《雷达原理与系统》PPT课件
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tr 2Rc,由目标R 距 引离 精起 选课件的 ppt 传播时间迟延 6
1.1 雷达的任务
距离信息提取 Rctr 2
脉冲测距法：利用收发脉冲包络的时间迟延 re t n cr,T t, re t n cr T ttr,
n
n
调频测距法：利用收发相位函数的频率差 ttrt
2t
举例： 常数 c15m0/s15k0m /ms
工作的基准
显示器/录取设备：显示、测量、记录、分发目标信息和各种工作状态
精选课件ppt
11
1.3 雷达的工作频率
雷达的工作频率：3MHz 300GHz(100m 1mm)
主要工作频段：300MHz 18GHz(1m 2cm)
3 30MHz
战略预警超视距雷达
30 300MHz 米波远程预警雷达
雷达信号处理
发射机 接收机
传播空间
收发开关/天线
目标
雷达发射信号 s t A t A t , t r t e n r , c e T j t t t
雷达接收信号 s r t s t t r A t A t t r n, t t r r t n e r t r , e c T j ( t t r ) t t t r
雷达原理与系统
西安电子科技大学电子对抗研究所 2014年2月
精选课件ppt
1
主要内容
1、绪论
2、雷达发射机
3、雷达接收机
4、雷达终端显示器与录取设备
5、雷达作用距离
6、目标距离的测量
7、目标角度的测量
8、目标速度的测量
精选课件ppt
2
主要内容
9、连续波雷达 10、脉冲多普勒雷达 11、相控阵雷达 12、数字阵列雷达 13、脉冲压缩雷达 14、双基地雷达 15、合成孔径雷达
百度文库
精选课件ppt
3
1、绪论
1.1 雷达的任务 1.2 雷达的基本组成 1.3 雷达的工作频率 1.4 雷达的应用和发展 1.5 电子战和军用雷达的发展
精选课件ppt
4
1.1 雷达的任务
1.1.1 雷达的任务
利用发射和接收电磁波信号的相关性，完成以下任务
1、发现目标，确定目标在空间中的位置、运动、航迹等 R,,,Vr
1.1 雷达的任务
1.1.4 雷达的探测能力-基本雷达方程
雷达接收的目标回波信号功率（W）：P rP 4tG 2rR A 4P 4 tG 2 3R 24,A rG 4 2
1
1
雷达的作用距离（m）：
Rma x4P tG 2P rr A min44 PtG 3 2P2 r min4
Pt 发射脉冲功率
信号
收发开关/保护器：发射状态将发射机连通天线，接收机输入端闭锁保护；
接收状态将天线连通接收机并对输入信号限幅保护，发射机开路
发射机：在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波
接收机/信号处理机：放大微弱的回波信号，解调目标回波中的信息
激励器/同步器：产生和供给收发信号共同的时间、频率、天线指向等雷达
n
发射信号载频
t 发射信号相位调制
雷达接收点目标信号
s r t s t t r A t A t t r , t t r r t n e r t r , e c T j ( t t r ) t t t r
各种传播损耗幅 引衰 起减 的 n 振
收发信号载波频率的差（多卜勒频率）
举例：
fd
ttrt2Vr
2t
tr 2R0Vrt c
频率为10GHz的雷达，当目标径向速度为300m/s时，其多卜勒频率为
c f3 1 1 18 0 H m 0 0/s z0 .0m 3 ,fd2 0 3 .0m m 0 3 /s 0 2K 0Hz
精选课件ppt
8
2、识别目标，确定目标性质（F/E，目标类型，目标形状/散射特性等）
1.1.2 探测与定位的坐标系
球坐标系 以雷达自身为原点 柱坐标系 以雷达自身为原点 近似（忽略曲率）转换关系：
1.1.3 基本测量原理
R,,,Vr 正北为方位0，仰角以水平面为0 D,,H,Vr 正北同上，以海面/地平面高度为0
D R co ,H sR sin
