1雷达导论—概论-PPT课件
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雷达系统PPT课件
RCS：目标的单基地雷达截面积（m2）； Gt和Gr：分别为目标方向雷达发射、接收天线增益； D0：雷达系统抗干扰因子； Rt：目标与雷达之间的距离（m）； Lt：雷达发射综合损耗； Lr：雷达接收综合损耗； LAtm：电磁波在大气中的传输损耗； λ：雷达系统的工作波长（m）。
（1）脉冲雷达方程
设Pt为雷达系统的发射功率，Gt为雷达天线增益，Gr 为雷达天线增益，目标的等效反射截面为RCS， Pt为雷 达发射功率，Rt为目标与雷达之间的距离，Lt为雷达的发 射机馈线损耗，Lr为雷达的接收馈线损耗。
雷达系统接收功率Prs：
Prs
PtGtGr2 •RCS (4)3Rt4Lt Lr
目标的运动速度测定:当目标和雷达之间存在着相对位 置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变 量称为多普勒频移，据此确定目标的相对径向速度。
14
雷 地面雷达：高塔、车、船、地基等为雷达平台
达 平
空载雷达：飞机、导弹、气球、飞艇等
台 天基雷达：卫星、飞船、空间站、航天飞机等
电磁波的特性:
15
1.4 雷达系统的基本方程
P jG jK jP tG t4 •R R C t4S•R 2 j •G G t(t )•L p o lL L tjL f
自卫式干扰 (Rt=Rj，Gt=Gt(θ)):
Kj
4PjGjR2j • Lt
PtGt •RCS LpolLjLf
PjGj KjPt4GtR •2 jRCS•LpolL LtjLf 21
以FPGA和宽带 ADC器件为核心构 成的宽带雷达信号
处理系统
以高速DSP器件为 核心构成的雷达
信号处理系统
11
(5) T/R组件
微波光子 收发组件
（1）脉冲雷达方程
设Pt为雷达系统的发射功率，Gt为雷达天线增益，Gr 为雷达天线增益，目标的等效反射截面为RCS， Pt为雷 达发射功率，Rt为目标与雷达之间的距离，Lt为雷达的发 射机馈线损耗，Lr为雷达的接收馈线损耗。
雷达系统接收功率Prs：
Prs
PtGtGr2 •RCS (4)3Rt4Lt Lr
目标的运动速度测定:当目标和雷达之间存在着相对位 置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变 量称为多普勒频移，据此确定目标的相对径向速度。
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雷 地面雷达：高塔、车、船、地基等为雷达平台
达 平
空载雷达：飞机、导弹、气球、飞艇等
台 天基雷达：卫星、飞船、空间站、航天飞机等
电磁波的特性:
15
1.4 雷达系统的基本方程
P jG jK jP tG t4 •R R C t4S•R 2 j •G G t(t )•L p o lL L tjL f
自卫式干扰 (Rt=Rj，Gt=Gt(θ)):
Kj
4PjGjR2j • Lt
PtGt •RCS LpolLjLf
PjGj KjPt4GtR •2 jRCS•LpolL LtjLf 21
以FPGA和宽带 ADC器件为核心构 成的宽带雷达信号
处理系统
以高速DSP器件为 核心构成的雷达
信号处理系统
11
(5) T/R组件
微波光子 收发组件
雷达(幻灯片)(01)
三、种类及特点（P4. P.5）
1.逆变器(Invert) （普遍采用）
1）组成：完全由电子元器件组成
2）注意：
a.由专业人员调整、检修
b.了解保险丝位置
3）状态判断：
a .正常：清晰、和谐振动声
图1-2-01-01
b.过荷：时断时续振动声
2.变流机(Motor-Generator) （已淘汰）
1）组成：主体由电动机带动一个中频感应子发电机组成，再
新型雷达均已采用逆变器
表1-2-1
中频变流机 低
高 高 严重 大，重 不便 方便 高
第二节 触发脉冲产生器
1. 作用
2. 组成：用中频电源同步的他激 式间歇振荡器、晶体振荡器
3. 脉 冲 重 复 频 率 F （ PRF ： Pulse Repetition frequency)定义：
4. 脉 冲 重 复 周 期 T （ PRP ： Pulse Repetition Period)定义：
后沿
三、磁控管振荡器(Magnetron Oscillator) （P9） 1．结构： 灯丝、阴极、阳极（带散热片并接地）、
输出系统、永久磁铁
2．磁控管工作条件（P10） 1）灯丝电源 2）调制脉冲 3）匹配负载 3．磁控管检测 1）冷态 A 灯丝电阻：几个Ω B 阴阳极绝缘电阻：＞200MΩ 2）通电工作 A 磁控管电流： 在对应τ的规定范围内：正常 偏大或偏小：特高压（调制脉冲
