单脉冲雷达设计

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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。

单脉冲雷达角度跟踪原理

单脉冲雷达角度跟踪原理引言单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。

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。

美国、英国、法国和日本等国军队大量装备单脉冲雷达，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。

目前使用的单脉冲雷达基本上都实现了模块化、系列化和通用化，具有多目标跟踪、动目标显示、故障自检、维修方便等特点。

中国的跟踪雷达技术的发展大体上分为两个阶段。

在50年代仿制圆锥扫描体制的炮瞄雷达、机载截击雷达等；50年代末期开始单脉冲技术的研究。

1960～1961年间研制出第一个微波复合比较器，对单脉冲天线的实现起了推动作用。

1963年研制成功第一部单脉冲体制试验雷达，随后陆续研制出各种用途的单脉冲跟踪雷达。

一、单脉冲雷达分类根据从回波中获取角信息的方式(测角法)不同，单脉冲雷达可分为振幅法(比幅)、相位法(比相)和综合法(振幅相位)3种。

这3种测角法又可用3种角度鉴别器(振幅式、相位式、和差式)中的任何一种来获得目标的角度信息，因此综合起来有9种形式的单脉冲雷达系统，其中以振幅和差式单脉冲雷达系统用的最多。

通常分为有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类。

二、工作原理单脉冲雷达每发射一个脉冲，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。

它具有圆锥扫描雷达所没有的优点：获得角误差信息的时间短(以微秒计算)；不受回波振幅起伏变化的影响；测角精度高；测角支路抗幅度调制干扰(如回答式倒相干扰)的能力强。

基于通用DSP模块单脉冲雷达测距的实现

台的单脉冲雷达测距系统应用前景比较看好，在其硬件平台不变的情况下，通过修改工作软件和定时器内部逻辑，不仅能实
现单个目标距离的跟踪与测量，且能完成多目标距离的跟踪与测量。而关键词：Ｓ单脉冲，距ＤＰ，测
中图分类号：Ｎ９３Ｔ５文献标识码；Ａ
统的控制平台，采用大规模可编程逻辑器件来设并
—，Ｉ褰＝置嬲剖耋＝ —曩Ｈ二 —理Ｊ懈Ｈ喜理；篡Ｉ生
定时时钟ｌ『
２Ｉ
驱１ｌ动卜＿他，源自；分毳；驱动卜——— 筑＿
计数字逻辑电路。得测距机功能更加灵活、改更使修加方便、能更加稳定，已经实现功能模块化、性并软件化和与数字信号处理一体化发展方向Ｌ。１］
１单脉冲测量雷达测距技术
１１距离自动跟踪原理．
间探测任务，成对单（）完批目标的高精度、数据率高的连续跟踪测量。单脉冲跟踪测量雷达通常采用窄
脉冲信号工作，保证对目标的距离进行高精度跟以
踪和测量。
测距系统的原理框图如图１所示。
采样波门
定时ｌ定时信号；
测距系统先后采用了基于单片机、单板机、入嵌式单板计算机、体化工业控制计算机作为硬件平一台，目前采用基于ＤＰ芯片的处理模块作为测距系Ｓ
ＴｈｅＩｐｅｅｔｔｏｆＭｏｐｌｓａａｎｇｎｇｍｌｍｎａｉｎｏｎｏｕｅＲｄｒＲａｉ

