (1)由电压失衡、波束宽度误差和波束安装误差所引起的三项系统测向误差是否与信号的 到达方向有关,为什么? (2)对于一个六天线系统,波束交点损耗为 3dB,如果上述三项误差分别为:2dB、7 ° ,1.5° , 试分析系统总的测向误差在哪个方向最小?在哪个方向最大?其误差值分别为多少? (3)在上述同样条件下,如果采用四天线,波束交点损耗仍为 3dB,则最小、最大系统误 差方向有什么变化?误差数值又为多少? Ex3-2 解: (1) dϕ =

雷达的工作原理

雷达的工作原理

雷达的工作原理雷达(Radar)是一种利用电磁波进行探测和测量的技术。

它通过发射无线电波并接收其反射信号来探知目标的位置、速度和其他相关信息。

雷达技术在军事、航空、航海、气象、地质勘探等领域发挥着极其重要的作用。

本文将介绍雷达的工作原理和基本组成部分。

一、雷达的基本原理雷达的工作原理基于电磁波的传播和反射。

雷达系统由三个主要部分组成:发射器、接收器和信号处理器。

1. 发射器:发射器负责产生一束电磁波并将其发射到目标区域。

雷达系统通常使用射频发射器,它能够产生高频率的无线电波。

2. 接收器:接收器接收目标区域反射回来的电磁波信号。

接收器必须具备高灵敏度和快速响应的能力,以接收微弱的反射信号。

3. 信号处理器:信号处理器用于分析接收到的电磁波信号,并从中提取目标的位置、速度和其他相关信息。

它通过比较发射的信号与接收到的反射信号之间的差异来确定目标的特征。

雷达利用电磁波在空间中传播的特性进行工作。

当雷达发射器发射出一束电磁波时,它会沿直线路径传播到目标区域,与目标物体相互作用后部分被反射回来。

接收器接收到反射回来的信号,并测量信号的时间延迟、频率变化和相位差异等参数。

通过分析这些参数,雷达可以确定目标的位置和速度。

二、雷达的工作模式雷达可以采用不同的工作模式来满足特定的需求。

常见的雷达工作模式有连续波雷达和脉冲雷达。

1. 连续波雷达:连续波雷达发送连续的射频信号,并且同时接收反射信号。

它适用于测量目标的速度和距离,但无法提供目标的细节信息。

2. 脉冲雷达:脉冲雷达发送一系列短脉冲信号,并在每个脉冲之后接收反射信号。

脉冲雷达可以提供目标的细节信息,如目标的形状、大小和材料等。

三、雷达的应用领域雷达技术在许多领域发挥着重要作用。

以下是几个常见的雷达应用领域:1. 军事应用:雷达在军事领域用于追踪、侦查和识别敌方目标。

它可以帮助军队在战场上实时掌握敌军动态,提高作战效率和精确度。

2. 航空和航海导航:雷达在航空和航海领域中用于飞行器和船只的导航和避障。

雷达原理作业1 2 3 4-2016

雷达原理作业1 2 3 4-2016
r 2 + A2 rA = Pd ∫ = pd (r )dr ∫ 2 exp − I 0 dr VT VT σ 2σ 2 σ 2
∞ ∞Leabharlann r= ∞) Pfa P(VT ≤ r ≤=
VT 2 r2 − = dr exp exp − 2 2 ∫VT σ 2 2σ 2σ
14、在锥扫跟踪雷达中,若扫描速度为 20 转/分,对下图所示的 A、B、C 三个 位置的目标,分别画出接收机的输出视频脉冲序列,并在各图中标明视频序列 最大值出现的时刻,并指出三个目标中,哪个调制深度最大,哪个调制深度最 小?
Y
B 0
A(1,0)
X(t=0)
C(-1,-1)
波束中心轨迹
ANS: 距离等信号轴(圆心)越远调制深度越大 最大值时刻分别是 0、π、5π/4
ANS:
发射机:产生特定的发射信号 收发开关:隔离发射和接收支路 天线:发射/接受电磁波、方向性天线扫描 接收机:放大微弱的回波信号 信号处理机:消除不必要的信号及干扰,通过或加强由目标产生的回波信号 显示器:可以直接显示由雷达接收机输出的原始视频,还可以显示经过处理的信息 OR? 终端设备:
10、推导雷达方程,用 dB 表示。 ANS: Pt S1′ = 距离R处任一点处的雷达发射信号功率密度: 4π R 2 PG t t 考虑到天线定向增益Gt: S1 = 4π R 2 目标接收到的功率: σ S1 PG σ S1 σ 以目标为圆心,雷达处散射的功率密度: = = ⋅ t 2 S2 2 2 4π R 4π R 4π R PG 雷达收到功率: = t t Arσ Pr A = r S2 (4π ) 2 R 4 接收功率Pr 为接收机最小检测功率Simin,所以,最大测量距离: R

