单脉冲和差测角汇总

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单脉冲测角原理

单脉冲测角原理

单脉冲测角原理单脉冲测角(Monopulse Angle Measurement)是一种常用的雷达测角方法,它通过对目标返回信号的处理,实现对目标的方位角和俯仰角的测量。

单脉冲测角原理是基于相控阵雷达技术的,它具有测量精度高、抗干扰能力强等优点,在军事和民用雷达领域得到了广泛的应用。

单脉冲测角原理的基本思想是利用相控阵天线阵列的空间波束形成特性,通过对目标返回信号的相位差进行测量,从而实现对目标方位角和俯仰角的测量。

相控阵天线阵列由多个天线单元组成,每个天线单元都可以独立控制相位和幅度,从而实现对空间波束的形成和控制。

当目标位于相控阵的波束覆盖范围内时,每个天线单元接收到的目标返回信号会存在一定的相位差,通过对这些相位差的测量和处理,就可以得到目标的方位角和俯仰角信息。

在单脉冲测角中,常用的测量方法包括相位比较法、幅度比较法和双差法。

相位比较法是通过比较不同通道接收到的信号相位差来实现测角,它的测量精度较高,但对系统的动态范围和线性度要求较高;幅度比较法是通过比较不同通道接收到的信号幅度差来实现测角,它的测量精度相对较低,但对系统的动态范围和线性度要求较低;双差法是通过比较两个天线单元之间的相位差和幅度差来实现测角,它综合了相位比较法和幅度比较法的优点,具有较高的测量精度和较低的系统要求。

单脉冲测角原理的实现需要对雷达系统进行精确的设计和调试,包括天线阵列的设计、相控阵的控制和信号处理部分的设计等。

在实际应用中,还需要考虑目标信号的特性、系统的工作环境和干扰情况等因素,从而进一步提高测量精度和抗干扰能力。

总之,单脉冲测角原理是一种重要的雷达测角方法,它通过对目标返回信号的相位差进行测量,实现对目标方位角和俯仰角的精确测量。

在现代雷达系统中得到了广泛的应用,为目标探测、跟踪和定位提供了重要的技术支持。

随着雷达技术的不断发展和完善,相信单脉冲测角原理将会发挥越来越重要的作用,为雷达应用领域带来更多的技术创新和发展。

单脉冲和差测角ppt课件

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(2)天线电压方向性函数
雷达测角的基础是电波在均匀介质中传 播的直线性和雷达天线的方向性。天线的方 向性可用其方向性函数或根据方向性函数画 出的方向图表示。但方向图的准确表达式往 往很复杂,因而常采用简单函数来近似,常 用的有余弦函数、高斯函数、辛克函数。方 向图的主要技术指标是半功率波束宽度θ以 及副瓣电平。
★★★★★ 雷达对抗原理





★单脉冲和差测角原理
1、雷达测角的基础: 电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线
的方向性 2、分类:
测 角
振幅法


相位法
等信号法 最大信号法
2
★单脉冲和差测角原理
3、原理
(1) 如图所示,若目标处在两波
束的交叠轴OA方向,则两波束收到的
信号强度相等,否则一个波束收到的
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★★单脉冲和差测角仿真
2、仿真分析
由于最大单值测角范围为有限,因此只选择在
[-20,20]范围内的数据
在等信号轴附近差信号及和信号可近似表示为 归一化和差值为
Δ/∑由于正比于目标偏离θ0的角度θt,故可用它来
判读的大小及方向
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★★单脉冲和差测角仿真
1、仿真图形
两个响应
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法姚海涛【摘要】针对目前对多波束相控阵天线角跟踪性能测试研究较少的问题,首先分析了多波束相控阵天线的单脉冲和差测角方法,并对波束滑动、波束穿越及信号频率变化对角跟踪性能的影响进行了仿真分析。

类比传统的雷达精度校飞试验,提出了基于飞艇的角跟踪性能测试方法,对角跟踪精度及误差范围进行测试,并利用STK软件实现了可视化。

仿真分析表明,该方法可以实现对多波束相控阵天线角跟踪性能的评定并具有较高的工程应用价值。

%Aiming at the limited research of measurement of multi-beam phased array antennas’ angle tracking performance,the sum-difference monopulse angle measurement is firstly analyzed and the effects of beam sliding,beam crossing and change of signal frequency are simulated in this paper. Subsequently,compared to conventional radar calibration flight test,a novel measurement based on the airship for tracking performance which can test the tracking accuracy and error range is proposed,and visualization of the measurement is achieved through STK software. Numerical simulations demonstrate that the proposed method can accurately measure the performance of angle tracking and is suitable in engineering practice.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P45-50)【关键词】多波束相控阵天线;单脉冲测角;跟踪性能;测试【作者】姚海涛【作者单位】解放军76160部队,广州 510055【正文语种】中文【中图分类】TN82多波束相控阵天线在阵列天线基础上通过对阵列信号的数字加权处理来形成和差波束,如自适应波束形成及子阵级和差多波束[1-6]等,对目标进行单脉冲测角,发现并跟踪尽量多的目标,以实现高跟踪精度、强抗干扰能力及高数据率等优点。