③发射开关：作用①保证磁控管 有3分钟预热，②提高工作的灵 活性
触发电路
二、主要技术指标（P.8 P.9） 1.工作波长(Wave Length) λ 1）定义： 2）规定的波长（频率）范围：
雷达规定范围
S 1.5cm～7.5cm 2000～4000MHZ X 3.75cm～2.4cm 8000～12500MHZ 2.脉冲宽度(Pulse Length;Pulse Width) τ 1）定义： 2）常用值：0.05～2μS 3.发射功率(Transmitted Power) P 1）峰值功率(Peak Power) PK： 2）平均功率(Peak Power) Pm： 3）两者关系：PK / P m=T/τ
雷达介绍PPT课件
05.12.2020 10
三、雷达的发展历史
•1842年，奥地利物理学 家多卜勒——率先提出了 速度与音高关系的多卜勒 效应。
•1865英国物理学家 Maxwell ——描述了电磁 场理论
•1886德国物理学家 Hertz ——发现了电磁场 并证明了 Maxwell 的理论
05.12.2020 11
05.12.2020 9
二、雷达和无线电通信的比较
雷达与无线电通信的共同点： ➢二者的理论基础是一致的，都涉及到电路与系统、电磁场与微 波技术、信号与信息处理、计算机应用等学科； ➢电子系统大部分相似，都包括发射机，接收机，信号处理机等。
总体来说，雷达系统比通信系统要复杂得多；雷达对 信息获取的要求更高、难度更大；雷达的信号形式更 多，更复杂，信号处理更复杂。
三、雷达的发展历史
•60年代，电扫描相控阵天线。美国AN/SPS-33防空相控阵雷 达工作于S波段（2G～4GHz,10cm），方位机械扫描，仰角 电扫描。 •1964年，美国装置了第一个空间轨道监视雷达，用于监视人 造地球卫星或空间飞行器。 •60年代，NRL美国海军实验室研制成探测距离在3700km以 上的“麦德雷”高频超视距雷达，首先证明了超视距雷达探 测飞机，弹道导弹和舰艇的能力，还能确定海面状况和海洋 上空风情的能力。
05.12.2020 15
三、雷达的发展历史
•合成孔径雷达、相控阵雷达、脉冲多普勒雷达在70年代得到新 的发展。 •70年代中期，合成孔径雷达的计算机成像。装在卫星的合成孔 径雷达获得分辨率25×25m的雷达图像，1cm波段的机载合成 孔径雷达可以达到0.09m2的分辨率。 •70年代越南战争后期，出现用甚高频（VHF）雷达探测地下坑 道。 •空间应用方面，雷达用来帮助“阿波罗”飞船在月球着陆，在 卫星方面被用作高度计，测量地球及其表面的不平度。 •70年代，“丹麦眼镜蛇”雷达是一部又代表性的大型高分辨率 相控阵雷达，美国将该雷达用于观测，跟踪苏联勘查加半岛下 靶场上空的多个再入弹道导弹的弹头。
三、雷达的发展历史
•1842年，奥地利物理学 家多卜勒——率先提出了 速度与音高关系的多卜勒 效应。
•1865英国物理学家 Maxwell ——描述了电磁 场理论
•1886德国物理学家 Hertz ——发现了电磁场 并证明了 Maxwell 的理论
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二、雷达和无线电通信的比较
雷达与无线电通信的共同点： ➢二者的理论基础是一致的，都涉及到电路与系统、电磁场与微 波技术、信号与信息处理、计算机应用等学科； ➢电子系统大部分相似，都包括发射机，接收机，信号处理机等。
总体来说，雷达系统比通信系统要复杂得多；雷达对 信息获取的要求更高、难度更大；雷达的信号形式更 多，更复杂，信号处理更复杂。
三、雷达的发展历史
•60年代，电扫描相控阵天线。美国AN/SPS-33防空相控阵雷 达工作于S波段（2G～4GHz,10cm），方位机械扫描，仰角 电扫描。 •1964年，美国装置了第一个空间轨道监视雷达，用于监视人 造地球卫星或空间飞行器。 •60年代，NRL美国海军实验室研制成探测距离在3700km以 上的“麦德雷”高频超视距雷达，首先证明了超视距雷达探 测飞机，弹道导弹和舰艇的能力，还能确定海面状况和海洋 上空风情的能力。
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三、雷达的发展历史
•合成孔径雷达、相控阵雷达、脉冲多普勒雷达在70年代得到新 的发展。 •70年代中期，合成孔径雷达的计算机成像。装在卫星的合成孔 径雷达获得分辨率25×25m的雷达图像，1cm波段的机载合成 孔径雷达可以达到0.09m2的分辨率。 •70年代越南战争后期，出现用甚高频（VHF）雷达探测地下坑 道。 •空间应用方面，雷达用来帮助“阿波罗”飞船在月球着陆，在 卫星方面被用作高度计，测量地球及其表面的不平度。 •70年代，“丹麦眼镜蛇”雷达是一部又代表性的大型高分辨率 相控阵雷达，美国将该雷达用于观测，跟踪苏联勘查加半岛下 靶场上空的多个再入弹道导弹的弹头。