雷达大作业

雷达大作业

雷达大作业本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March雷达原理实验名称:脉冲压缩技术在雷达信号处理中的应用学院:电子工程学院专业:信息对抗技术班级:021231姓名:学号:脉冲压缩技术在雷达信号处理中的应用引言:雷达是通过对回波信号进行接收再作一些检测处理来识别复杂回波中的有用信息的。

其中,波形设计有着相当重要的作用,它直接影响到雷达发射机形式的选择,信号处理方式,雷达的作用距离及抗干扰,抗截获等很多重要问题。

现代雷达中广泛采用了脉冲压缩技术。

脉冲压缩雷达常用的信号有线性调频信号和二相脉内编码信号。

脉冲压缩雷达具有高的辐射能量和高的距离分辨力,这种雷达具有很强的抗噪声干扰和欺骗干扰的性能。

因此,脉冲压缩技术在雷达信号处理中广泛应用。

一、脉冲压缩技术原理雷达是Radar(Radio Detection And Ranging)的音译词,意为“无线电探测和测距”,即利用无线方法来发现目标并测定目标在空间的位置,这也是雷达设备在最初阶段的功能。

典型的雷达系统主要由发射机,天线,接收机,数据处理,定时控制,显示等设备组成。

利用雷达可以获知目标的有无,目标斜距,目标角位置,目标相对速度等。

现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念,使它具有对运动目标(飞机,导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。

随着雷达应用的不断扩大,对雷达的作用距离,分辨精度等的要求相应提高。

增大雷达作用距离ΔR=cτ/2可以提高其脉宽或峰值功率,但由于发射管的限制,增大功率往往不容易,于是可以用增大脉冲宽度的方法。

对于恒定载频单脉冲信号,脉宽的增大意味着带宽的减小,B=1/μτ。

根据距离分辨率的表达式,ΔR=cτ/2。

测距精度和距离分辨力对信号形式的要求是一致的,主要取决于信号的频率结构,为了提高测距精度和距离分辨力,要求信号具有大的带宽。

而测速精度和速度分辨力则取决于信号的时域结构,为了提高测速精度和速度分辨力,要求信号具有大的时宽。

雷达基础知识雷达工作原理

雷达基础知识雷达工作原理

雷达基础学问雷达工作原理雷达的起源雷达的出现,是由于一战期间当时英国和德国交战时,英国急需一种能探测空中金属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。

二战期间,雷达就已经出现了地对空、空对地(搜寻)轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。

二战以后,雷达开展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高辨别率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。

后来随着微电子等各个领域科学进步,雷达技术的不断开展,其内涵和探究内容都在不断地拓展。

雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器开展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

当代雷达的同时多功能的实力使得战场指挥员在各种不同的搜寻/跟踪模式下对目标进展扫描,并对干扰误差进展自动修正,而且大多数的限制功能是在系统内部完成的。

自动目标识别那么可使武器系统最大限度地发挥作用,空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别实力的综合雷达系统事实上已经成为了将来战场上的信息指挥中心。

雷达的组成各种雷达的具体用途和构造不尽一样,但根本形式是相同的,包括:放射机、放射天线、接收机、接收天线,处理局部以及显示器。

还有电源设备、数据录用设备、抗干扰设备等帮助设备。

雷达的工作原理雷达所起的作用和眼睛和耳朵相像,当然,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波。

事实上,不管是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是光速C,差异在于它们各自的频率和波长不同。

其原理是雷达设备的放射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射遇到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进展处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变更率或径向速度、方位、高度等)。