振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用.概要

振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用.概要

西安电子科技大学《雷达原理》论文振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用专业:信息对抗技术学生姓名:石星宇02123010柯炜鑫02123049张宇新02123060指导教师:魏青目录振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用 (1)一、自动测角系统简介 (1)1.1圆锥扫描雷达简介 (1)1.2单脉冲雷达简介 (1)二、振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的优势 (2)2.1角度跟踪精度 (2)2.2天线增益和作用距离 (2)2.3角度信息的数据率 (3)2.4抗干扰能力 (3)2.5复杂程度 (3)三、振幅和差单脉冲雷达自动测角原理 (3)3.1角误差信号 (3)3.2角误差信号的产生 (5)3.3角误差信号的转换 (6)3.4自动增益控制 (6)3.5整体结构 (7)四、振幅和差单脉冲雷达自动测角仿真 (7)五、振幅和差单脉冲雷达的应用 (9)附录 (10)第1页振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用一、自动测角系统简介在火控系统中使用的雷达,必须快速连续地提供单个目标(飞机、导弹等)坐标的精确数值,此外在靶场测量、卫星跟踪、宇宙航行等方面应用时,雷达也是观测一个目标,而且必须精确地提供目标坐标的测量数据。

为了快速地提供目标的精确坐标值,要采用自动测角的方法。

自动测角时,天线能自动跟踪目标,同时将目标的坐标数据经数据传递系统送到计算机数据处理系统。

和自动测距需要有一个时间鉴别器一样,自动测角也必须要有一个角误差鉴别器。

当目标方向偏离天线轴线(即出现了误差角)时,就能产生一误差电压。

误差电压的大小正比于误差角,其极性随偏离方向不同而改变。

此误差电压经跟踪系统变换、放大、处理后,控制天线向减小误差角的方向运动,使天线轴线对准目标。

用等信号法测角时,在一个角平面内需要两个波束。

这两个波束可以交替出现(顺序波瓣法),也可以同时存在(同时波瓣法)。

前一种方式以圆锥扫描雷达为典型,后一种是单脉冲雷达。

1.1圆锥扫描雷达简介圆锥雷达的针状波束的最大辐射方向偏离天线旋转轴一个角度,当波束以一定的角速度绕天线轴旋转时,波束最大辐射方向就在空间画出一个圆锥,故称圆锥扫描。

振幅和差单脉冲雷达

振幅和差单脉冲雷达

振幅和差单脉冲雷达振幅和差单脉冲雷达在自动测角中的应用姓名:学号:2014-12-20西安电子科技大学信息对抗摘要:在雷达系统中,为了确定目标的位置,不仅需要知道距离参量,同时也需要知道目标的空间方位,为此需要知道目标的方位角和俯仰角。

雷达测角的物理基础是电磁波在均匀介质中沿直线传播和雷达天线具有方向性。

测角的方法可分为振幅法和相位法两大类。

在雷达测角中,为了快速地提供目标的精确坐标值,要采用自动测角的方法。

自动测角时,天线能自动跟踪目标,同时将目标的坐标数据传送到计算机中。

在自动测角系统中,有一种典型的方式——单脉冲自动测角系统。

单脉冲自动测角属于同时波瓣测角法,单脉冲雷达的种类很多,最常用的是振幅和差单脉冲雷达。

关键字:雷达自动测角系统振幅和差单脉冲雷达一、单脉冲雷达什么是单脉冲雷达?单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。

它每发射一个脉冲,天线能同时形成若干个波束,将各波束回波信号的振幅和相位进行比较,当目标位于天线轴线上时,各波束回波信号的振幅和相位相等,信号差为零;当目标不在天线轴线上时,各波束回波信号的振幅和相位不等,产生信号差,驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标,这样便可测出目标的高低角和方位角,从各波束接收的信号之和,可测出目标的距离,从而实现对目标的测量和跟踪。

单脉冲雷达通常有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类(本次只研究振幅比较法)。

它有较高的测角精度、分辨率和数据率,但设备比较复杂。

单脉冲雷达早在60年代就已广泛应用。

在军事上主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等;在民用上主要用于中交通管制。

二、振幅和差单脉冲雷达振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的,该幅度值的变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。