雷达原理介绍ppt课件
的射频信号进行下变频以转化为视频信号（即中心频率等
于0）。正交解调接收机即可完成这样的下变频处理：
sm(t) = s(t) exp(-j2 f0t) 可见，正交解调处理将信号的中心频率降低了 f0 。
|s( f )|
s(t)
sm(t)
正交解 调前
exp(-j2 f0t)
0 |sm( f )|
f0
f
正交解
基本原理
发射系统 接收系统
目标
将雷达的接收信号与发射信号进行比较，就可 以获得目标的位置、速度、形状等信息，根据这些 信息，雷达进而可以完成对目标的检测、跟踪、识 别等任务。
基本原理
发射信号：
Tp
t
Tr
雷达发射周期性脉冲，记脉冲宽度为 Tp，重复周期为 Tr，雷达峰值功率（即脉冲期间的平均功率）为Pt，雷达 平均功率（即周期内的平均功率）为Pav，工作比（即脉冲 宽度与重复周期之比）为D。显然有：
SNR = Ps / Pn 显然SNR越高，目标回波就越显著，就越有利于信号分析。
发射功率
不考虑各种损耗，影响目标回波峰值功率Ps的因素有：
雷达发射峰值功率Pt、目标的雷达截面积（RCS） 、目
标与雷达的相对距离R。它们之间存在关系：
Ps= Pt /R4 是与雷达系统及环境有关的常数。若 过小或R过大，则
Tp
t
响应的 3dB宽度称为雷 达距离分辨率，它表征 了雷达将相邻目标区分 开的能力。若接收机没 有脉冲压缩，可用发射
与雷达相距r的目标回波相对于发射脉冲 脉宽Tp近似距离分辨率；
的延时 = 2r / c，c为电磁波的传播速度。 若有脉冲压缩，分辨率
那么，与雷达的相对距离差为r的两个
雷达系统原理(1).pptx
2021/3/11
6
雷达盲区
• 由于雷达的无线电波就是视野，若雷达的天线周围存在电波无法 穿透的物体，如 本船接近雷达天线的烟囱主桅或，大船或大山等， 就会给雷达造成盲区。形成盲 区时，就有可能投射一个长的阴影 并全部或部分档住目标。 主桅或烟囱形成的盲区是在雷达安装时 就可以发现的，只有设置好天线位置，就 可以有效的较少盲区的 产生。由于在盲区内的目标有可能不可见，所以进入有盲 区区域 时，须格外谨慎。
2021/3/11
9
双重目标图像
• 当本船附近有一个大的反射面并处于与本船接近垂直的距离时 （如，本船正从一 艘大船旁边经过，等），雷达电波在本船与其 他船之间反弹。因此，2 到 4 个图 像可能会等距离的出现在目标 的方向上。由于多重反射造成的假图像被称为“双 重目标” 。出现 这种情况时，离本船最近的回波图像为真正的目标。 可以注意到， 当本船与相关目标的距离和方位发生变化时，双重目标也会消失。 因此，这种假回波图像很容易就能区分出来。
2021/3/11
10
旁瓣图像
• 从天线辐射出的微波波束在主瓣周围有向各个方向的旁瓣。由于 旁瓣的电平低于 主瓣，对于远距离目标的影响微乎其微，但对于 近距离，强反射的目标，就有可 能导致产生圆弧状的假回波图像。
2021/3/11
11
跳跃的目标图像
• “跳跃”现象产生的远距离目标的假回波图像。 取决于天气条件， “跳跃”产生在大气的逆温层。在这种情况下，无线电波可以 达到 超出雷达量程的远距离目标。超过最大量程的目标，会在屏幕上 出现一个图 像，显示在比实际距离要近的距离上。这种现象是长 距离回波延时时间超时的结 果，回波被当成接下来的旋转的回波 显示。改变量程或目标的距离改变时，就可 以判断回波的真假。
《雷达导引头概论》读书笔记思维导图PPT模板下载
5.3 指令形成
0 1
5.1.1 常 规检测
0 2
5.1.2 恒 虚警检测
0 3
5.1.3 预 定检测
0 4
5.1.4 高 分辨检测
0 6
5.1.6 积 累检测
0 5
5.1.5 识 别检测
5.2.1 速度信息 5.2.2 距离信息
5.2.3 角度信息 5.2.4 仿形处理
5.3.2 制导指令
5.3.1 管理指令
06 第6章 主动导引头
目录
07 第7章 半主动导引头
08 第8章 被动导引头
09 第9章 复合导引头
010 第10章 系统设计
011 第11章 分系统技术
012 第12章 试验技术
目录
013 附录A 缩略术语汇总 表
015 参考文献
014
附录B 物理量符号汇 总表
本书介绍雷达导引头的基本体制和相关技术，全书共12章，内容包括概述、目标、环境、信号与噪声、导引 头基本功能、主动导引头、半主动导引头、被动导引头、复合导引头、系统设计、分系统技术和试验技术。本书 可作为从事雷达导引头研制工作的工程技术人员和高等院校相应专业师生的参考书。
11.3.6 信道化 接收机
11.3.5 锁相接 收机
11.3.7数字化接 收机
11.4.1 功能与技 术要求
11.4.2 硬件结构