测量距离原理是测量放射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

雷达探测原理

雷达探测原理

雷达探测原理雷达(Radar)是利用无线电波进行远距离探测和测量的一种技术。

雷达技术在军事、航空、航海、气象等领域具有重要应用,其核心原理是通过发射电磁波,并通过接收和处理回波信号来获取目标的位置、速度和其他信息。

一、雷达系统组成雷达系统主要由发射器、接收器、天线和信号处理器组成。

发射器负责产生并发射连续的电磁波,这些波被称为雷达脉冲。

脉冲的功率和频率决定了雷达的性能。

接收器接收回波信号,经过放大和滤波后,提取出目标的信号。

天线是雷达的窗口,它负责发射和接收电磁波。

雷达可以使用不同类型的天线,如抛物面天线、相控阵天线等。

信号处理器对接收到的信号进行处理和分析,提取出目标的相关信息。

二、雷达工作原理雷达的工作原理基于电磁波的发射、传播、接收和处理。

1. 发射电磁波雷达通过发射器产生射频信号,并将其转换为脉冲信号进行发射。

这些脉冲信号由天线发射出去,沿着一定方向传播。

2. 电磁波传播和回波接收发射的电磁波在空间中以光速传播。

当电磁波遇到有反射能力的物体时(如目标),一部分波会被目标吸收,而另一部分波会被目标反射回来。

反射回来的电磁波成为回波信号,这是雷达检测目标的关键。

回波信号会被雷达的天线接收并发送到接收器。

3. 回波信号处理接收器会将接收到的回波信号进行放大、滤波等处理,以便更好地提取出目标的信息。

接收器将处理后的信号传递给信号处理器进行进一步分析。

4. 目标信息提取信号处理器通过对回波信号的分析、处理和比对,提取出目标的位置、速度、形状等相关信息。

这些信息可以用来追踪目标的移动、识别目标的特征等。

三、雷达探测能力雷达的探测能力主要取决于以下几个因素:1. 雷达脉冲功率:脉冲功率越大,雷达的探测距离越远。

2. 雷达工作频率:频率越高,雷达的分辨率越高,但威力衰减也越快。

3. 天线增益:天线增益越高,雷达的探测距离和解析度越大。

4. 目标的大小:大型目标的回波信号较强,易被雷达探测到。

5. 目标与雷达之间的距离和方位:目标离雷达越近、出现在雷达主瓣方向上,探测能力越强。

南京理工大学雷达原理试卷及答案(2016年A卷)

南京理工大学雷达原理试卷及答案(2016年A卷)

南京理工大学课程考试试卷答案及评分标准(A卷)课程名称: 雷达原理 学分: 3教学大纲编号: 04041901试卷编号: A卷 考试方式: 闭卷、笔试 满分分值: 100+5考试时间: 120分钟常用分贝(功率)换算表:1dB(1.26), 2dB(1.6), 3dB(2), 4dB(2.5), 5dB(3.2), 7dB(5), 8dB(6.3)2(3dB), 3(4.77dB), 4(6dB), 5(7dB), 6(7.78dB), 7(8.45dB), 8(9dB)注意:简答题必须语句完整;推导题和计算题必须要有分步过程及必要的文字说明,直接写出结果最多只得一半分;各题中若出现无文字说明的箭头符号将被扣分一、 填充选择题(15空,每空2分,共30分)1.雷达为能探测目标,需发射 c 。

(a)电场波(b)磁场波(c)电磁波(d)超声波2.在以下参数中, b 对雷达接收机噪声系数的影响最大?(a)峰值发射功率(b)低噪放增益(c)目标类型(d)脉冲重复周期3.以下哪个部件最不可能属于雷达发射机 a 。