振幅定向法可以分为最大信号法和等信号法两大类,其中等信号法又可以分为比幅法和和差法。

单脉冲雷达原理以及应用

单脉冲雷达原理以及应用

单脉冲定向原理对目标的定向,即测定目标的方向,是雷达的主要任务之一。

单脉冲定向是雷达定向的一个重要方法。

所谓“单脉冲”,是指使用这种方法时,只需要一个目标回波脉冲,就可以给出目标角位置的全部信息。

根据从回波信号中提取目标角信息的特点,可以将单脉冲定向分为两种基本的方法:振幅定向法和相位定向法,分别见于下图。

除了上述两种方法外,由它们合成的振幅—相位定向法(或称为综合法)也得到了广泛的应用。

图2-1 单脉冲振幅定向法 图2-2单脉冲相位定向法2.1 振幅定向法振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的,该幅度值的变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。

振幅定向法可以分为最大信号法和等信号法两大类,其中等信号法又可以分为比幅法和和差法。

如图所示,平面两波束相互部分交叠,其等强信号轴的方向已知,两波束中心轴与等强信号轴的偏角0θ也已知。

假设目标回波信号来向与等强信号轴向的夹角为θ,天线波束方向图函数为F(θ),则两个子波束的方向图函数可分别写成()()()⎩⎨⎧-=+=θθθθθθ0201)(F F F F (2-1) 两波束接收到的目标回波信号可以表示成:()()()()()()⎩⎨⎧-==+==θθθθθθθθ022011F K F K u F K F K u a a a a (2-2) 其中a K 为回波信号的幅度系数。

对于比幅法,直接计算两回波信号的幅度比值有:()()()()θθθθθθ-+=0021F F u u (2-3) 根据上式比值的大小可以判断目标回波信号偏角θ的方向,再通过查表就可以估计出θ的大小。

对于和差法,由()θ1u 和()θ2u 可计算得到其和值()θ∑u 及差值()θ∆u 分别如下: ()()()()()()()()()()()()⎩⎨⎧--+=-=-++=+=∆∑θθθθθθθθθθθθθθ00210021F F K u u u F F K u u u a a (2-4) 其中()()()θθθθθ-++=∑00)(F F F 称为和波束方向图;()()()θθθθθ--+=∆00)(F F F 称为差波束方向图。

相位和差单脉冲雷达测角性能分析

相位和差单脉冲雷达测角性能分析

相位和差单脉冲雷达测角性能分析
马振球;崔嵬
【期刊名称】《北京理工大学学报》
【年(卷),期】2009()8
【摘要】根据二维相位和差单脉冲雷达系统实现结构,分析和仿真了天线-和差器、和差器、通道处理3部分电路的不理想对测角性能的影响.结果表明,天线-和差器的幅度不一致影响测角大小,相位不一致影响测角大小和测角极性;和差器阻抗不匹配影响测角大小和极性;通道处理电路幅度不一致影响测角大小,相位不一致影响测角极性.在不理想因素中,天线-和差器相位不一致对测角性能的影响最小,天线-和差器幅度不一致以及和差器阻抗不匹配的影响较大.
【总页数】6页(P726-731)
【关键词】单脉冲雷达;相位和差;三通道不一致;魔T
【作者】马振球;崔嵬
【作者单位】北京理工大学信息与电子学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN958.4
【相关文献】
1.二维相位和差单脉冲雷达的测角性能分析 [J], 毛祺;安红;周先敏
2.相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的应用 [J], 张汉光;薛广然;毕进;马可
3.部分相关MIMO雷达比幅单脉冲测角性能分析 [J], 程增飞;赵永波;李慧;水鹏朗
4.相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的应用 [J], 张汉光;薛广然;毕进;马可
5.相位和差式单脉冲接收机测角性能的改善 [J], 岳海鉴;张玉斌
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单脉冲测角技术

单脉冲测角技术

单脉冲测角技术作者:轩健来源:《科技风》2018年第03期摘要:现代社会,随着导弹、卫星和宇航技术的大幅提高和进步,雷达技术逐渐应用到了越来越多的领域中。

对于目标信号,雷达不仅需要测量目标距离,还包括目标的参数测量,而在某些应用中为了快速地提供目标的精确坐标值,还需要采用自动测角的方法。

单脉冲测角技术定向精度高、实现简单、稳健性好,本文的工作就是围绕着单脉冲技术在雷达中的应用展开的。

文章首先简要阐述了研究的背景和意义,重点表明了单脉冲技术的优势,然后介绍了单脉冲技术测角的原理,最后讨论了该技术存在的缺陷。

关键词:雷达测角;单脉冲技术;同时波瓣测角一、论文研究的背景和意义这些年来,火箭、导弹、人造卫星和宇航技术的日益成熟和不断发展,随之而来的是对跟踪雷达的配套技术的迫切要求,这些方面和指标主要体现在其跟踪的速度、跟踪的精度、跟踪的距离和抵抗外界干扰的能力等方面。