单脉冲精密测量雷达速度消模糊算法仿真及性能分析

线性估计法是一种能够快速准确解速度模糊的方法的结论。关键词测量雷达；速度消模糊；不变量嵌入法；线性估计法
Ｔ５Ｎ９９中图分类号
ＥｍｕａｉｎａｄＰｅｆｒａｅＡｎａｙｉｆＥｌｍｉｔｏｆｌｔｏｎｒｏｍｎｃｌｓｓｏｉｎａｉｎｏＶｅｏｉｙＡｍｂｇｔｎＭｏｏｕｓｃａｅＩｔｕｍｅａｉｎＲａａｌｃｔｉｕｉｙｉｎｐｌｅＡｃｕｒｔｎｓｒｎｔｔｏｄｒ
ｍｅｈｄｔｏ
ＣｌｓｍｂｒＴＮ９９ａｓＮｕｅ５
１引言
测量雷达中，由于采用低重频，－＜２当厂ｒ × 时，产生的测量模糊，数学式表示为：会用
一Ｌ×
．
速度消模糊通常采用不变量嵌入法和线性估计法。下面我们将对这两种解模糊方法作简要介
ＡｂｔａｔＩｎｔｕｎａｉｎｒｄｒｔｗｉｒｄｃｓｒｍｅｔｔｎａｉｕｔｆｄｐｌｒｆｅｕｎｙｗｈｎｔｅｒｐｔｔｅｓｒｃｎｉｓｒｍｅｔｔｏａａ，ｉｌｐｏｕｅｉｔｕｎａｉｍｂｇｉｙｏｏｐｅｒｑｅｃｅｈｅｅｉｖｌｎｏｉｆｅｕｎｙｉｌｓｈｎｄｕｌｄｐｌｒｆｅｕｎｙｂｃｕｅｉｓｓｌｗｅｅｉｖｒｑｅｃ．ＴｈａｅｅｃｉｅＷＯｅｉｎｔｇｒｑｅｃｅｓｔａｏｂｅｏｐｅｒｑｅｃｅａｓｔｕｅｏｒｐｔｉｅｆｅｕｎｙｓｔｅｐｐｒｄｓｒｓｔｌｂｍｉａｉｎｖｌｃｔｍｂｇｉｅｈｄｆｉｖｒａｔｍｂｄｉｇｍｅｈｄａｄｌｅｒｅｔｔｎｍｅｈｄＩｃｎｒｓｓｔｅｅｉｉａｉｇｖｌｃｔｅｏｉａｉｕｔｍｔｏｓｏｎａｉｎｙｙｅｅｄｎｔｏｎｉａｓｉｉｔｏ．ｔｏｔａｔｈｌｎｔｅｏｉｎｍａｏｍｎｙａｉｕｔｆｅｔｏＷＯｍｅｈｄｎｅｈｏ－ｌｉｇｗｉｄｗｙａｄｔｅｓｉｉｇｗｉｄｗｙｔｒｕｈｓｍｕａｉｎａｄｉａｓｍｂｇｉｅｆｃｆｙｔｔｏｓｕｄｒｔｅｎｎｓｉｎｎｏｗａｎｈｌｎｎｏｗａｈｏｇｉｌｔｎｌｏｄｄｏｔｄａｈｏｃｕｉｎｔａｉｅｒｅｔｔｏｔｏａｌｉａｅｖｌｃｔｍｂｇｉｕｃｌｎｃｕａｅｙｒｗｓｔｅｃｎｌｓｈｔｌａｓｉｏｎｍａｉｎｍｅｈｄｃｎｅｉｎｔｅｏｉｙａｉｕｔｑｉｋｙａｄａｃｒｔｌ．ｍｙ

单脉冲雷达多模馈源分析与设计

ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＭｕｌｔｉｍｏｄｅＦｅｅｄＨｏｒｎｆｏｒＭｏｎｏｐｕｌｓｅＲａｄａｒ
ＣＵＩＷｅｉ — ｄｏｎｇ，ＺＨＯＮＧＨｕａ
ｃｅｎｔｅｒａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｈａｖｅｃｅｒｔａｉｎｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉｍｏｄｅｆｅｅｄ；ｍｏｄｅｒａｔｉｏ；ｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒ；ｐｈａｓｅｄａｒｒａｙａｎｔｅｎｎａ
第１期
２０１３年２月
雷达科学与技术
ＲａｄａｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇＹ
Ｖｏ１．１１Ｎ０．１
Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１３
单脉冲雷达多模馈源分析与设计
崔卫东，钟华
（陕西黄河集团有限公司设计所，陕西西安７１００４３）摘要：详细分析了单脉冲雷达四喇叭三模馈源的原理和设计方法，指出馈源模比的变化和口径面相位分布的不一致，都会对馈源的方向图产生影响，考虑这些因素，经过严格推导，得出了这种馈源方向图的