(a)低噪高放(b)混频器(c)脉冲调制器(d)磁控管4.匹配滤波器是 b 背景下的最优 c 滤波器。

(a)有色噪声(b)白噪声(c)线性(d)非线性5.机械扫描雷达的最大作用距离最不可能随着 a 的变化而变化。

(a)天线扫描角度(b)目标RCS (c)平均发射功率(d)雷达工作频率6.振幅和差式单脉冲雷达的测角精度 a 圆锥扫描雷达。

(a)高于(b)低于(c)等于(d)不确定7.某雷达本机振荡器的频率稳定度很低,则该雷达最有可能是 d 系统。

(a)噪声调制(b)随机调幅(c)全相参(d)非相参8.以下 b 工作波长反隐身目标的效果最差。

(a)60m (b)10cm (c)8mm (d)3mm9.在雷达接收信号中,与目标回波相竞争的信号成分包括杂波、干扰、噪声。

10.雷达接收机不发生过载所允许的最大输入信号功率与最小可检测信号功率的比值称为接收机动态范围。

雷达工作原理

雷达工作原理

雷达工作原理雷达(Radar)是一种利用电磁波进行目标检测和测距的技术。

它广泛应用于军事、民用及科研领域,具有快速、准确、远程探测目标的特点。

本文将详细介绍雷达的工作原理及其基本构成部分。

一、雷达的基本原理雷达的工作原理是利用电磁波的特性与目标进行交互作用,通过测量信号的回波来推断目标的位置、速度和其他相关信息。

其基本原理可分为以下三个步骤:1. 发射信号雷达通过发射天线产生电磁波信号。

这些信号会以高速传播,并在与目标相交时部分反射、散射或被吸收。

雷达可以发射多种类型的信号,包括连续波(Continuous Wave, CW)和脉冲波(Pulsed Wave, PW)。

2. 接收回波雷达的接收天线会接收到目标反射回来的信号,即回波。

接收到的回波信号会被传送到接收机进行处理和分析。

雷达接收到的回波信号包含了目标的位置、速度以及其他相关信息。

3. 处理和显示雷达接收机会对接收到的信号进行处理和分析,以获得目标信息。

这些信息可以用来确定目标的距离、方位、高度和相对速度等。

最后,处理的结果会通过显示器或者其他输出设备进行展示和呈现。

二、雷达的基本构成部分一个雷达系统一般由以下几个基本构成部分组成:1. 发射器雷达的发射器负责产生电磁波信号。

发射器通常由稳定的振荡器、放大器和辐射系统组成。

稳定的振荡器可以产生一种稳定频率的连续波或者脉冲波信号。

放大器会将振荡器产生的信号放大到合适的功率水平。

辐射系统则负责将电磁波信号辐射出去。

2. 天线系统雷达的天线系统用于发射和接收电磁波信号。

发射天线负责将信号辐射出去,而接收天线则用于接收目标反射回来的信号。

天线系统的形式和结构各有不同,可以是定向的、全向的或者是阵列式的。

3. 接收器雷达的接收器主要负责接收、放大和处理接收到的回波信号。

接收器包括放大器、滤波器、检波器等。

放大器用于放大微弱的回波信号,以便后续处理。

滤波器用于选择特定频率范围内的信号进行处理。

检波器用于将脉冲波信号转换为连续波信号,以便进一步分析和处理。

雷达工作原理

雷达工作原理

雷达工作原理雷达是一种利用电磁波进行探测和测量目标位置、速度及其它相关信息的仪器。

雷达技术被广泛应用于军事、航空、气象和交通等领域,具有重要的作用和意义。

下面将为您详细介绍雷达的工作原理。

一、概述雷达(Radar)是由“Radio Detection And Ranging”(无线电探测与测距)一词缩写而来。

雷达系统通过发射射频电磁波,并接收目标返回的回波信号来实现对目标的探测和测量。

雷达系统中的主要组件包括发射器、接收器、天线、处理器及显示器等。

二、雷达的工作原理雷达的工作原理可以概括为“发射-接收-处理-显示”的过程。

具体如下:1. 发射信号雷达系统中的发射器通过射频发射装置将电磁信号转换为电磁波,并通过天线辐射出去。

发射信号的参数如频率、脉冲宽度、功率等,对于雷达的性能和性能具有重要影响。

2. 接收回波当发射的电磁波遇到目标时,会发生回波。

目标对电磁波的回波信号取决于目标的散射特性和雷达系统的参数。

接收器接收回波信号,并将其转换为电信号。

3. 信号处理接收到的回波信号经过放大、滤波、时序控制等处理。

主要包括:(1)单脉冲处理:通过单脉冲技术,提取目标的距离信息。

根据回波信号的时延,可以计算出目标与雷达的距离。

(2)多普勒处理:通过多普勒频移技术,提取目标的速度信息。

根据回波信号的频率偏移,可以计算出目标的速度。

(3)脉冲压缩:通过脉冲压缩技术,使脉冲信号在时间上变短,提高测距精度。

4. 目标显示经过信号处理后,目标的相关信息将通过显示器显示出来。

包括目标的距离、速度、方位角等。

显示器的类型有液晶显示屏、示波器等。

三、雷达的特点和应用1. 雷达的特点(1)无需直接接触目标,远距离可靠探测。

(2)对于不同目标,雷达的工作方式和波段可调节。

(3)具有强抗干扰能力,能够适应恶劣环境。

(4)经过技术改进和发展,雷达具有高分辨率、高精度等优点。

2. 雷达的应用(1)军事领域:雷达在军事中有广泛应用,如目标探测、火炮测量、侦察情报收集等。

雷达原理--第5章

雷达原理--第5章
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4、跟踪雷达方程
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Rmax
M=1
M=5
M=10
M=20
M=50
M=100
M=200
M=1000
§5.4 系统损耗
雷达方程:
Rmax = [ ( 4π )3 KT B F D C L ]
0 n n 0 B
Pt Gt G r σλ 2
1 4
其中,L表示雷达个部分损耗引入的损失 系数,L大于1,用正分贝数来表示。 引起损耗的因素包括:波导传输损耗、接 收机失配损耗、天线波束形状损耗、 操纵 员损耗、设备工作不完善损耗。
1:存在目标时判为有目标,这是一 种正确判断,称为发现,其概率称为发现 概率 2:存在目标时判为无目标,这是错 误判断,称为漏报,其概率称为漏报概率 3:不存在目标时判为无目标,称为 正确不发现,其概率称为正确不发现概率 4:不存在目标时判为有目标,称为 虚警,这也是错误判断,其概率称为虚警 概率
§5.3 脉冲积累 对检测性能的改善
二 地面或水面反射 对作用距离的影响
地面或水面的反射是雷达电波在非自由 空间传播时的一个最主要影响。
作业一 某雷达系统,已知: Pt=100Kw,τ=2μS,fr=400Hz,fc=10GHz,φA=1.2m, θ0.5=2°,收发共用天线,天线扫描速度νt=6转/分钟, Simin=-107dBm , 噪 声 系 数 Fn=1.5 , 接 收 机 失 配 损 失 Cb=0.56dB,雷达总的损耗L=3.5+1.6+2=7.1dB,求: 〈1〉理想无耗最大作用距离; 〈2〉当雷达仰角为5°时,最多可能的脉冲积累数; 〈3〉考虑失配损失和损耗时,雷达的最大作用距离; 〈4〉当电波衰减系数δ=0.01dB/km时的雷达最大作用距离 ,并估计现在大约是什么样的气象条件? 〈5〉当Pf=10e-3时,检测概率Pd=? 〈6〉计算M=20个脉冲相参积累后的检测性能; 〈7〉当Pf=10e-8,Pd=0.999,M=20,距离可增大到多少;