在很大一部分应用情况下,跟踪和检测一个目标,雷达不仅需要估计目标的距离值和速度值,而且要额外计算目标的角坐标。

目前普遍有三种雷达测角方法:顺序波瓣法、圆锥扫描跟踪、单脉冲[1]技术。

顺序波瓣法利用两波束交替出现,或只要其中一个波束,使它绕等信号轴旋转,波束便按时间顺序在1,2位置交替出现。

单脉冲法则使用两套一样的接收系统同时工作。

它们都是属于等信号法[2]。

圆锥扫描法属于最大信号法,天线波束围绕等强线锥形旋转。

当目标偏离其等强线时,接收机收到一个调幅信号的,由此计算出目标的偏离值。

然后将接收机输出的偏离大小的误差值,送到伺服控制电路,使天线对准目标。

单脉冲雷达有很多其他雷达无法比拟和企及的优势。

首当其冲的当属其测量精度,其之所以能达到如此高的测量精度与其工作原理是分不开的。

我们知道单脉冲雷达不会随着目标回波幅度的起伏变化而变化,而其他类型的雷达比如:圆锥扫描雷达却会随着随着目标回波幅度的起伏变化而发生相应的变化,从而产生了一种附加的调制误差。

单脉冲和差测角

单脉冲和差测角

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角度
角度
线性拟合
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误差分析
/ 误差
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谢谢

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在等信号轴附近差信号及和信号可近似表示为 归一化和差值为
Δ/∑由于正比于目标偏离θ0的角度θt,故可用它 精品课件
来判读的大小及方向
★★单脉冲和差测角仿真
1、仿真图形
两个响应
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0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
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1、雷达测角的基础: 电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线
的方向性 2、分类:
测 角
振幅法


相位法
等信号法 最大信号法
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★单脉冲和差测角原理
3、原理
(1) 如图所示,若目标处在两波 束的交叠轴OA方向,则两波束收到的 信号强度相等,否则一个波束收到的 信号强度高于另一个,故常称OA为等 信号轴。当两个波束收到的回波信号 相等时,等信号轴所指的方向即为目 标方向。若目标处在OC方向,波束2 的回波比波束1的强,处在OB方向 时,则与之相反。因此比较两个波束 回波的强弱就可以判断目标偏离等信 号轴的方向,并可用查表的方法估计 出偏离等精品信课件号轴的大小。

雷达大作业---振幅和差角度测量及仿真

雷达大作业---振幅和差角度测量及仿真

雷达原理大作业单脉冲自动测角的原理及应用学院:电子工程学院作者:2016年5月21日单脉冲自动测角的原理及应用一.摘要单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种,其测角精度高,抗干扰能力强,在现实中得到了广泛的应用。

而其中对于接收支路要求不太严格的双平面振幅和差式单脉冲雷达,更是备受青睐。

本文首先讲述了单平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的原理,再简述了双平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的结构框图,接着简述了本文仿真所用的一些原理和公式推导,包括天线方向图函数及其导数的推导,最后做了基于高斯形天线方向图函数的单脉冲自动测角,基于辛克函数形天线方向图函数的单脉冲自动测角,和基于高斯形天线方向图函数的双平面单脉冲自动测角。

源代码在附录里。

.重要的符号说明三.单平面振幅和差式单脉冲自动测角原理单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种。

在单平面内,两个相同的波束部分重叠,交叠方向即为等信号轴的方向。

将这两个波束接收到的回波信号进行比较就可以在一定范围内,一定精度要求下测到目标的所在角度。

因为两个波束同时接到回波,故单脉冲测角获得目标角误差信息的时间可以很短,理论上只要分析一个回波脉冲即可,所以称之为“单脉冲”。

因取出角误差的具体方式不同,单脉冲雷达种类很多,其中应用最广的是振幅和差式单脉冲雷达,其基本原理说明如下:1•角误差信号雷达天线在一个平面内有两个重叠的部分,如下图1所示:图1•振幅和差式单脉冲雷达波束图(a )两馈源形成的波束 (b )和波束(c )差波束振幅和差式单脉冲雷达取得角误差信号基本方法是将这两个波束同时收到的信号进行 和差处理,分别得到和信号和差信号。

其中差信号即为该角平面内角误差信号。

若目标处在天线轴方向(等信号轴),误差角 0 ,则两波束收到的回波信号振幅相同,差信号等于0。

目标偏离等信号轴而有一个误差角 时,差信号输出振幅与成正比而其符号则由偏离方向决定。

2•和差比较器这里主要使用双 T 插头,示意图如下图 2(a )所示。

雷达大作业-振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用

雷达大作业-振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用

雷达原理大作业振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用指导老师:魏青振幅和差脉冲测角基本原理单脉冲自动测角属于同时波瓣测角法,在一个角平面内,两个相同的波束部分重叠,交叠方向即为等信号轴的方向。