灵敏度为-110dBm，不考虑大气损耗等，试求其对=1m2目标的最大作用
距离
1
Rm
ax
2
105 1032 0.12
4 3 1014
1
4
1
2 1023
4 3
4
100.786km
精选课件ppt
10
1.2 雷达的基本组成
天
收发开关
发射机
激励器/同步器
线
保护器
接收机/信号处理机 显示/录取设备
天线：将高功率发射信号辐射到特定空间，从特定空间接收相应的目标回波
精选课件ppt
n
5
1.1 雷达的任务
1.1.3 基本测量原理
雷达发射信号 s t A t A t , t r t e n r , c e T j t t t
At 发射信号振幅
n
At,t 发射天线方向图 最函 大数 A 值[， 00]1
rectnTr, 脉冲串函r数 ect， ,1,0t,Tr脉冲重复周
300MHz
分米波/厘米波警戒/引导/制导
30GHz
火控/末制导雷达
W
G 发射天线增益
倍
Ar 接收天线有效面积（孔径）m2
工作波长 m
目标的雷达截面积 m2
R 雷达与目标之间的距离 m
Pr min 接收机灵敏度 W
未考虑因素：大气衰减与路径（多精径选，课件曲p率pt），目标特性与起伏
9
1.1 雷达的任务
举例：
某雷达发射脉冲功率为200KW，收发天线增益为30dB，波长0.1m，接收机
2
如果目标距离为60km，则对应的时间迟延为： tr2 c R2 3 60m 00s 0.4ms 4 0 s0
0.4ms
如果调频测距雷达的调频斜率为：=10MHz/ms，则对应60km距离目标的频差为：
2R
fcc0.4m 1 sM 0 /H mz s 4MHzfc
T>>tr
发射频率
接收频率
tr
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7
1.1 雷达的任务
角度信息提取 ,
振幅法测角 最大信号法
mA ax t ,t
t,t
等信号法 A 1 t ,1 t A 2t ,2t
等相位法测角 a { A 1 t n , 1 t g } a { A 2 t n , 2 t g }
速度信息提取 V r
1.1 雷达的任务
距离信息提取 Rctr 2
脉冲测距法：利用收发脉冲包络的时间迟延 re t n cr,T t, re t n cr T ttr,
n
n
调频测距法：利用收发相位函数的频率差 ttrt
2t
举例： 常数 c15m0/s15k0m /ms
工作的基准
显示器/录取设备：显示、测量、记录、分发目标信息和各种工作状态
精选课件ppt
11
1.3 雷达的工作频率
雷达的工作频率：3MHz 300GHz(100m 1mm)
主要工作频段：300MHz 18GHz(1m 2cm)
3 30MHz
战略预警超视距雷达
30 300MHz 米波远程预警雷达
雷达信号处理
发射机 接收机
传播空间
收发开关/天线
目标
雷达发射信号 s t A t A t , t r t e n r , c e T j t t t
雷达接收信号 s r t s t t r A t A t t r n, t t r r t n e r t r , e c T j ( t t r ) t t t r
雷达原理与系统
西安电子科技大学电子对抗研究所 2014年2月
精选课件ppt
1
主要内容
1、绪论
2、雷达发射机
3、雷达接收机
4、雷达终端显示器与录取设备
5、雷达作用距离
6、目标距离的测量
7、目标角度的测量
8、目标速度的测量
精选课件ppt
2
主要内容
9、连续波雷达 10、脉冲多普勒雷达 11、相控阵雷达 12、数字阵列雷达 13、脉冲压缩雷达 14、双基地雷达 15、合成孔径雷达
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精选课件ppt
3
1、绪论
1.1 雷达的任务 1.2 雷达的基本组成 1.3 雷达的工作频率 1.4 雷达的应用和发展 1.5 电子战和军用雷达的发展
精选课件ppt
4
1.1 雷达的任务
1.1.1 雷达的任务
利用发射和接收电磁波信号的相关性，完成以下任务