一种单脉冲末制导雷达抗质心干扰算法

ＣＩｈｎｅＴＮ９８４ｍｌ■ｂｒ、５．
１引言
质心干扰被广泛应用于干扰处于跟踪状态的末制导雷达（以下简称雷达，假设单平面工作）并，
ｔｅＫａｍａｉｅｅｉｎｄａｐｏｒａｅｙｔｒｃｈａｇｔｃｒｅｔ．Ｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｓｏｔａｈｌｏｉｍｓｅｆｃｈｌｎｆｔｒｉｄｓｇｅｐｒｐｉｔｌｏｔａｋｔｅｔｒｅｏｒｃｌｌｓｙｉｌｔｅｕｔｈｗｈｔｔｅａｇｒｔｏｈｉｆｅ —
ｔｖ．ｉｅ
ＫｙＷｏｄｍｏｏｕｓｅｍｉａａａ，ｃｎｒｉｎｅｆｒｎｅｅｒｓｎｐｌｅｔｒｎｌｄｒｅｔｏｄｉｔｒｅｅｃ，ｍａｉｍｉｅｉｏｄｅｔｍａｉｎ，Ｋａｍａｉｅｉｇｒｘｍｕｌｌｏｓｉｔｋｈｏｌｎｆｔｒｎｌ
ｔｅｍｕｔｌｅｅｖｄｓｇａｓｏａａｓｃｎｔｕｔｄｇｖｎｔｅｐｒｍｅｅｓａｄｔｅｔｔｌｎｍｂｒｏａｇｔａｄｉｔｒｅｅｃｓｈｌｉｅｒｃｉｅｉｎｌｆｒｄｒｉｏｓｒｃｅｉｅｈａａｔｒｎｈｏａｕｅｆｔｒｅｎｎｅｆｒｎｅ．ｐ
ｒｄｒｉｔ，ｈｋｌｏｄｆｎｔｎｏｅｌｐｅａｊｃｎｔｅｉｅｓｍｌｇｐｉｔ，ｅｒｔｔｅｔｃｉｇｅｈ，ｆａａ．Ｆｒｌｔｅｌｅｉｏｕｃｉｆｈｔｌｄａｅｔｓｙｉｈｏｔｍｕｉｍａｃｄｆｔｒａｐｉｏｓｎａｈｒｋｎｃｏｏｈｌｎｎｏａ

单脉冲雷达距离和速度测量精度技术解析

单脉冲雷达距离和速度测量精度技术解析摘要：科技在快速的发展，社会在不断的进步，分析了单脉冲雷达测量误差的不同来源及其对测量精度的贡献，并给出了误差分类，对于随机误差给出了工程上常用的减小误差方法。

关键词：单脉冲雷达；测量精度；误差分析；卡尔曼滤波引言单脉冲雷达属于一种较为精密测量雷达，通过测量运动目标距离测站的距离变化和距离变化率，再结合伺服跟踪系统的测角数据，从而完成对目标运行轨迹测量。

单脉冲雷达在进行距离测量时，很容易受内外因素的影响，导致距离测量存在较大的误差，会造成目标飞行任务不必要的损失。

因此，为了提升单脉冲雷达距离的准确性，采用合理的速度测量精度技术是非常必要的，下面就对单脉冲雷达距离和速度测量精度技术的相关内容，展开分析和阐述。

1单脉冲雷达的主要干扰技术分析随着电子干扰技术的迅速发展，如今能够对雷达实施干扰的技术非常多，我们从战术应用角度将其分为常规干扰和非常规干扰两大类。

其中，常规干扰具体指的是雷达对抗中经常采用的普适性较强的一些干扰方法，其主要干扰原理是有效降低雷达接收信号的信噪比。

常用的常规干扰技术主要包括阻塞噪声、射频存储转发干扰和无源干扰等。

雷达抗常规干扰的主要方法是提升雷达的跟踪和探测性能，比如增加隐身天线、增加发射功率以及采用低截获概率技术等。

非常规干扰主要是指对采用了特定技术的雷达或者构造、功能比较特殊的雷达实施干扰的方法和措施。

一般来讲，对特定的雷达进行非常规干扰应当先侦查、收集被干扰雷达的一些特定信息（比如雷达频率、雷达操作系统等），然后使干扰机在逼真复现被干扰雷达信号的同时有效控制信号，从而产生虚假现象，通过制造假的雷达目标回波，让被干扰雷达产生错误的数据和信息。

非常规干扰方法对跟踪雷达的干扰更为有效，这也是对单脉冲雷达进行干扰时经常采用的方法。

这类干扰技术主要有距离欺骗、角度欺骗、速度欺骗和自动增益控制欺骗等。

其中，距离欺骗的特点是利用干扰信号将雷达距离波门从真目标上脱开，以控制、转发或延迟等有效手段使雷达产生距离假目标。

阵列雷达幅度和差单脉冲最优设计

阵列雷达幅度和差单脉冲最优设计徐振海;吴佳妮;熊子源;肖顺平【摘要】针对阵列天线跟踪雷达研究了幅度和差单脉冲最优设计问题,其核心就是寻找最优的波束偏置角,在保证和波束不分裂前提下使得雷达测角精度最高.本文将该问题建模为带约束的优化问题,并进行数值求解,通过参数拟合得到一般的规律,即最优的偏置角为静态方向图波束宽度的0.47倍,该结论与反射面单脉冲天线的结论相近,根据最优偏置角得到和、差波束最优权矢量.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2013(035)006【总页数】3页(P51-53)【关键词】阵列雷达;幅度和差;单脉冲【作者】徐振海;吴佳妮;熊子源;肖顺平【作者单位】国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,湖南长沙410073;国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,湖南长沙410073;国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,湖南长沙410073;国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN950 引言在“雷达原理与系统”课程教学中，单脉冲测角是重要的内容，特别是结合阵列雷达研究单脉冲的实现是一个很好的研究型教学问题，其中有许多值得研究之处，比如振幅和差单脉冲最优设计。