将这两个波束接收到的回波信号进行比较,就可取得目标在这个平面上的角误差信号,然后将此误差电压放大变换后加到驱动电动机控制天线向减小误差的方向运动。

因为两个波束同时接收到回波,故单脉冲测角获得目标角误差信息的时间可以很短,理论上只要分析一个回波脉冲就可以确定角误差,所以叫“单脉冲”。

这种方法可以获得很高的测角精度,故精密跟踪雷达通常采用它。

由于取出角度误差信号的具体方法不同,单脉冲雷达的种类很多,应用最广的是振幅和差式单脉冲雷达,该方法的实质实际上是利用两个偏置天线方向图的和差波束。

和差脉冲法测角的基本原理为:①角误差信号。

雷达天线在一个角平面内有两个部分重叠的波束如错误!未找到引用源。

所示:振幅和差式单脉冲雷达取得角误差信号的基本方法是将这两个波束同时收到的信号进行和差处理,分别得到和信号和差信号。

与和差信号相应的和差波束如错误!未找到引用源。

(b) (c)。

振幅和差式单脉冲波束图(a)两波束;(b)和波束;(c)差波束其中差信号即为该角平面内的角误差信号。

若目标处在天线轴向方向(等信号轴),误差角为零,则两波束收到的回波信号幅度相同,差信号等于零。

目标偏离等信号轴而有一误差角时,差信号输出振幅与误差角成正比,而其符号(相位)则由偏离的方向决定。

和信号除用作目标检测和距离跟踪外,还用作角误差信号的相位基准。

②和差波束形成原理:和差比较器是单脉冲雷达的重要部件,由它完成和差处理,形成和差波束。

以错误!未找到引用源。

(a )中的双T 接头为例,它有四个端口,∑(和)端、△(差)端和1、2端,这四个端口是匹配的。

发射时,从发射机来的信号加到和差比较器的∑端,1、2端输出等幅同相信号,△端无输出,两个馈源同相激励,并辐射相同功率,结果两波束在空间各点产生的场强同相相加,形成发射和波束。

单脉冲和差测角

单脉冲和差测角
★★★★★ 雷达对抗原理
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★单脉冲和差测角原理
1、雷达测角的基础: 电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线 的方向性 2、分类:
测 角 方 法 等信号法
振幅法
最大信号法
相位法
★单脉冲和差测角原理
3、原理 (1) 如图所示,若目标处在两波 束的交叠轴OA方向,则两波束收到的 信号强度相等,否则一个波束收到的 信号强度高于另一个,故常称OA为等 信号轴。当两个波束收到的回波信号 相等时,等信号轴所指的方向即为目 标方向。若目标处在OC方向,波束2 的回波比波束1的强,处在OB方向 时,则与之相反。因此比较两个波束 回波的强弱就可以判断目标偏离等信 号轴的方向,并可用查表的方法估计 出偏离等信号轴的大小。
在等信号轴附近差信号及和信号可近似表示为 归一化和差值为
Δ/∑由于正比于目标偏离θ0的角度θt,故可用它来 判读的大小及方向
★★单脉冲和差测角仿真
1、仿真图形
1 0.9 0.8 0.7 0.6 1
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -150
两 波 束 的 方 向 图
-100 -50 0 角度 50 100 150
0.8 0.6 0.4 0.2
两个响应
差波束
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -150
差 波 束 响 应
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0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -150
和波束
波 形
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和 波 束 响 应
Δ/∑-θ
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单脉冲和差波束测角的精度研究_方棉佳

单脉冲和差波束测角的精度研究_方棉佳

有较好的 测 角 精 度 和 性 能 , 但在实际系统中各种 因素也使 得 实 际 测 角 精 度 会 有 较 多 偏 差 , 对于该 系统的实际角跟踪 精 度 误 差 原 因 分 析 和 指 标 计 算 还需要深入研究 。

;修回日期 : 收稿日期 : 2 0 1 3 0 3 0 5 2 0 1 3 0 8 0 1 - - - -
1] , 跟踪雷达中单脉冲自动跟踪是常用的方法 [ 它具
2 单脉冲测角原理
[ ] 24 快速 在 火 控 雷 达 和 精 密 跟 踪 雷 达 系 统 中 - , 连续的提供若干目 标 的 精 确 坐 标 位 置 是 系 统 的 基
本任务 。 自动测角系 统 能 够 使 得 天 线 自 动 跟 踪 目 标, 同时将 目 标 的 坐 标 数 据 经 传 输 系 统 送 到 计 算 机进行处理 。
: / D O I 1 0. 3 9 6 9 2 3 3 7. 2 0 1 3. 0 6. 0 1 5 . i s 和差波束测角的精度研究
方棉佳 ,吕 涛
( ) 空军装备研究院雷达所 ,北京 1 0 0 0 8 5