11.4.3 软件流程
11.4.4 主要子程 序
11.5.1 功能 1
与技术要求
11.5.2 原理 2
框图与主要部 件
3 11.5.3 角预
定回路
4 11.5.4 角稳
10.5.2 可靠 2
性模型
3 10.5.3 可靠
《雷达导论概论》课件
02 雷达系统组成
发射机
发射机是雷达系统的核心组成部分， 负责产生高频率的电磁波信号。
发射机的性能指标包括发射信号的频 率、功率、波形和调制方式等，这些 指标直接影响雷达的探测距离、分辨 率和抗干扰能力。
发射机通常包括振荡器、功率放大器 和调制器等组件，用于产生特定频率 和功率的信号。
为了提高雷达的性能，需要不断优化 发射机的设计，如采用新型的振荡器 和放大器技术，以提高信号的稳定性 和功率。
雷达干扰的种类与产生机理
• 杂乱式干扰：通过发射杂乱信号使雷达接收机过载，导致 无法正常工作。
雷达干扰的种类与产生机理
01
干扰产生机理
02
电磁波传播过程中受到自然或人为因素的干扰，导 致信号失真或被淹没。
03
干扰源通常包括敌方有意发射的干扰信号、自然界 的电磁噪声以及设备内部产生的噪声。
抗干扰技术的主要方法
的信息。
参数测量
参数测量阶段需要对目标的距离、速 度、角度等参数进行测量，以获取目
标的详细信息。
信号检测
在信号检测阶段，需要对接收到的信 号进行阈值检测或相关检测，以判断 目标是否存在。
数据处理
数据处理阶段需要对采集到的数据进 行预处理、特征提取和分类识别等操 作，最终输出目标信息。
05 雷达数据处理
智能化抗干扰技术
利用人工智能和机器学习技术，自动识别和 排除干扰信号。
软硬结合抗干扰技术
结合硬件和软件手段，从多个层面降低干扰 信号的影响。
多频段、多模式抗干扰技术
开发利用多个频段和多种工作模式的雷达， 提高抗干扰能力。
网络化抗干扰技术
通过组网技术，实现雷达之间的信息共享和 协同工作，提高整体抗干扰能力。
《雷达概述》课件
早期雷达
基于光电技术
数字雷达
集成数字信号处理器和多处理器系统
天气雷达的工程实践开发
雷达维护
定期检查和维护雷达
雷达基本参数
显示雷达重要参数如资料门限和 阈值
数据处理方法
通过数据处理工具来处理雷达图 像
机载雷达的特点及其应用
雷达轻便
适合在机载平台上操作
遥感技术
用于环境调查、治理和灾难评估
地形探测
用于测量地形和地表覆盖含水状况
航空航天、海洋探测等
雷达效能优化与规划设计
优化效能
• 提高雷达信号处理速度 • 增加雷达覆盖范围 • 提高雷达分辨率
规划设计
• 科学合理的选址和部署 • 特定领域覆盖需求的满足 • 最小化雷达配置的整体成本
雷达系统的发展历程
1
经典雷达
2
20世纪50年代至80年代
3
未来雷达
4
柔性、小型化和智能化等趋势的发展
增强雷达观测的及时性和准确性 Nhomakorabea数据处理
对雷达和遥感数据进行地表覆盖 和气象物理参数的反演
气象雷达彩虹图的解析方法
等值线解析
基于气象物理量反演算法处理雷 达回波数据，生成图像等值线
信号处理
处理雷达脉冲回波信号，含噪声 和杂波的复杂信息，得到雷达图 像
彩虹图解析
将彩虹图解析为与实际气象现象 相对应的信息
雷达概述
雷达是一种探测电磁波的仪器。本课程将介绍雷达的基本组成部分、工作原 理、应用，以及未来技术发展趋势。
雷达的基本组成部分
辐射源
射频信号产生器和放大器
接收器
收集回波，并进行信号处理
辐射天线
发射电磁波和接收回波
雷达原理ppt课件68页PPT知识讲解70页PPT
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
雷达原理ppt课件68页PPT知识讲解
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
《雷达导论概论》课件
工作原理
雷达通过发射机产生高频电磁波，经过天线辐射到空间中，遇到目标后反射回 来，被雷达天线接收并传输给接收机进行处理，最终形成目标图像或数据。
雷达的分类
脉冲雷达
连续波雷达
通过发射脉冲信号进行探测，根据回波信 号的延迟时间确定目标距离，具有较高的 距离分辨率。
发射连续的电磁波，通过测量电磁波在空 间中的传播时间来确定目标距离，具有较 高的速度分辨率。
气象观测
雷达能够探测气象目标，如降水、风速、风向 等，为气象预报提供数据支持。
资源探测
雷达可用于地质勘探和资源探测，发现地下矿藏和资源分布。
未来雷达技术的发展趋势
隐身技术
随着反雷达技术的发展，雷达隐身技术将更加重要，提高雷达的生 存能力。
高频、超宽带技术
高频和超宽带雷达具有更高的分辨率和更强的抗干扰能力，是未来 发展的重要方向。
交通运输
雷达在交通运输领域中用于车辆自动驾驶、交通流量监测 、航道监测等方面，可以提高交通运输的安全性和效率。
航空航天