机械扫描精密跟踪雷达中广泛采用幅度和差单脉冲测角方法，用一副反射面天线，依靠多波束馈源，同时形成和、差波束，通过和、差信号幅度比较获得目标的精确角度［1，2]。

该方法同样适用于相控阵精密跟踪雷达，首先通过数字波束形成DBF(Digital Beam Forming)形成两个关于雷达视线对称的偏置波束，进而得到和、差波束与鉴角曲线，最后根据单脉冲比计算出目标角度。

图1和图2分别展示了基于16单元半波长均匀线阵得到的单脉冲鉴角曲线与和波束方向图。

可以看出:随着偏置角u0增大，一方面鉴角曲线斜率增加，有利于角度测量;另一方面和波束增益下降、波束展宽和副瓣电平抬高，不利于目标检测与角度测量。

单脉冲雷达测角原理

单脉冲雷达测角原理
单脉冲雷达测角原理基于多普勒效应。

当脉冲雷达向目标发射一个窄脉冲时，目标会产生回波信号。

由于目标相对于雷达在运动，回波信号的频率会发生偏移。

根据多普勒效应的原理，回波信号的频率偏移与目标的速度成正比。

因此，通过测量回波信号的频率偏移，可以得知目标的速度。

单脉冲雷达采用相控阵天线，可以同时辐射多个窄脉冲，并接收多个回波信号。

通过比较不同天线元件接收到的回波信号的相位差，可以测量到目标的方位角。

具体来说，单脉冲雷达中的天线阵列会将脉冲信号分别发射到不同的方向。

当回波信号到达时，不同的天线元件会接收到不同的信号，经过处理后可以测得方位角。

为了保持高分辨率，单脉冲雷达通常会使用复杂的相控阵技术，如多元素阵列和接收信号的波束形成。

这些技术可以提高雷达的角分辨率和抗干扰能力。

总结来说，单脉冲雷达测角原理是通过测量回波信号的多普勒频率偏移，并结合相控阵技术，来确定目标的速度和方位角。

单脉冲雷达并行高速数据采集系统设计

性上都不理想，期信号处理需要采集发射信号进后
行比对。发射信号采集的关键问题是功率适配和
采样时序。大多数导引头提供发射信号检测接口，
一
般是通过定向耦合器引出。由于不同雷达的耦
合输出功率不一样，因此信号转换组件采用了大功
率容量的可变增益结构，增加了限幅环节保护后并
级电路。在同步控制组件的协调和导引头同步信号的触发下，组件打开采样波门，采集发射信号。导引头的天线方向信号一般没有数字形式的输出，而是以航控电压这种模拟信号表示。天线组
时钟域，因此如何准确判断ＦＦ的空和满状态成ＩＯ为逻辑设计的关键。
数据读写过程中，果ＦＦ如ＩＯ处于空状态，但读取方错误地判断为非空而继续读操作，将导致下则溢出（ｎｅｏ，取方将读入一个无效数据，ｕｄｒｗ）读ｌｆ并
避免亚稳态造成的传输错误是采样逻辑的难点和
重点。
鉴于系统内ＦＧ提供了足够的存储空间，ＰＡ我们采用ＦＦＩＯ解决异步时钟域的数据传输问题。对于异步ＦＦＩＯ而言，读信号和写信号处于不同的其
行：据采样由ＦＧ数ＰＡ内部时钟驱动，而数据的传输