测角精度的好坏将关系到雷达对作战目 摘 要 :精 密 跟踪 雷达中 单 脉冲 测 角 是 一种 重要的 技术体制 , 给出了各种噪声影响的 标 的 跟踪 性 能 。 对 于 影响 系统测 角 误差 的 诸 多 因素 展开 了 较 为 全 面 的 分 析 与 研 究 , 测 角 误差 数 学 模型 。 并在此基础上 对 测 角 精度 有 影响 的 接收 机 热 噪 声 、 目标振幅起伏噪声、 目标角噪声、 伺 服 系统 噪声 和 多 径 传 播 噪声 等 因素 进 行了 梳 理 、 仿真 , 通过 仿真 结 果 给 出 了 相 互 影 响 关 系 , 文章的结论对于 该 类 系统 的 设计与 使 用 有 一 定 的指 导 和 帮助 作 用 。

单相脉冲电能表的测量误差及校正方法

单相脉冲电能表的测量误差及校正方法

单相脉冲电能表的测量误差及校正方法单相脉冲电能表是一种常见的电能计量设备,用于测量和记录家庭或工业场所的电能消耗。

然而,由于各种因素的影响,单相脉冲电能表的测量误差是难以避免的。

本文将探讨单相脉冲电能表的测量误差产生的原因和常用的校正方法。

首先,我们需要了解单相脉冲电能表的工作原理。

单相脉冲电能表通过测量电流和电压来计算电能的消耗,然后将结果转换为脉冲信号输出。

这些脉冲信号可以通过计算脉冲的数量来获得电能的总量。

然而,由于多种因素的影响,单相脉冲电能表的测量误差会出现。

其中最常见的误差来源包括电流传感器的非线性、电压传感器的误差、温度对传感器性能的影响以及外部干扰等。

针对这些误差原因,我们可以采取以下校正方法来减少测量误差。

首先,对于电流传感器的非线性误差,我们可以使用压降法进行校正。

该方法通过对电流传感器施加不同的负载电阻来测量电流传感器的非线性特性,从而获得准确的电流测量值。

其次,对于电压传感器的误差,我们可以通过校正电压传感器的增益和偏移来纠正误差。

这可以通过对输入端施加已知电压并记录测量值,然后利用线性回归方法来计算校正系数。

校正系数可以用于调整电压传感器的测量值,从而减小误差。

此外,温度对传感器性能的影响也是一个重要的测量误差来源。

我们可以采用温度补偿方法来减小误差。

该方法通过在传感器电路中添加温度传感器来测量环境温度,并根据温度变化对测量值进行校正。

最后,针对外部干扰的影响,我们可以采取屏蔽和滤波的方法来减小误差。

通过在电能表的电路中添加屏蔽层和滤波器,可以有效地过滤掉外部干扰信号,提高测量的准确性。

除了以上的常用校正方法,定期的维护和校准也是保证单相脉冲电能表准确测量的关键。

定期检查电能表的各项指标,并进行必要的校准,可以确保其性能稳定和准确度可靠。

总结起来,单相脉冲电能表的测量误差是由多种因素共同作用所导致的。

通过了解误差的来源和原因,我们可以采取相应的校正方法来减小误差。

这些方法包括压降法校正电流传感器的非线性误差、校正电压传感器的增益和偏移、温度补偿和屏蔽滤波等。

单脉冲和差波束测角的精度研究

单脉冲和差波束测角的精度研究
me a s u r e me nt e r r o r o f r e al s y s t e m a r e a n a l y z e d a nd d i s c u s s e d,t he a n gl e e r r o r m ode l s of s om e no i s e i nf l ue n c e s a r e g i v e n. The r e c e i v e r noi s e,t a r ge t a m pl i t u de f l uc t u a t i o n noi s e,s e r v o no i s e a nd m ul t i c h a nne l n oi s e a r e c o n s t r ue d. The s i m ul a t i on r e s ul t s h ow s t he r e l a t i o ns hi p b e t we e n t he s e f a c t o r s ,t hi s wi l l be he l pf ul f o r de ve l op i ng a dv an c e d t r a c ki n g r a d a r s y s t e ms . Ke y wo r ds : t r a c ki ng r a d ar ;an gu l a r e r r or ;s um — d i f f e r e n c e be a m s;m o n opu l s e
( 空 军装 备 研 究 院 雷 达 所 , 北京 1 0 0 0 8 5 ) 摘 要 : 精 密 跟 踪 雷 达 中单 脉 冲 测 角是 一 种 重要 的技 术体 制 , 测 角精 度 的 好 坏 将 关 系到 雷达 对 作 战 目 标 的 跟 踪 性 能 。对 于影 响 系统 测 角误 差 的诸 多 因素展 开 了较 为 全 面 的 分 析 与 研 究 , 给 出 了各 种 噪 声 影 响 的 测 角 误 差 数 学模 型 。并 在 此 基 础 上 对测 角精 度 有 影 响 的接 收 机 热 噪 声 、 目标振 幅 起 伏 噪 声 、 目标 角 噪 声 、 伺 服 系统 噪 声 和 多径 传 播 噪 声等 因 素进 行 了梳 理 、 仿真 , 通 过 仿 真 结 果 给 出 了相 互 影 响 关 系 , 文章 的结论对 于

