雷达信号截获与分析习题

Pt = 10 6 , Pa min = −90 dBm = 10 −12 ω , ht = 1m
P G G λ2 2 10 6 × 3.981 × 10 4 × 1 × 0.01 2 Rr = t t2 r = = 5021km 2 −7 ( 4 π ) P ( 4 π ) × 10 r min
60 s 60 s = 1s 雷达：T2 = = 6s 60 10 1° 1 2° 1 τ1 = × 1s = s τ2 = 6× = s 360° 360 360° 30 k = 1 时，T 时间内发生 1 次重合的概率为：
（2） G R = 105 ， ∆f E = 700MHz ， ∆f V = 10MHz ， FR = 6 = 7.78 dB

1013 × 10 5 2 Pτss = −114 + 7.78 + 10 lg 31 + 2.5 1.4 ×10 + 0.56 × 10 + 5 2 10 × 6 2 = −73.36dBmω
属于 ∆f R ≥ 2 ∆f V
1013 × 2.5 Pτss = −114 + 13.99 + 10 lg 3.1× 2.5 + 2.5 2 × 500 × 2.5 + 0.56 × 2.5 2 + 2 8 × 10 3 × 25.06 2 = −78.32dBmω
(
)

Pa min = 10 −9 m ω = 10 −12ω , hr = 30m , G r = 101 = 10
Pr min = 10 −4.5 mω = 3.162 × 10 −8 ω , L = 101.. 3 = 19 .95 ht = 4m,σ = 2500m 2
Pt Gt Gr λ2 5 × 10 5 × 103 × 10 × 0.01 （1） Rr = = 2 2 −8 (4π ) Pr min (4π ) × 3.162 × 10
) ( ht ) = 4.1(
5 × 10 5 ×10 6 × 2500 × 0.01 = (4π )3 × 10 −12
1
4
= 281.7km
)
)
Rr `= 40.8km Ra `= 26.5km r =
（2） ha = 1000m
Rsr = 4.1 × 1000 + 30 = 152.11km Rsa
2
1
1
2
= 708.4 km
Pt Gt 2σλ2 Ra = 3 (4π ) Pa min
1
4
Rsr = 4.1 × Rsa
( = 4.1 × (
ha + hr = 4.1 20 + 30 = 40.8km ha + 20 + 4 = 26.5km
Rr ` = 1.54 Ra `
(
)
（2） G R = 0.2 × 0.4 × 10 5 = 8 × 1013
1 −1 1 10 0.7 + 0.4 = 25.06 = 13.99dB FR = 0 .2 10 5
∆f R = 500MHz ∆f V = 2.5MHz A = 10 13
= −132dBw = −102dBmw
6. 已知侦察天线的水平波束宽度为1° ，天线转速为 60r
min ，雷达天线的水平波束宽度为 2 ° ，天线转速
为 10r min ，侦察机只能侦收雷达天线主瓣的发射信号，截获只需要一个脉冲且不需要进行频率搜索。试 求达到搜索概率分别为 0.3 、 0.5 、 0.7 和 0.9 所需的搜索时间。 解： 侦察机：T1 =
f 0 = 5 × 10 9 Hz
λ=
3 ×10 8 = 0.06m L = 9dB = 10 0.9 = 7.943 5 ×10 9
Pt = 5 × 10 4 W Gsave = −15dB = 0.0316
Pt Gsave Gr λ2 Rr = 2 (4π ) Pr min L
1
1
Rsr = 4.1 × 10 + 310 = 85.2km Rr = min {Rr , Rsr } = 85.2km
`
(
)
P G 2σλ2 Ra = t t3 (4π ) Pa min
1
4
Rsa = 4.1 ha + ht = 4.1 310 + 1 = 76.3km
5 × 10 8 = 0.03m 10 × 10 9
ha = 200m , G t = 30dB = 103 , Pt = 10 5 ω , Pa min = 10 −9 m ω = 10 −12 ω
P G G λ2 2 10 5 × 10 3 × 1× 0.032 2 4 Rr = t t2 r = = 7.55 ×10 m = 75.5km 2 −7 (4π ) × 10 (4π ) Pr min
Ra `= min {Ra , R sa } = 76.3km
(
)
10 6 × 3.981 ×10 4 2 × 400 × 0.01 = 3 −12 ( 4 π ) × 10
(
)
1
4
= 945.34 km
(
)源自文库
r=
Rr ` 85.2 = = 1.12 Ra ` 76.3
（2） f 0 = 10GHz , λ =
1
2
当用卫星侦察时，只是下视侦察 Rr = hr = 850 ×10 3 m
∴ Pr min =
Pt G saveG r λ2
(4π ) 2 Rr 2 L
=
5 × 10 4 × 0.0316 × 10 × 0.06 2
(4π )2 × (850 ×10 3 )2 × 7.943
= 6.28 × 10 −14 w = 6.28 × 10 −11 mw
习题五 1. 已知某超外差接受机与射频调谐晶体视频接收机的组成分别如下图，其中的滤波器均为 无冤源网络，试求它们的切线信号灵敏度。
馈线及宽带滤波器
混频器
中放
检波器
A=10 13
G=0.2
G=0.4,F=5
G=100dB, F=6 视放
∆f R = 5MHz
∆f v =2.5MHz
前选滤波器
射频放大
后选通放大
当 ∆f R ≥ 2 ∆f V 时
] dBm ω
Pτss = −114 + FR + 10 lg [ 3.1∆f R + 2.5 2 ∆f R ∆f V − ∆f V 2 + 0.56∆f R 2 +
A∆f V G R 2 FR 2
]
dBm ω
（1） ∆f R = 5MHz , ∆f V = 2.5MHz 属于 ∆f V ≤ ∆fR ≤ 2 ∆f V
1
1
Rsr = 4.1 × 10 + 200 = 70.95km
(
)
Rr `= 70.95km
P G 2σλ2 Ra = t t3 (4π ) Pa min
1 4
Rsa = 4.1 ×
(
10 5 × 10 6 × 400 × 0.03 2 = (4π )3 × 10 −12
A = 10 13
（1） FR = 6 dB = 4 G R = 0.2 瞬时测频 ∆f R = f 2 − f 1 = 7GHz = 700MHz ， ∆f R ≥ 2 ∆f V
1013 × 10 Pτss = −114 + 6 + 10 lg 3.1 ×10 + 2.5 2 × 700 × 10 + 0.56 ×10 2 + 0.2 2 × 4 2 = −33.05dBmω
( )