基于DDS的单脉冲体制雷达目标模拟的实现

ｐｏｏｅｃｎｉｕｕｖｏｒｃｉｇａｄｗａｅｓｏａｅｔｏｖｈｉｎｏｈｉｅｅｅｐｔｅｎ．Ｄｕｎｈｅｅｏ — ｒｐｓｏｔｏｓｗａｅｃｒｅｔｎｎｖｔｒｇｏｓｌｅｔｅｓｇｆｔｅｄｆｒｎｃａｔｒｎｆｉｒｇｔｅｄｖｌｐｍｅｔｏａａ，ｔｅｖｌｄｔｆｔｅｓｍｕａｏｓｖｉａｅｎｆａｒｄｒｈａｉｉｏｈｉｌｔｒｉａｄｔｄ．ｙｌＫｅｗｏｄｍｏｏｕｓｔｒｅｉｌｔａｌｔｄ —ｏａｓｎａｇｅｍｅｓｒｍｅｔｓｍｎｉｅｅｃａｔｒｙｒｓｎｐｌｅ；ａｇｔｓｍｕａｅ；ｍｐｉｕｅｃｍｐｒｏｎｌａｕｅｎ；ｕａｄｄｆｒｎｅｐｔｎｉｆｅ
摘
７００）１１０
要目标模拟器可以辅助雷达系统进行整机调试并帮助进行操作培训。利用ＤＳ芯片Ａ９５ＤＤ８７设计了一种单
脉冲体制雷达的目标模拟器。通过数字交汇技术将模拟目标和雷达扫描波束进行交汇，计算出ＤＳ芯片的控制参数。Ｄ通过ＤＳ芯片直接产生两路所需的中频信号，提出利用连续波校准和波形存储技术，解决差波束正负号确定的问题。Ｄ
ａ叶技２１第４第１０年２１１卷期
Ｅｅｔｏｉｃ．Ｔｅｈ／ｖ１ｌｃｒｎｃＳｉ＆ｃ．Ｎｏ．５．２０１１
基于ＤＳ的单脉冲体制雷达目标模拟的实现Ｄ

单脉冲雷达

雷达大作业单脉冲雷达在测角方面的应用班级： 1302019姓名：指导教师：魏青一、引言1、背景对目标的定向，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。

之所以叫“单脉冲”，是因为这种方法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。

单脉冲技术由于其良好的测角、角跟踪性能和抗干扰能力，因此除了在跟踪雷达中应用之外，还广泛应用到各种武器平台的控制雷达当中。

本文分析了标定方法确定天线方向图信息的理论有效性，给出利用标定结果进行宽带单脉冲测角的方法。

2、简介宽带单脉冲雷达是将传统的单脉冲雷达加载宽带信号。

在宽带信号观测下，目标可认为由一系列孤立的散射点组成。

从而宽带单脉冲雷达测角实际上是测定一系列散射点的角度。

宽带单脉冲雷达测角具有广泛的应用价值，除了标跟踪，还可以应用于三维成像。

根据对宽带单脉冲测角的基本原理分析可知，天线方向图在测角中发挥了重要的作用，目前的文献在讨论宽带单脉冲测角时，通常都是采取与文献类似的方法: 根据理论模型，设定方向图函数。

对于实际的宽带单脉冲雷达系统，方向图函数通常并不是严格的满足理论模型。

此外，精确测量实际雷达系统的方向图际雷达系统进行标定来为测角提供必要的方向图信息。

二、单脉冲雷达的自动测角系统中的优势1、角度跟踪精度与圆锥扫描雷达相比，单脉冲雷达的角度跟踪精度要高得多。

其主要原因有以下两点：第一，圆锥扫描雷达至少要经过一个圆锥扫描周期后才能获得角误差信息，在此期间，目标振幅起伏噪声也叠加在圆锥扫描调制信号（角误差信号）上形成干扰，而自动增益控制电路的带宽又不能太宽，以免将频率为圆锥扫描频率的角误差信号也平滑掉，因而不能消除目标振幅起伏噪声的影响，在锥扫频率附近一定带宽内的振幅起伏噪声可以进入角跟踪系统，引起测角误差。