相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的应用

相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的应用

相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的应用作者:张汉光薛广然毕进马可
来源:《软件导刊》2016年第06期
摘要:介绍了相位和差单脉冲测角算法,给出了实用的测角公式和步骤,重点探究了相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的实际应用。

实际数据证明,相位和差单脉冲测角算法在该雷达中具有良好的测角精度。

关键词:相位和差单脉冲;测角;单脉冲雷
DOIDOI:10.11907/rjdk.161116
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1672-7800(2016)006-0145-02
参考文献:
[1]张明友,汪学刚.雷达系统[M].北京:电子工业出版社,2006:45-63.
[2]马振球,崔嵬.相位和差单脉冲雷达测角性能分析[J].北京理工大学学报,2009,29(8):726-731.
[3]胡体玲,李兴国.单脉冲探测技术的发展综述[J].现代雷达,2006,28(12):24-29.
[4]BASSEM R MAHAFZA,ATEF Z ELSHERBENI.雷达系统设计MATLAB仿真[M].北京:电子工业出版社,2009:288-300.
[5]胡体玲,李兴国.双平面振幅和差式单脉冲雷达的性能分析[J].现代雷达,2006,28(8):11-12,21.
[6]毛祺,安红,周先敏.二维相位和差单脉冲雷达的测角性能分析[J].电子信息对抗技术,2007,22(6):15-18,65.
[7]李文臣,李青山,马飞.相位和差单脉冲相控阵天线方向图仿真与性能分析[J].中国电子科学研究院学报,2011,6(4):336-339.
[8]张江华,刘逸平,杜自成.单脉冲雷达测角特性分析[J].火控雷达技术,2005,34(2):56-59.。

相位和差单脉冲雷达测角性能分析_马振球

相位和差单脉冲雷达测角性能分析_马振球

马振球等 : 相位和差单脉冲雷达测角性能分析
727
1 二维相位和差单脉冲雷达系统
图 1 为二维相位和差单脉冲雷达原理框图[ 1-2] , 包括天线-和 差器 、和 差器以及通道处 理 3 部 分电 路 , 其中通道处理电路又包括保护器 、 混频器 、 中放 、
90° 相移以及相位检波等电路 . 实际系统中 , 各部分 电路无法做到完全理想 . 下面依次分析各部分电路 的处理过程 , 通过分析与仿真确定它们的非理想性 对测角性能的影响 .
λ
s in α + sin β
e

. E i΢ E iΔ = jz i 1 jz i 3 jz i 2 -jz i 4 E i1 E i2 . (2 )
( 1) 式中 : gi 和 φ i( i =A , B , C , D ) 分别为各信号幅度不 一致 和 相 位 不 一 致 , 理 想 情 况 下 , g i = g , φ i = φ ( i =A , B , C , D ) ; l 为天线基线长度 ; λ 为波长 .
式中 : E i1 和 E i 2 为第 i 个魔 T 的输入信号 ; E i ΢和 E i Δ 为第 i 个魔 T 输出的和信号与差信号 ;
728
北 京 理 工 大 学 学 报
第 29 卷
z i 1 = 1 +Γ i2 Γ i3 1 Γ i 1 +Γ i2 2 z i 2 = 1 +Γ i1 Γ 3 1 Γ i 1 +Γ i2 2 z i 3 = 1 +Γ i2 Γ i4 1 Γ i 1 +Γ i2 2 z i 4 = 1 +Γ i1 Γ i4 1 Γ i 1 +Γ i2 2
jφ jφ jφ jφ jφ jφ