雷达在航空航天领域中用于导航、气象观测、地形测绘、 卫星轨道测量等方面，对于航空航天技术的发展具有重要 意义。
气象观测
雷达在气象观测领域中用于降水、风速、云层等方面的观 测和预报，对于气象研究和灾害预警具有重要作用。
合成孔径雷达
相控阵雷达
利用高速运动平台产生的多普勒效应，将 较小尺寸的天线等效为大面积天线，提高 雷达的方位分辨率。
通过控制阵列天线中各个辐射单元的相位 和幅度，实现雷达波束的扫描和跟踪，具 有多功能和高机动性。
雷达的应用领域
军事应用
雷达在军事领域中广泛应用于目标探测、跟踪、火控、制 导等方面，是现代战争中不可或缺的重要装备。
雷达通过发射机产生高频电磁波，经过天线辐射到空间中，遇到目标后反射回 来，被雷达天线接收并传输给接收机进行处理，最终形成目标图像或数据。
雷达的分类
脉冲雷达
连续波雷达
通过发射脉冲信号进行探测，根据回波信 号的延迟时间确定目标距离，具有较高的 距离分辨率。
发射连续的电磁波，通过测量电磁波在空 间中的传播时间来确定目标距离，具有较 高的速度分辨率。
气象观测
雷达能够探测气象目标，如降水、风速、风向 等，为气象预报提供数据支持。
资源探测
雷达可用于地质勘探和资源探测，发现地下矿藏和资源分布。
未来雷达技术的发展趋势
隐身技术
随着反雷达技术的发展，雷达隐身技术将更加重要，提高雷达的生 存能力。
高频、超宽带技术
高频和超宽带雷达具有更高的分辨率和更强的抗干扰能力，是未来 发展的重要方向。
交通运输
雷达在交通运输领域中用于车辆自动驾驶、交通流量监测 、航道监测等方面，可以提高交通运输的安全性和效率。
航空航天
雷达在航空航天领域中用于导航、气象观测、地形测绘、 卫星轨道测量等方面，对于航空航天技术的发展具有重要 意义。
气象观测
雷达在气象观测领域中用于降水、风速、云层等方面的观 测和预报，对于气象研究和灾害预警具有重要作用。
合成孔径雷达
相控阵雷达
利用高速运动平台产生的多普勒效应，将 较小尺寸的天线等效为大面积天线，提高 雷达的方位分辨率。
通过控制阵列天线中各个辐射单元的相位 和幅度，实现雷达波束的扫描和跟踪，具 有多功能和高机动性。
雷达的应用领域
军事应用
雷达在军事领域中广泛应用于目标探测、跟踪、火控、制 导等方面，是现代战争中不可或缺的重要装备。
《雷达导论概论》课件
《雷达导论概论》
雷达是一种广泛应用于多领域的无线电系统，通过发射和接收无线电波来探 测目标物体并获取相关信息。
雷达基线电波并接收其反射波来感知目标物体。
2
时延测量
雷达利用测量无线电信号的往返时间来计算目标物体与雷达之间的距离。
3
频率变化
雷达通过观察无线电波的频率变化来检测目标物体的速度。
脉冲雷达系统
发射脉冲
脉冲雷达系统通过发射短脉冲来探测目标并测量其回波。
脉冲压缩
脉冲雷达系统使用脉冲压缩技术来提高距离分辨率和目标检测能力。
脉冲多普勒
脉冲雷达系统利用脉冲多普勒技术来测量运动目标的速度和方向。
连续波雷达系统
连续波发射
连续波雷达系统通过持续发射连续波来探测目 标并测量其回波。
频率调制
1 增加功率
增加发射功率可以提 高雷达的最大探测范 围。
2 提高灵敏度
提高接收灵敏度可以 增加雷达对小目标的 探测能力。
3 减小目标截面积
减小目标的雷达截面 积可以降低探测距离。
雷达降频与运动目标
多普勒效应
雷达利用多普勒效应来检测运动目标的速度和 方向。
运动目标
雷达可以追踪运动目标并提供其位置和运动信 息。
速度测量
雷达信号处理可用于测量目标的速度和方 向。
距离测量
雷达信号处理可用于测量目标与雷达之间 的精确距离。
目标辨别
雷达信号处理可以帮助识别不同的目标类 型。
雷达系统杂波
雷达系统杂波包括来自不同来源的无用无线电信号，可能干扰目标信号导致误测和错误分析。
类型 云杂波 地面杂波 回波杂波
杂散辐射
描述 来自云层和降水的散射无线电波干扰。 来自地面反射的散射无线电波干扰。 来自雷达周围环境中的多次反射导致的杂 波。 来自雷达系统本身的散射无线电波干扰。
雷达是一种广泛应用于多领域的无线电系统，通过发射和接收无线电波来探 测目标物体并获取相关信息。
雷达基线电波并接收其反射波来感知目标物体。
2
时延测量
雷达利用测量无线电信号的往返时间来计算目标物体与雷达之间的距离。
3
频率变化
雷达通过观察无线电波的频率变化来检测目标物体的速度。
脉冲雷达系统
发射脉冲
脉冲雷达系统通过发射短脉冲来探测目标并测量其回波。
脉冲压缩
脉冲雷达系统使用脉冲压缩技术来提高距离分辨率和目标检测能力。
脉冲多普勒
脉冲雷达系统利用脉冲多普勒技术来测量运动目标的速度和方向。
连续波雷达系统
连续波发射
连续波雷达系统通过持续发射连续波来探测目 标并测量其回波。
频率调制
1 增加功率
增加发射功率可以提 高雷达的最大探测范 围。
2 提高灵敏度
提高接收灵敏度可以 增加雷达对小目标的 探测能力。