而单脉冲雷达是在同一个脉冲内获得角误差信息，且自动增益控制电路的带宽可以较宽，故目标振幅起伏噪声的影响基本可以消除。

第二、圆锥扫描雷达的角误差信号以调制包络的形式出现，它的能量存在于上、下边频的两个频带内，而单脉冲雷达的角误差信息只存在于一个频带内。

单脉冲雷达原理

单脉冲雷达原理
单脉冲雷达是一种使用单个脉冲进行测量和探测的雷达系统。

其工作原理基于以下几个步骤。

首先，雷达系统发送一个短脉冲信号。

这个脉冲信号会以一定的速度传播到目标物体并被反射回来。

接着，雷达系统接收到从目标物体反射回来的信号。

这个接收到的信号称为回波信号。

然后，雷达系统会通过测量回波信号的时间延迟来计算目标物体的距离。

这是通过测量脉冲信号发送和回波信号接收之间的时间差来实现的。

根据电磁波在空气中的传播速度，可以将时间差转换为距离。

最后，利用回波信号的幅度变化，可以获取目标物体的强度信息。

这可以帮助雷达系统判断目标物体的大小、形状和反射特性。

总的来说，单脉冲雷达通过发送和接收一个脉冲信号，并利用时间差和幅度变化来对目标物体进行测量和探测。

相比于其他雷达系统，单脉冲雷达具有简单、高效的特点，并广泛应用于各种领域，如航空、远程测距和目标识别等。

单脉冲动态测量雷达数字信号处理机的设计

摘要
设计了一个在单脉冲雷达动态测量系统中使用的数字信号处理机，处理机需要完成对回波信号的数字采样、动态目标检测、目标信息提取和接收机自动自适应增益控制等功能。根据析的基础上，采用多通道ＡＤＣ进行高速信号采集；通过ＦＰＧＡ加ＤＳＰ的结构进行信号处理，实现雷达系统的各种算法，提高了对目标的测量精
度和数据的处理实时性。并且该系统具有体积小、功耗低、可靠性高的特点。关键词：数字信号处理机，单脉冲雷达，ＳＪＡ１０００
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒｆｏｒｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔａｓｋｓｉｎｓｉｎｇｌｅ—ｐｕｌｓｅ
ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｕｓｉｎｇａｊｏｉｎｔａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇＦＰＧＡａｎｄＤＳＰ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｒｅ —
ａｎａｌｙｓｉｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｙｓｔｅｍｆｅａｔｕｒｅｓ，ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉ —ｃｈａｎｎｅｌＡＤＣ，ａｎｄｓｉｇｎａｌ

基于单脉冲窄带雷达ISAR多目标成像研究

倍受关注。进行目标成像处理的主要目的是为研究战略进攻
与战略防御技术（称突防与反突防技术）提供参考，随着武器装备的进一步研制与发展，多弹头、子母弹、诱饵抛洒等新型导弹技术在战场上大显身手，目标环多境、目标测量，多特别是对多目标进行成像处理正逐渐
雷达成像的关键在于如何提高雷达分辨率 ¨ 。ｊ雷达纵向分辨率取决于信号的脉冲宽度，的纵向分高
辨率可通过发射宽频线性调频信号或者步进频率的脉冲信号，然后通过脉冲压缩技术得到频带很窄的信号。而图像的横向分辨率要依靠目标相对于雷达的转动产生横向多普勒频率获得。根据某精密单脉冲窄带雷达的设计指标，其线性调频信号反射式作用距离估算公式为
维普资讯
第２８卷
３２
第９期
现代雷达
ＭｏｅｌＲａａｄｎｄｒ
Ｖｏ．８Ｎｏ９１２．Ｓｐｅｅ０６ｅｔｍｂｒ２０
２００６年９月
基于单脉冲窄带雷达ＩＡＳＲ多目标成像研究
成为国内外急需突破的关键性技术。而由于当前跟踪测量精密雷达多为窄带雷达，何实现窄带雷达对远如距离目标进行纵向和横向二维成像，当前研究的一是
个重要课题。
从以上计算可以看出，该雷达具备对运行轨道与
ｍｌ— ｇｔｎｉｎｎ．Ｔｅ。ｒｔｅｃｎｅｔｒｄｓ，ｎｙｔｍｗｉａｍｇｙｕｅｏＩＡｇｎｃｎｌｇｕｔｔｅｅｖｏｍｅｔｈｎａｃｅｉｏｃｐｆｅｉａｇａｓｓｈｃＣｉａｅｂｓｆＳＲｉｉｇｔｈｏｏｉａｒｒａｖｏｇｅｈｎｍａｅｙ

雷达原理—单脉冲角度跟踪技术研究报告

“单脉冲跟踪技术”作业报告题目关于单脉冲角度跟踪技术研究学生李林森年级2009级班级020931班学号********专业信息对抗技术学院电子工程学院西安电子科技大学2011年11月引言自第二次世界大战开始，雷达就应用在军事方面，从尖端武器到常规武器，从防御性武器到进攻性武器有它的身影。

随着无线电技术的进步，现代雷达具有多种功能，它的作用已经不能被其字面意义简单的概括出来，现代雷达不但能够截获、探测、侦察目标，测量目标的距离、方位、仰角、速度，确定目标的形态，还能实现测绘、导航、监视、边扫描边跟踪等一系列新功能。