雷达系统工作原理详解

雷达系统工作原理详解

雷达系统工作原理详解雷达(Radar)是一种利用电磁波进行探测和测距、测速的技术。

它在军事、航空、航海、气象等领域有着广泛的应用。

雷达系统工作原理的详解需要从雷达信号的发射、接收、处理以及相关参数的计算等方面进行说明。

一、雷达信号的发射雷达系统通过发射器产生一定频率和功率的电磁信号。

这些信号经过调制和放大后,通过天线辐射出去。

在雷达系统中,常用的发射方式有连续波、脉冲波和调频连续波等。

这些发射方式在不同的应用场景下有不同的优劣。

二、雷达信号的接收当雷达信号与目标相交时,目标周围的物体会散射回一部分信号。

雷达系统的接收器将接收到的信号经过放大和滤波等处理后,送入雷达信号处理系统进行后续的分析和计算。

雷达接收信号的质量直接影响到后续处理的准确性和可靠性。

三、雷达信号的处理雷达信号处理是雷达系统中非常重要的环节。

在接收到信号后,雷达信号处理系统对信号进行解调、滤波、增益控制和目标特征提取等操作,以获取目标的位置、速度、方位等信息。

这些操作包括了数字信号处理、自适应波形设计和信号重建等技术。

四、雷达参数的计算雷达系统通过测量信号的往返时间、多普勒频移等参数,计算得到目标的位置、速度和方位等信息。

根据测量原理的不同,雷达系统分为无源雷达和有源雷达。

无源雷达主要利用接收到的信号特性来计算目标的信息,而有源雷达则需要发送一定的信号后,通过信号的回波来计算目标信息。

总结:雷达系统工作原理的详解包括了信号的发射、接收、处理以及相关参数的计算等方面。

通过这些环节的操作,雷达系统可以准确地感知目标的位置、速度和方位等信息。

随着科技的发展,雷达系统在军事、航空、航海、气象等领域的应用将会不断地扩展和改进。

雷达原理大作业

雷达原理大作业

雷达原理大作业第一篇:雷达原理大作业雷达目标识别技术综述1引言目标识别是现代雷达技术发展的一个重要组成部分。

对雷达目标识别的研究,在国内外已经形成热点,但由于问题本身的复杂性,以及多干扰信号,特别是多噪声干扰源存在的复杂电磁环境,雷达目标识别问题至今还没有满意的答案,尚无成熟的技术和方法。

因此,对雷达目标识别技术的研究具有极其重要的军事应用价值。

本文将对雷达自动目标识别技术进行简要回顾,讨论目前理论研究和应用比较成功的几类目标识别方法,以及应用于雷达目标识别中的模式识别技术,分析和讨论问题的可能解决思路。