3 减小目标截面积
减小目标的雷达截面 积可以降低探测距离。
雷达降频与运动目标
多普勒效应
雷达利用多普勒效应来检测运动目标的速度和 方向。
运动目标
雷达可以追踪运动目标并提供其位置和运动信 息。
速度测量
雷达信号处理可用于测量目标的速度和方 向。
距离测量
雷达信号处理可用于测量目标与雷达之间 的精确距离。
目标辨别
雷达信号处理可以帮助识别不同的目标类 型。
雷达系统杂波
雷达系统杂波包括来自不同来源的无用无线电信号，可能干扰目标信号导致误测和错误分析。
类型 云杂波 地面杂波 回波杂波
杂散辐射
描述 来自云层和降水的散射无线电波干扰。 来自地面反射的散射无线电波干扰。 来自雷达周围环境中的多次反射导致的杂 波。 来自雷达系统本身的散射无线电波干扰。
《雷达概述》课件
安全监控
用于边境和重要设施的监控系 统，实时检测和跟踪可疑目标
。
生物医疗
用于无损检测和诊断，如肿瘤 检测、血流监测等。
雷达技术对社会的影响
提高安全性和效率
雷达在交通、航空、航海等领 域的应用，提高了安全性和运
行效率。
促进科技创新
雷达技术的发展推动了相关领 域的技术进步和创新，如信号 处理、数据处理和人工智能等 。
反射回波
当电磁波遇到目标时， 会被反射回来形成回波
。
接收信号
雷达通过接收天线接收 到回波信号。
处理信号
接收到的信号经过处理 后，可以提取出目标的 位置、距离、速度等信
息。
02
雷达种类
脉冲雷达
总结词
通过发送脉冲信号并接收回波来探测目标。
详细描述
脉冲雷达是最早的雷达类型，它通过发送短暂的脉冲信号并接收回波来探测目 标。脉冲雷达的发射功率较高，探测距离较远，但精度和分辨率相对较低。
连续波雷达
总结词
通过连续发送射频信号并接收回波来探测目标。
详细描述
连续波雷达的发射信号为连续的射频波，它通过测量回波信号的时间延迟和相位 变化来探测目标。连续波雷达的精度和分辨率较高，但发射功率较低，探测距离 相对较短。
合成孔径雷达
总结词
利用高速运动平台的运动合成孔径来提高分辨率。
详细描述
合成孔径雷达是一种先进的雷达技术，它通过在高速运动平台上发射和接收信号，利用运动合成孔径 来提高分辨率和探测精度。合成孔径雷达广泛应用于军事侦察、气象观测和地形测绘等领域。
雷达发展历程
早期雷达
雷达的起源可以追溯到二战时期 ，当时主要用于探测敌机和导弹 。随着技术的发展，雷达逐渐应 用于气象、航空、航海等领域。
1雷达导论—概论-PPT课件
发射接收天线略有分离，用于特殊用途。
双基地雷达（Bistatic）
作用距离大，抗隐身，抗干扰，抗摧毁。
多基地雷达（MIMO）
近两年开始热门，全面提高雷达性能。
雷达网（Radar Net）
全方位探测，多层次数据融合，老雷达发挥新威力，反隐身。
雷达距离方程
Rmax
P
G
t
t
PG t t Gr 3 min (4 ) P
雷达的技术发展历史（II）
四十年代前期，美国将磁控管振荡频率提高到10GHz， 使得小型化、机载以及精确测量成为可能（“黑寡妇” 战斗机及SCR-584高炮）。 四十年代后期，大功率行波管及速调管出现，为相参 处理提供可能，发明出MTI技术。 四十年代后期，Bell Lab首次实现脉冲压缩技术。 五十年代，单脉冲测角技术出现。 六十年代，相控阵天线进入实用化阶段。 七十年代，固态微波技术进入雷达领域。 七十年代，数字技术开始成熟，MTD，SAR等出现。
精选ppthf330mhzothvhf30300mhz超远程侦查uhf3001000mhz超远程侦查12ghz远程侦查24ghz中程侦查气象48ghz中程侦查跟踪812ghz警戒跟踪制导ku1218ghz成像1827ghz很少使用水汽ka2740ghz高分辨成像航管mm40ghz新型应用精选ppt民用雷达空管航管雷达导航机载舰载导航雷达气象云雨雷达风速雷达遥感测绘雷达勘探雷达执法探地雷达穿墙雷达交通测速雷达防撞雷达军用雷达侦查战场搜索雷达警戒预警雷达火控炮瞄雷达制导引信弹载雷达精选ppt雷达连续波雷达脉冲雷达fmcw非相参雷达相参雷达单基地雷达monostatic常规雷达样式发射接收天线合一需要隔离器
双基地雷达（Bistatic）
作用距离大，抗隐身，抗干扰，抗摧毁。
多基地雷达（MIMO）
近两年开始热门，全面提高雷达性能。
雷达网（Radar Net）
全方位探测，多层次数据融合，老雷达发挥新威力，反隐身。
雷达距离方程
Rmax
P
G
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雷达的技术发展历史（II）
四十年代前期，美国将磁控管振荡频率提高到10GHz， 使得小型化、机载以及精确测量成为可能（“黑寡妇” 战斗机及SCR-584高炮）。 四十年代后期，大功率行波管及速调管出现，为相参 处理提供可能，发明出MTI技术。 四十年代后期，Bell Lab首次实现脉冲压缩技术。 五十年代，单脉冲测角技术出现。 六十年代，相控阵天线进入实用化阶段。 七十年代，固态微波技术进入雷达领域。 七十年代，数字技术开始成熟，MTD，SAR等出现。