数字技术的飞速发展和电子计算机的问世，使雷达的结构组成和设计发生了根本性的变化，仿真技术也应世迅速发展起来。

采用这些技术后，雷达的工作性能大为提高，测量精度也提高了一个数量级以上。

近年来，雷达作为一种探测目标的重要工具，在军事和民用领域发挥越来越重要的作用。

其主要任务是在存在噪声、杂波与干扰的背景中检测并跟踪、测量来自空中、地面或水面上的有用目标。

随着电子器件技术和计算机技术的迅速发展，各种雷达信号处理技术的理论与应用研究成为一大热门领域和关键课题，雷达信号处理主要围绕对目标信号的变换、检测、跟踪、识别以及威胁判断等问题而进行，其中对目标的精确方位角测量是目标信号处理的一个重要环节，同时也是信号处理中的一个关键问题。

单脉冲体制雷达是一种在圆锥扫描等雷达体制之后发展起来的比较先进的雷达体制，它与圆锥扫描等比较“老”的雷达体制的区别在于采用了不同的定向原理，具有更高的定向精度，因而在航空以及军事等领域有广泛的应用。

使用单脉冲定向法，只需要一个回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息，这也是“单脉冲”定向这一术语的来源。

因为单脉冲雷达只用一个脉冲定向，所以回波信号的幅度起伏不会对角坐标的测量精度产生显著的影响。

单脉冲定向是依靠多路接收技术实现的，它是用几个独立的接收支路来同时接收目标信号的回波信号，然后再将这些信号的参数加以比较。

单脉冲雷达天线方向图的推导与计算

的主反射面口径。等效抛物面的求解方法是 :从双曲面的实焦点 (馈源中心) 出发作射线 ,这些射线经双曲反射面、抛物反射面两次反射后形成与天线轴线平行的直线 ,射线的延长线与这些平行线的交点图 2 等效抛物面求解方法示意图形成的轨迹就是等效抛物面。等效抛物面的求解方法如图 2 所示。
t
∫ 式中 : Si ( t) =
sin x d x ; D 为抛物面口径直径 ; U
x
=
πaD 2λF
;
F
为焦距
;
u
=
πD λ
;
T
=
2y。
D
0
当 ф= π/ 2 时 ,得到方位面 ( H 面) 和波瓣的方向性函数
1
∫ GHΣ (θ,π/ 2)
=
D2 2U
1 1
+ -
co s ( U T ) (U T /π) 2
6 史建锋 ,肖立胜 ,朱良学. 基于周期谱包络的线性调频信号的参数估计[J ] . 电子对抗技术 , 2004 ,19 (3) : 7～9
7 S H IMON P EL E G , BOA Z PO RA T. Linear FM signal parameter estimatio n f ro m dis2 crete2time o bservatio ns[J ] . IEEE Trans. o n Aero space and Elect ro nic Systems , 1991 , 27 (4) :607～616
图 3 直角坐标系示意图
将式 (1) 、(2) 和 (3) 代入式 (4) ,进行归一化后得到四喇叭馈源产生的和波瓣方向性函数表达式
g归 (θ′, <′)

一种单脉冲雷达天线多模馈源计算与设计

和相位有关，对馈源方向图性能的好坏起直接决定作用，需要进行严格的理论计算＿５卅］。下面分别给出其结构尺寸计算公式。
ＫｅｙＷｏｒｄｓｍｕｌｔｉ－ｍｏｄｅｆｅｅｄｓ，ｐｒｉｍａｒｙｗａｖｅｇｕｉｄｅ，ｓｅｃｏｎｄａｒｙｗａｖｅｇｕｉｄｅ，ｓｕｍ－ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒＴＮ９５７．２
ｌｅｎｇｔｈｏｆｈｏｒｎ，ｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｐｒｉｍａｒｙｗａｖｅｇｕｉｄｅａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｓｅｃｏｎｄａｒｙｗａｖｅｇｕｉｄｅａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｆｉｖｅ－ｍｏｄｅｆｅｅｄｓｉｓｅｍ—
１引言
在单脉冲雷达天线中馈源对天线性能有着重要的影响，由于多喇叭馈源单天线的和增益和差增益或差斜率不能同时取得最大，因此产生所谓的“ 和差矛盾” ，导致单脉冲雷达距离跟踪和角度跟踪灵敏度降低［１］。和差矛盾是由于和、差状态下馈源波束
了多模馈源的和差矛盾。
关键词
多模馈源；主波导；次波导；和差矛盾
ＴＮ９５７．２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２ — ９７３０．２０１４．０１．０２４