1、发现目标，确定目标在空间中的位置、运动、航迹等 R,,,Vr
1.1 雷达的任务
1.1.4 雷达的探测能力-基本雷达方程
雷达接收的目标回波信号功率（W）：P rP 4tG 2rR A 4P 4 tG 2 3R 24,A rG 4 2
1
1
雷达的作用距离（m）：
Rma x4P tG 2P rr A min44 PtG 3 2P2 r min4
Pt 发射脉冲功率
信号
收发开关/保护器：发射状态将发射机连通天线，接收机输入端闭锁保护；
接收状态将天线连通接收机并对输入信号限幅保护，发射机开路
发射机：在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波
接收机/信号处理机：放大微弱的回波信号，解调目标回波中的信息
激励器/同步器：产生和供给收发信号共同的时间、频率、天线指向等雷达
n
发射信号载频
t 发射信号相位调制
雷达接收点目标信号
s r t s t t r A t A t t r , t t r r t n e r t r , e c T j ( t t r ) t t t r
各种传播损耗幅 引衰 起减 的 n 振
收发信号载波频率的差（多卜勒频率）
举例：
fd
ttrt2Vr
2t
tr 2R0Vrt c
频率为10GHz的雷达，当目标径向速度为300m/s时，其多卜勒频率为
c f3 1 1 18 0 H m 0 0/s z0 .0m 3 ,fd2 0 3 .0m m 0 3 /s 0 2K 0Hz
精选课件ppt
8
2、识别目标，确定目标性质（F/E，目标类型，目标形状/散射特性等）
1.1.2 探测与定位的坐标系
球坐标系 以雷达自身为原点 柱坐标系 以雷达自身为原点 近似（忽略曲率）转换关系：
1.1.3 基本测量原理
R,,,Vr 正北为方位0，仰角以水平面为0 D,,H,Vr 正北同上，以海面/地平面高度为0
D R co ,H sR sin
灵敏度为-110dBm，不考虑大气损耗等，试求其对=1m2目标的最大作用
距离
1
Rm
ax
2
105 1032 0.12
4 3 1014
1
4
1
2 1023
4 3
4
100.786km
精选课件ppt
10
1.2 雷达的基本组成
天
收发开关
发射机
激励器/同步器
线
保护器
接收机/信号处理机 显示/录取设备
天线：将高功率发射信号辐射到特定空间，从特定空间接收相应的目标回波
精选课件ppt
n
5
1.1 雷达的任务
1.1.3 基本测量原理
雷达发射信号 s t A t A t , t r t e n r , c e T j t t t
At 发射信号振幅
n
At,t 发射天线方向图 最函 大数 A 值[， 00]1
rectnTr, 脉冲串函r数 ect， ,1,0t,Tr脉冲重复周
300MHz
分米波/厘米波警戒/引导/制导
30GHz
火控/末制导雷达
W
G 发射天线增益
倍
Ar 接收天线有效面积（孔径）m2
工作波长 m
目标的雷达截面积 m2
R 雷达与目标之间的距离 m
Pr min 接收机灵敏度 W
未考虑因素：大气衰减与路径（多精径选，课件曲p率pt），目标特性与起伏
9
1.1 雷达的任务
举例：
某雷达发射脉冲功率为200KW，收发天线增益为30dB，波长0.1m，接收机
2
如果目标距离为60km，则对应的时间迟延为： tr2 c R2 3 60m 00s 0.4ms 4 0 s0
0.4ms
如果调频测距雷达的调频斜率为：=10MHz/ms，则对应60km距离目标的频差为：
2R
fcc0.4m 1 sM 0 /H mz s 4MHzfc
T>>tr
发射频率
接收频率
tr
精选课件ppt
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1.1 雷达的任务
角度信息提取 ,
振幅法测角 最大信号法
mA ax t ,t
t,t
等信号法 A 1 t ,1 t A 2t ,2t
等相位法测角 a { A 1 t n , 1 t g } a { A 2 t n , 2 t g }
速度信息提取 V r