2雷达目标识别模型雷达目标识别需要从目标的雷达回波中提取目标的有关信息标志和稳定特征并判明其属性。

它根据目标的后向电磁散射来鉴别目标,是电磁散射的逆问题。

利用目标在雷达远区所产生的散射场的特征,可以获得用于目标识别的信息,回波信号的幅值、相位、频率和极化等均可被利用。

对获取的目标信息进行计算机处理,与已知目标的特性进行比较,从而达到自动识别目标的目的。

识别过程分成三个步骤:目标的数据获取、特征提取和分类判决。

相应模型如图“所示。

整个识别过程可以分为两个阶段:训练(或设计)阶段和识别阶段。

前者用一定数量的训练样本进行分类器的设计或训练,后者用所设计或训练的分类器对待识别的样本进行分类决策。

训练数据获取是对各已知目标进行测量,取得目标的训练数据。

测试数据获取是获得未知种类目标的测量数据;测量数据的获得可采用目标的靶场动态测量、外场静态测量、微波暗室缩比模型等。

特征提取模块从目标回波数据中提取出对分类识别有用的目标特征信息。

特征空间压缩与变换模块对特征信息进行特征空间维数压缩与变换,得到具有高同类聚合性的训练样本进行分类器的设计。

类间可分离性的特征。

分类器设计模块根据已知类别目标分类模块完成对未知目标的分类判决。

3雷达目标识别技术回顾雷达目标识别的研究始于”#世纪$#年代。

早期雷达目标特征信号的研究工作主要是研究雷达目标的有效散射截面积。

雷达工作原理

雷达工作原理

雷达工作原理雷达(Radar)是一种通过利用电磁波进行目标探测和测距的技术装置。

雷达工作原理涉及到了电磁波的发射、接收和信号处理等过程,在这个过程中,雷达能够探测到目标的位置、速度甚至形状等信息。

1. 雷达的发射过程雷达通过发射电磁波来进行探测,这些电磁波会在空间中传播,并与目标发生相互作用。

雷达所发射的电磁波通常是微波,因为微波在大气中的传播损耗较小。

2. 雷达的接收过程当发射的电磁波遇到目标时,一部分会被目标吸收,另一部分会被目标反射回来。

雷达通过接收这些反射回来的电磁波来获取目标的信息。

雷达接收到的电磁波被称为回波。

3. 雷达的信号处理过程雷达接收到的回波信号会经过一系列的信号处理过程,包括放大、滤波、解调和解码等。

通过这些信号处理手段,雷达能够从回波信号中提取出目标的位置、速度等信息。

4. 雷达的工作原理雷达的工作原理可以简述为:利用电磁波的传播特性和目标对电磁波的反射特性,通过发射电磁波并接收回波信号,从而获取目标的相关信息。

在具体的实现中,雷达工作原理通常包括以下几个步骤:(1) 发射:雷达发射微波信号,这些信号以一定的功率和特定的频率被辐射出去。

(2) 传播:发射的微波信号在空间中向各个方向传播,当遇到目标时,一部分信号被目标吸收,一部分信号被目标反射。

(3) 接收:雷达接收到目标反射回来的微波信号,这些信号又称为回波。

(4) 信号处理:雷达对接收到的回波信号进行放大、滤波、解调和解码等信号处理,以提取目标的相关信息。

(5) 分析和显示:通过对处理后的信号进行分析和处理,雷达能够准确地确定目标的位置、速度、大小等信息,并将这些信息以合适的方式进行显示。

综上所述,雷达工作原理是通过发射和接收电磁波来实现对目标的探测和测距。

通过信号处理和分析,雷达能够准确地获取目标的相关信息,广泛应用于军事、天气预报、航空航天、海洋探测等领域。

雷达技术的不断进步和发展,使得雷达在现代科技中发挥着越来越重要的作用。

雷达基本理论与基本原理

雷达基本理论与基本原理

雷达基本理论与基本原理一、雷达的基本理论 1、雷达工作的基本过程发射机产生电磁信号,由天线辐射到空中,发射的信号一部分被目标拦截并向许多方向再辐射。

向后再辐射回到雷达的信号被天线采集,并送到接受机,在接收机中,该信号被处理以检测目标的存在并确定其位置,最后在雷达终端上将处理结果显示出来。

2、雷达工作的基本原理一般来说,会通过雷达信号到目标并从目标返回雷达的时间,得到目标的距离。

目标的角度位置可以根据收到的回波信号幅度为最大时,窄波束宽度雷达天线所指的方向而获得。

如果目标是运动的,由于多普勒效应,回波信号的频率会漂移。

该频率的漂移与目标相对于雷达的速度成正比,根据2rd v f λ=,即可得到目标的速度。

3、雷达的主要性能参数和技术参数 3.1 雷达的主要性能参数 3.1.1 雷达的探测范围雷达对目标进行连续观测的空域,叫做探测范围,又称威力范围,取决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。

3.1.2 测量目标参数的精确度和误差精确度高低用测量误差的大小来衡量,误差越小,精确度越高,雷达测量精确度的误差通常可以分为系统误差、随机误差和疏失误差。

3.1.3 分辨力指雷达对两个相邻目标的分辨能力。

可分为距离分辨力、角分辨力(方位分辨力和俯仰角分辨力)和速度分辨力。

距离分辨力的定义:第一个目标回波脉冲的后沿与第二个目标回波脉冲的前沿相接近以致不能分辨出是两个目标时,作为可分辨的极限,这个极限距离就是距离分辨力:min ()2c R τ∆=。