单脉冲气象雷达系统分析与设计

单脉冲气象雷达系统分析与设计单脉冲气象雷达系统分析与设计摘要：气象雷达是目前气象观测中重要的一种工具，用于监测大气中的降水粒子、风场等信息。

传统的气象雷达系统采用多脉冲模式，但多脉冲模式存在一些问题，如雷达反射率重叠、降水强度估计不准确等。

为了解决这些问题，近年来单脉冲气象雷达系统不断发展，并且在一些国家已经开始应用。

本文将对单脉冲气象雷达系统进行分析与设计，探讨其原理、优势以及设计方案。

一、引言气象雷达是通过接收到大气中的电磁波反射信号来监测大气中的降水粒子、风场等信息的设备。

传统的气象雷达系统采用多脉冲模式，即发送多个脉冲后再接收反射信号。

然而，多脉冲模式存在一些问题，如当雷达回波强度较大时，不同脉冲的回波会重叠在一起，导致雷达反射率估计不准确等。

为了解决这些问题，单脉冲气象雷达系统应运而生。

二、单脉冲气象雷达系统原理单脉冲气象雷达系统通过一次发送一个较长的脉冲来接收反射信号。

相对于多脉冲模式，单脉冲模式有以下优势：1. 避免回波重叠：由于发送的是单个脉冲，不同脉冲的回波不会重叠在一起，能够更准确地估计反射率。

2. 提高时间分辨率：单脉冲模式下，可以提高雷达的时间分辨率，对短时现象的观测效果更好。

3. 减少信号丢失：由于只发送一次脉冲，可以减少雷达系统的占用时间，降低信号丢失的可能性。

三、单脉冲气象雷达系统的设计方案1. 脉冲设计：在单脉冲模式下，需要发送一个较长的脉冲。

为了提高雷达系统的性能，可以采用多点累积技术，通过将多个小脉冲叠加形成一个长脉冲。

这样可以兼顾时间分辨率和脉冲能量。

2. 接收系统设计：在接收系统中，需要对接收到的回波进行处理。

通常采用数字信号处理技术来提取有用信息。

同时，为了保证系统的灵敏度，可以引入扩频技术。

3. 反射率估计：单脉冲模式下，反射率的估计是关键问题。

可以采用波形拟合方法来提取回波的强度，最终得到反射率。

同时，还可以通过组合多通道雷达数据，进一步提高估计的准确性。

单脉冲雷达设计

1 雷达距离方程:其中, P t 为发射功率，G 为天线增益，σ为目标雷达横截面积，λ为传播波长，S min 为最小可检测信号。

但是由于：（1）最小可检测信号的统计特征（接收机噪声决定）。

（2）目标雷达横截面积的起伏和不确定性。

（3）雷达系统的损耗。

（4）地球表面和大气层引起的传播效应。

因此，距离指标必须包括雷达探测一个特定距离上规定目标的概率，且在无目标回波出现时有规定的虚假检测概率。

雷达作用距离将是检测概率P d 和虚警概率P fa 的函数。

检测概率和虚警概率是由用用户对系统的要求所确定。

根据确定的检测概率和虚警概率，可以求出最小的信噪比S/N 。

关于三者之间的关系，Albersheim 研究出一个简单的检经验公式： S/N=A+0.12AB+1.7B 注：信噪比是一个数字，不用dB 表示。

式中: A=ln[0.62/P fa ]和B=ln[P d /(1-P d )]2 脉冲积累对检测性能的改善：多个脉冲积累后可以有效提高信噪比，从而改善雷达的检测能力。

实际情况下，利用检波后积累都存在积累损耗。

利用统计检测理论，可以求得检波后积累效率和所要求的每个脉冲信噪比（S/N ）n ,积累损耗和积累改善因子可由书本查出，他们()4max 322max 422min 44R G P R A P S P t r t i r πσλπλσ===只随检测概率和虚警概率稍稍变化。

如果同样的n个脉冲由理想的检波后积累器积累，得到信噪比要小于单个信噪比的n倍。

则存在损耗，检波后积累效率可定义为：E i(n)=(S/N)1/n(S/N)n积累损耗（dB）定义为:L i(n)=10log[1/E i(n)]积累n个脉冲后，雷达方程为：R max4=P t GA eσ/(4π)2kT0BF n(S/N)n方程中除（S/N）n是n个要积累的相同脉冲中每个脉冲的信噪比以外，其余参数与先前使用相同。

当n为确定参数时，查询表可得E i(n)。