3. 某导弹快艇的水面高度为 1m ，雷达截面积为 400 m 2 ，侦察天线架设在艇上 10m 高的桅杆顶端，
Gr = 0 dB, 接收机灵敏度为 − 40 dBm 。试求该侦察机对下面两种雷达作用距离的优势 r ：
（1）海岸警戒雷达，频率为 3GHz ，天线架设高度为 310m ，天线增益为 46 dB ，发射脉冲功率为 10 6W ， 接收机灵敏度为 − 90dBm 。 （2）火控雷达，频率为 10GHz ，天线架设高度为 200m ，天线增益为 30dB ，发射脉冲功率为 105 W ，接 收机灵敏度为 − 90dBm 。 解： hr = 10m ， σ = 400m 2 ，G r = 0dB = 1 Pr min = −40dBm = 10 −7 ω （1） f 0 = 3 × 10 9 , λ = 0.1m, ha = 310 m, Gt = 46dB = 10 4. 6 = 3.981 × 10 4
1 10 0. 6 − 1 0 .5 FR = (10 + ) = 53.07 = 17.25dB 0.2 0.4
G R = 0.2 × 0.4 × 1010 = 8 × 108
∆f R = 5MHz ∆f V = 2.5MHz A = 10 13
1013 × 2.5 2 2 Pτss = −114 + 17.25 + 10 lg 3.1 × 5 + 2.5 2 × 5 × 2.5 − 2.5 + 1 .56 × 5 + 2 8 × 108 × 53.07 2 = −81.87 dBmω
20 + 1000 = 148km 20 + 4 = 26.5km
Rr ` = 5.58 Ra `
)
)
Rr `= 148km ， Ra `= 26.5km, r =
侦察系统距离变高，侦察距离优势增大 5. 某侦察卫星的飞行高度为 850km ，下视侦察天线增益为 10dB ，工作频率为 5GHz ，系统损耗为 9dB ； 若被侦察的雷达发射脉冲功率为 5 × 10 4 W ，平均旁瓣电平为 − 15dB 。试问在旁瓣侦察的条件下，应如何 要求侦察接收机的灵敏度？ 解： hr = 850 × 10 3 m Gr = 10dB = 10
( ) = 4.1 × ( 1000 + 4 ) = 137.85km
Rr `= 152.11km, Ra `= 137.85km, r =
（3） hr = 1000m
152.11 = 1.103 137.85
雷达位置升高， r 减小，侦察距离优势减小。
Rsr = 4.1 × Rsa
( = 4.1 × (
2. 某瞬时测频接收机的测频范围为 1GHz ~ 8GHz , 检波后的视频带宽为 10MHz , 检波前的噪声系数为
6 dB ，检波前增益为 0.2 ，检波器常数 A = 10 13 。试求其切线信号灵敏度。如果在检波前加装增益为 50dB 、
噪声系数为 6 的射频放大器，则其切线信号的灵敏度有什么变化？ 解： ∆f V = 100MHz
1
4
= 6.526 ×10 4 m = 65.26 km
200 + 1 = 62.08km
)
Ra `= 62.08km
r=
Rr ` 70.95 = = 1.143 Ra ` 62.08
4. 已知敌舰载雷达的发射脉冲功率为 5 ×10 5 W，天线的增益为 30dB ，高度为 20 m ，工作频率为 3GHZ ， 接收机灵敏度为 − 90dBm 。我舰装有一部侦察警告系统，其接收天线增益为 10dB ，高度为 30m , 接收机灵 敏度为 − 45dBm ，系统损耗为 13dB 。我舰的水面高度为 4 m ，雷达截面积为 2500 m 2 ，试求： （1）敌、我双方的警告距离； （2）如果将该雷达装在飞行高度为1000m 的巡逻机上，敌我双方的警告距离有什么变化？ （3）如果将警告系统装在飞行高度为1000m 的巡逻机上，敌我双方的警告距离有什么变化？ 解： Pt = 5 × 10 5 , G t = 30dB = 10 3 , ha = 20m , f 0 = 3Ghz , λ = 0.1m
检波器
G=0.2,
G=50dB,F=7
G=0.4,
A=10 13
∆f R1 = 500MHz
∆f R 2 = 500MHz
视放
∆f V = 2.5MHz
解：应用公式， 当
∆f V ≤ ∆fR ≤ 2 ∆f V A∆f V G R 2 FR 2
时
Pτss = −114 + FR + 10 lg [ 3.1∆f R + 2.5 2∆f R ∆f V − ∆f V 2 + 1.56 ∆f R 2 +