因此,脉宽越小,距离分辨力越好3.1.4数据率雷达对整个威力范围完成一次探测所需时间的倒数。

3.1.5 抗干扰能力指雷达在自然干扰和人为干扰(主要的是敌方干扰(有源和无源))条件下工作的能力。

3.1.6 雷达可靠性分为硬件的可靠性(一般用平均无故障时间和平均修复时间衡量)、软件可靠性和战争条件下雷达的生存能力。

3.1.7 体积和重量体积和重量决定于雷达的任务要求、所用的器件和材料。

6.雷达原理

6.雷达原理
标来确定: 水平距离D,方位角α,高度H。 这两种坐标系统之间的关系如下: D=R cosβ, H=Rsinβ,α=α 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, 必须作适当的修改。
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天线 收发转换开关 发射机
发射的电磁波 目标 接收的电磁波 R
噪声
接收机 信号 处理机
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6.2 雷达基本原理
雷达回波中的可用信息
蝙蝠的回声定位与雷达:
蝙蝠在飞行时 ,不断从喉咙中发出 2~10万赫兹的超声波脉 冲,声波碰到障碍物后被反射回来 ,蝙蝠再用耳朵接受回声 ,就可 以判断前边物体的大小,方向和距离。科学家根据蝙蝠发出超声 波探测目标的“回波原理”发明了雷达,用以及时探测飞机的方 位和距离。
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(4) 机载火控雷达。20世纪70年代后的战斗机上火控系统的 雷达往往是多功能的。它能空对空搜索和截获目标,空对空制
导导弹,空对空精密测距和控制机炮射击,空对地观察地形和
引导轰炸,进行敌我识别和导航信标的识别, 有的还兼有地形跟 随和回避的作用, 一部雷达往往具有七八部雷达的功能。 对于机载雷达共同的要求是体积小、重量轻、工作可靠性 高。
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目标在空间、陆地或海面上的位置, 可以用多种坐标系来表 示。最常见的是直角坐标系, 即空间任一点目标P的位置可用x、
y、z三个坐标值来决定。在雷达应用中, 测定目标坐标常采用
极(球)坐标系统, 如图1.1所示。图中, 空间任一目标P所在位置 可用下列三个坐标确定: (1) 目标的斜距R: 雷达到目标的直线距离OP; (2) 方位角α:目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始 方向(正北、 正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。

雷达原理作业

雷达原理作业

2、写出雷达距离方程的两种基本形式,表明各符号的意义。

根据《微波天线与技术》课上所学,依次推导,可得Pt为发射功率,Gt发射天线增益,Si入射功率密度,o表示目标的散射截面积,Ae接收天线有效的接收面积。

3、说明虚警概率和门限电平的关系?说明信噪比和发现概率的关系。

通常,接收机是在对n 个视频脉冲加权积累以后,再与某一门限电压进行比较而实现检测的·若输出包络超过门限则认为目标存在,否则认为没有目标,这种检测方式称为门限检测。

雷达信号检测中应用较广的是奈曼.皮尔逊准则。

这个准则的要求是在给定的信噪比条件下,满足-定的虚警概率便发现概率最大。

(1) 存在目标时, 判为有目标, 这是一种正确判断, 称为发现, 它的概率称为发现概率Pd;(2) 存在目标时, 判为无目标, 这是错误判断, 称为漏报, 它的概率称为漏报概率Pla;(3) 不存在目标时判为无目标, 称为正确不发现, 它的概率称为正确不发现概率Pan;(4) 不存在目标时判为有目标, 称为虚警, 这也是一种错误判断, 它的概率称为虚警概率Pfa;显然四种概率存在以下关系:Pd+Pla=1 Pan+Pfa=1门限值越大虚警概率越小接收机的噪声系数F为接收机输入端信噪比与输入端信噪比的比值雷达接收机的通带宽度决定于中频放大器的带宽。

对大多数雷达接收机而言,噪声带宽B.与中放的3 dB带宽接近。

这样,理想接收机的输入噪声功率N表示为则可确定最小可检测信号电平Sìmin为从一个简单的矩形脉冲波形来看, 若其宽度为τ、信号功率为S, 则接收信号能量Er=Sτ; 噪声功率N和噪声功率谱密度No之间的关系为N=NoBn。

Bn为接收机噪声带宽,一般情况下可认为Bn≈1/τ。

这样可得到信号噪声功率比的表达式如下:可获得用(S/N)o min表示的距离方程:时的噪声功率输出理想接收机在标准室温输出实际接收机的噪声功率TGBkTNFnnn==NENSBNSNSrn===τ4/1mino224/1mino322max4)4(⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛==⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛=NSFBkTAPNSFBkTGPRnnrtnntπλσπσλ0.60.50.20.30.10.44、雷达的直视距离如何计算?目标真实距离(或称不模糊距离)的单元数为Rc=493, 不模糊距离R 为时间tR 也就是回波相对于发射信号的延迟,因此, 目标距离测量就是要精确测定延迟时间tR1、怎样求测距误差? 得到测距误差为:式中, Δc 为电波传播速度平均值的误差; ΔtR 为测量目标回波延迟时间的误差。

雷达对抗原理第5章 雷达侦察作用距离和截获概率

雷达对抗原理第5章 雷达侦察作用距离和截获概率

U s1 2U n U n s K 2 cU n e U n se
(5-7)
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率 信号功率与其电压具有如下关系:
U U
n se
ne
R V Pn s R V Pn

U s R V Ps
代入式(5-7),转换成功率关系, 可得
视放输出的信号功率Ps为
Ps

2
4RV
Ps20
(5-5)
噪声电压峰值与有效值之比为常数Kc(峰值系数)。假设有、 无信号时的噪声电压峰值分别为Un+s、Un,则噪声峰值与有 效值U(n+s)e、Une的关系分别为
Uns KcUnse
Un