精选ppthf330mhzothvhf30300mhz超远程侦查uhf3001000mhz超远程侦查12ghz远程侦查24ghz中程侦查气象48ghz中程侦查跟踪812ghz警戒跟踪制导ku1218ghz成像1827ghz很少使用水汽ka2740ghz高分辨成像航管mm40ghz新型应用精选ppt民用雷达空管航管雷达导航机载舰载导航雷达气象云雨雷达风速雷达遥感测绘雷达勘探雷达执法探地雷达穿墙雷达交通测速雷达防撞雷达军用雷达侦查战场搜索雷达警戒预警雷达火控炮瞄雷达制导引信弹载雷达精选ppt雷达连续波雷达脉冲雷达fmcw非相参雷达相参雷达单基地雷达monostatic常规雷达样式发射接收天线合一需要隔离器
雷达一些基本原理ppt课件
雷达方程的推导过程
通过电磁波传播、目标反射、接收处理等过程，推导出雷达方程的 具体形式。
雷达方程的意义
为雷达系统设计、性能分析和优化提供了理论依据，有助于指导雷 达系统的实际应用。
最小可检测信号计算
最小可检测信号的定义
在给定虚警概率和检测概率条件下，雷达系统能够检测到的最小 目标回波信号。
最小可检测信号的计算方法
根据雷达方程和噪声特性，通过理论计算或仿真实验确定最小可检 测信号的大小。
影响最小可检测信号的因素
包括雷达系统参数、目标特性、传播环境等，需要综合考虑各种因 素进行优化设计。
系统性能评估指标
探测距离
衡量雷达系统对远距离目标的 探测能力，与发射功率、天线 增益、目标反射截面等因素有
关。
分辨率
表征雷达系统区分相邻目标的 能力，包括距离分辨率、方位 分辨率和俯仰分辨率等。
02
电磁波与天线
电磁波特性与传播方式
电磁波基本特性
电磁波是一种横波，具有电场和 磁场分量，可以在真空中传播，
速度等于光速。
电磁波谱
电磁波谱包括无线电波、微波、红 外线、可见光、紫外线、X射线和 伽马射线等，不同波段的电磁波具 有不同的特性。
电磁波传播方式
电磁波传播方式包括直射、反射、 折射、衍射和散射等，这些传播方 式决定了雷达探测的基本原理。
雷达一些基本原理ppt课件
目录
பைடு நூலகம்
• 雷达概述 • 电磁波与天线 • 雷达信号处理 • 雷达测距测速原理 • 雷达方程与性能分析 • 现代雷达技术发展趋势
01
雷达概述
雷达定义与发展历程
雷达定义
利用电磁波的反射特性来探测目 标的位置、速度等信息的电子设 备。
通过电磁波传播、目标反射、接收处理等过程，推导出雷达方程的 具体形式。
雷达方程的意义
为雷达系统设计、性能分析和优化提供了理论依据，有助于指导雷 达系统的实际应用。
最小可检测信号计算
最小可检测信号的定义
在给定虚警概率和检测概率条件下，雷达系统能够检测到的最小 目标回波信号。
最小可检测信号的计算方法
根据雷达方程和噪声特性，通过理论计算或仿真实验确定最小可检 测信号的大小。
影响最小可检测信号的因素
包括雷达系统参数、目标特性、传播环境等，需要综合考虑各种因 素进行优化设计。
系统性能评估指标
探测距离
衡量雷达系统对远距离目标的 探测能力，与发射功率、天线 增益、目标反射截面等因素有
关。
分辨率
表征雷达系统区分相邻目标的 能力，包括距离分辨率、方位 分辨率和俯仰分辨率等。
02
电磁波与天线
电磁波特性与传播方式
电磁波基本特性
电磁波是一种横波，具有电场和 磁场分量，可以在真空中传播，
速度等于光速。
电磁波谱
电磁波谱包括无线电波、微波、红 外线、可见光、紫外线、X射线和 伽马射线等，不同波段的电磁波具 有不同的特性。
电磁波传播方式
电磁波传播方式包括直射、反射、 折射、衍射和散射等，这些传播方 式决定了雷达探测的基本原理。
雷达一些基本原理ppt课件
目录
பைடு நூலகம்
• 雷达概述 • 电磁波与天线 • 雷达信号处理 • 雷达测距测速原理 • 雷达方程与性能分析 • 现代雷达技术发展趋势
01
雷达概述
雷达定义与发展历程
雷达定义
利用电磁波的反射特性来探测目 标的位置、速度等信息的电子设 备。
雷达原理ppt课件
l 波形条件――信号调制参数在侦察设备的检 测能力之内。
雷达干扰的基本原理
雷达发射
传播
目标
雷达接收
空间
干扰机
雷达干扰的机理和途径：
l 破坏电波传播路径
l 产生干扰信号进入雷达接收机，破坏 目标检测
l 减小目标的雷达截面积
雷达对抗的主要技术特点
1) 宽频带、大视场 雷达侦察系统的频率覆盖范围为：10～40GHz， 75~140GHz 具备陆、海、空、天全空域、全方位、全高度 的对抗能力 2) 瞬时信号检测、测量和高速信号处理 适应传统脉冲雷达、捷变频雷达、低辐射雷达 信号的检测与识别能力，对雷达参数的测量实时 完成，信号的处理必须是高速实现。