单脉冲测角原理

单脉冲测角原理

单脉冲测角原理
单脉冲测角技术是一种用于雷达测向的方法,它通过测量目标返回信号的相位
差来实现高精度的测向。

在雷达系统中,测向是非常重要的,它决定了雷达系统对目标的探测和跟踪能力。

单脉冲测角技术的提出,极大地提高了雷达系统的测向精度和抗干扰能力,因此受到了广泛的关注和应用。

单脉冲测角技术的原理非常简单,它利用了雷达波束的方向特性和目标返回信
号的相位信息。

当雷达波束照射到目标时,目标会返回一个信号给雷达系统。

这个信号经过接收机接收后,会被分成两路,分别经过两个通道进行处理。

经过处理后的信号会被送入测角计算单元,通过计算两路信号的相位差,就可以得到目标的测向角度。

单脉冲测角技术的优势在于它能够实现高精度的测向,而且具有抗干扰能力强
的特点。

传统的测向方法往往受到多径效应、信号干扰等因素的影响,导致了测向精度的下降。

而单脉冲测角技术通过对相位差的精确测量,可以有效地克服这些问题,实现更加可靠和准确的测向。

此外,单脉冲测角技术还具有快速测向的特点。

传统的测向方法往往需要多次
测量才能得到准确的测向结果,而单脉冲测角技术只需要一次测量就可以得到目标的测向角度。

这不仅提高了雷达系统的响应速度,也降低了对目标的干扰,提高了雷达系统的实战能力。

综上所述,单脉冲测角技术是一种非常重要的雷达测向方法,它通过测量目标
返回信号的相位差来实现高精度、抗干扰和快速测向。

在现代雷达系统中,单脉冲测角技术已经得到了广泛的应用,并且不断得到改进和完善。

相信随着技术的进步,单脉冲测角技术将会发挥更加重要的作用,为雷达系统的性能提升和战场指挥提供更加可靠的支持。

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0.8 0.6 0.4 0.2
两个响应
差波束
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -150
差 波 束 响 应
-100
-50
0 角度
50
100
150
1
1.5
0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -150
和波束
波 形
1
和 波 束 响 应
Δ/∑-θ
-0.2488 -0.2270 -0.1828 0.2050 -1 0 1 2
-0.1603 -0.1377 -0.1150 3 0.0692 13 0.2916 4 0.0922 14 5 0.1150 15
-0.0922 -0.0692 -0.0462 6 0.1377 16 0.3537 7 0.1603 17 0.3738 8 0.1828 18 0.3935
0.015
0.01
0.005
0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3
误差
/
0
-0.005
-0.01
-0.4 -0.5 -20
-15
-10
-5
0 角度
5
10
15
20
-0.015 -20
-15
-10
-5
0 角度
5
10
15
20
线性拟合
误差分析
★ 雷达对抗原理

★ ★

谢谢

★单脉冲和差测角原理
(3)设天线电压方向性函数为F(θ) ,等信号轴OA 的指向为0,则波束1、2的方向性函数可分别写为
θk为与波束最大值方向的倾角 用等信号法测量时,波束1和波束2收到的回波信号 为
θt为目标偏离等信号轴的角度
★单脉冲和差测角原理
对信号进行和差法处理,可获得目标信号的差值 及和值,即
/
0.5
-100
-50
0 角度
50
100
150
0 -150
-100
-50
0 角度
50
100
150
★★单脉冲和差测角仿真
θ
Δ/∑
-11 -20 -0.4318 -10 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -0.3935 0.4128 -9 -8 -0.3738 -0.3537 -0.3333 -0.3126 -0.2916 -0.2704 -7 -6 -5 -4 -3 -2
在等信号轴附近差信号及和信号可近似表示为 归一化和差值为
Δ/∑由于正比于目标偏离θ0的角度θt,故可用它来 判读的大小及方向
★★单脉冲和差测角仿真
1、仿真图形
1 0.9 0.8 0.7 0.6 1
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -150
两 波 束 的 方 向 图
-100 -502050 19 10 0.2270 20
0.0231 0.0462 11 12
0.2488 0.2704
0.3126 0.3333
0.4128
0.4318
★★单脉冲和差测角仿真
2、仿真分析 由于最大单值测角范围为有限,因此只选择在 [-20,20]范围内的数据
0.5 0.4 0.3 0.2
★单脉冲和差测角原理
(2)天线电压方向性函数
雷达测角的基础是电波在均匀介质中传 播的直线性和雷达天线的方向性。天线的方 向性可用其方向性函数或根据方向性函数画 出的方向图表示。但方向图的准确表达式往 往很复杂,因而常采用简单函数来近似,常 用的有余弦函数、高斯函数、辛克函数。方 向图的主要技术指标是半功率波束宽度θ以 及副瓣电平。
★★★★★ 雷达对抗原理
★ ★



★单脉冲和差测角原理
1、雷达测角的基础: 电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线 的方向性 2、分类:
测 角 方 法 等信号法
振幅法
最大信号法
相位法
★单脉冲和差测角原理
3、原理 (1) 如图所示,若目标处在两波 束的交叠轴OA方向,则两波束收到的 信号强度相等,否则一个波束收到的 信号强度高于另一个,故常称OA为等 信号轴。当两个波束收到的回波信号 相等时,等信号轴所指的方向即为目 标方向。若目标处在OC方向,波束2 的回波比波束1的强,处在OB方向 时,则与之相反。因此比较两个波束 回波的强弱就可以判断目标偏离等信 号轴的方向,并可用查表的方法估计 出偏离等信号轴的大小。
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