KcUne
(5-6)
在切线灵敏度状态下的信号电压Us为
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率 图5-5 单个脉冲线性检波时检测概率和所需信噪比的关系曲线
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5.2 侦察作用距离
5.2.1 侦察方程
在忽略大气传播衰减、系统损耗、地面和海面反射等因
素影响的情况下,假设雷达与雷达侦察机的相对位置和空间
波束互指,如图5-6所示,则经过侦察接收天线输出的雷达
图5-1 切线灵敏度示意图
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5.1.2 P TSS的分析计算 侦察接收机对雷达信号的接收处理大部分是处于非匹配处理
状态,许多侦察接收机在检波前的带宽ΔfR远大于检波后的带宽 ΔfV,而且有些侦察接收机在检波前的增益严重不足,以至于视 频放大器的噪声对系统的影响不能忽略。因此不能直接采用窄带 接收机的灵敏度分析计算,需要另外推演侦察接收机在上述情况 下的PTSS,再将结果推广到其它情况。

雷达原理第二章

雷达原理第二章

5. 波形与频谱
前沿 tr≈(0.1~0.2)τ 顶部波动 △u/μ≈0.02~0.0.5 测距精度 后沿 tf≈(0.2~0.4)τ
1 tr
波形失真影响 距离分辨率 工作稳定性
频谱: 可见,主瓣宽度2/τ,随τ↑而↓。主要能量 集中在主瓣。
sin f f
f
6. 总效率
t
t↓→
距离分辨率↑ 盲区↓ 测距精度↑
τ↑→Pt·τ↑→rmax↑
τ↑→Pt·τ↑→rmax↑:
近量程 窄τ 高分辨率 0.05 ~ 0.1μs 远量程 宽τ 作用距离远 0.5 ~ 1.2μs 中量程 中τ 兼顾上述三者 0.2 ~ o.4 μs
4. 脉冲重复频率F:每秒钟发射的次数(Hz)
要保证最大量程的正常探测 F↑→回波脉冲积累数个→rmax↑ F=400~4000Hz 近量程 高F F随量程而变: 远量程 低F 中量程 中F
1. 典型电路
1)电路说明 图14 L——充电电感 D——隔离二极管
G1——闸流管(软性开关管) X——由电感、电容接成的仿真线 B——脉冲变压器 G2——磙控管 D1、R2——X过压保护元件;
C2R3——消肩峰元件 2)闸流管特点 内部充氢,有电离和消电离时间,开关通断不利爽,称“软性管”; 单向控制,零偏压,正启动特性 ; 通: 前沿要陡,幅度低,预调器简单; 断:Ua降到100~150V时,Ia<I0(导通维持电流)时; 输出功率P0大,内阻小,η高。
2. 工作概述
1) 工作过程 G1止,在T—τ内,+Ea经L、D、B初级对X充电、储能。 无 Vc=Vcmax≈2Ea后由D隔离保持。


G1通,经G1对B初级等效负载放电,若负载与X特性阻抗匹配,则B
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1)不计发射和接收的损耗并忽略大气损耗,在测量期间要发射的最小能量应该是多少? 2)若该雷达为相干脉冲体制雷达,其他条件不变时,10 个等幅相参中频脉冲信号进行相参积 累,如果作用距离要求不变,发射功率 Pt 可以降低为多少? 6.恒虚警的作用是什么?如何在噪声电平变化时获得恒虚警。 7.为了充分利用雷达的最大作用距离 Rmax 200km ,载有发现低飞目标雷达的飞机应飞在怎样 的高度上?(目标飞机高度不小于 50m)
雷达原理作业2‐5章
1.某雷达发射机峰值功率为800kW,矩形脉冲宽度为3μs,脉冲重复频率为1000Hz,求该发射机 的平均功率和工作比。 2. 某雷达接收机噪声系数为6dB,接收机带宽为1.8MHz,求其临界灵敏度。 3.已知脉冲雷达中心频率 f0=3000MHz,回波信号相对发射信号的时延为1000μs,回波信号的频 率为3000.01MHz,目标运动方向与目标所在方向的夹角60°,求ห้องสมุดไป่ตู้标距离、径向速度与线速度。 4.已知某雷达对σ=5m2 的大型歼击机最大探测距离为100km, a) 如果该机采用隐身技术,使σ减小到0.1m2,此时的最大探测距离为多少? b) 在 a)条件下,如果雷达仍然要保持100km 最大探测距离,并将发射功率提高到10 倍,则 接收机灵敏度还将提高到多少? 5.某单载频脉冲雷达波长 5.5cm , G 40dB ,在其 300km 的作用距离上检测概率为 90%, 虚警概率为 10 ,且知 1m , Fn 10dB , Bn 20MHz ,试问:
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