雷达干扰的分类
按作用原理分 遮盖性干扰
在雷达接收机中，干扰与目标回波叠 加在一起，使雷达难以从中检测目标信 息。 欺骗性干扰 在雷达接收机中，干扰与目标回波难以 区分，以假乱真，使雷达不能正确检测 目标信息。
雷达干扰的分类
按雷达、目标、干扰机相对位置分
远距离支援干扰(SOJ)，干扰机远离目标，通过 辐射强干扰信号掩护目标，一般为遮盖性干扰，干 扰雷达旁瓣。
雷达 侦察 设备
干扰 决策
资源 管理
干扰 资源库
功率 合成
波束 形成
国外电子战装备技术发展现状与趋势
由于美国是当今世界最发达国家，其技术水平 代表了当今世界的最高水平，因此这里重点介绍 有关美国的电子战装备技术的发展现状与趋势。
美军“2010年联合设想”是其确定其装备技术 发展方向和未来高技术作战的基本出发点。以信 息技术为核心的高技术迅猛发展而引发的这场新 军事革命，将改变21世纪初叶的战场格局，并给 未来高技术局部战争带来深刻而深远的影响。为 了赢得高技术战争，迎接和推动新军事革命，美 国军方提出了“2010年联合设想”，为其武装部 队的发展，提供了作战标准，成为其三军设想的 基础。
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主动探测、反射依赖、空气介质、功耗、成本、。。。
雷达的技术发展历史（I）
1842年Doppler提出利用多普勒效应的雷达。 1888年Hertz成功利用仪器产生无线电波。 1922年马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。 1922年美国Taylor和Young建议在军舰上装备双基 地高频发射机和接收机以搜索敌舰。 1925年Breit和Tuve第一次成功地把反射回来的无线 电短脉冲显示在阴极射线管上。 1936年英国Watson-Watt在索夫克海岸架起了英国 第一个雷达站。 1939年Boot和Randall发明3GHz共振腔磁控管，成 为二战盟军胜利的关键。
雷达的技术发展历史（II）
四十年代前期，美国将磁控管振荡频率提高到10GHz， 使得小型化、机载以及精确测量成为可能（“黑寡妇” 战斗机及SCR-584高炮）。 四十年代后期，大功率行波管及速调管出现，为相参 处理提供可能，发明出MTI技术。 四十年代后期，Bell Lab首次实现脉冲压缩技术。 五十年代，单脉冲测角技术出现。 六十年代，相控阵天线进入实用化阶段。 七十年代，固态微波技术进入雷达领域。 七十年代，数字技术开始成熟，MTD，SAR等出现。
18-27 GHz 27-40 GHz > 40 GHz
成像
很少使用（水汽） 高分辨成像、航管 新型应用
雷达的分类——用途
空管 导航 民用雷达 气象 遥感 执法 交通 侦查 警戒 火控 制导、引信 航管雷达
机载、舰载导航雷达
云雨雷达、风速雷达 测绘雷达，勘探雷达
探地雷达，穿墙雷达
测速雷达、防撞雷达
军用雷达
战场搜索雷达 预警雷达 炮瞄雷达 弹载雷达
雷达的分类——波形
雷达 连续波雷达 FMCW 脉冲雷达 非相参雷达 高重频 相参雷达 中重频 低重频
雷达的分类——基地
单基地雷达（Monostatic）
常规雷达样式，发射接收天线合一，需要隔离器。
准单基地雷达（Quasi-Monostatic)
雷达的分类——波段
HF 3-30 MHz OTH
VHF
UHF L S C X
30-300 MHz
300-1000 MHz 1-2 GHz 2-4 GHz 4-8 GHz 8-12 GHz
超远程侦查
超远程侦查 远程侦查 中程侦查 气象 中程侦查、跟踪 警戒、跟踪、制导
Ku
K Ka MM
12-18 GHz
2
1 4
雷达发射机功率 发射天线增益
r
雷达波长 目标反射截面积
G
接收天线增益
P m i n 最小可检测功率
雷达的基本结构
发 射 机
振 荡 器
天 线
波 导 系 统
接 收 机
匹 配 滤 波
检 波
信 号 处 理
统 计 判 决
跟 踪
显 示 控 制
雷达系统导论
第一讲：雷达概论
清华大学电子工程系 张 颢
什么是雷达
雷达（RADAR）是一个缩略语。
RAdio Detection And Ranging
雷达的主要功能
目标检测主要手段
发射并接收电磁波
雷达的主要优势
气候、光照、作用距离、反应时间、。。。
雷达的主要缺点
发射接收天线略有分离，用于特殊用途。
双基地雷达（Bistatic）
作用距离大，抗隐身，抗干扰，抗摧毁。
多基地雷达（MIMO）
近两年开始热门，全面提高雷达性能。
雷达网（Radar Net）
全方位探测，多层次数据融合，老雷达发挥新威力，反隐身。
雷达距离方程
Rmax
P
G
t
t
PG t t Gr 3 min (4 ) P
雷达的技术发展历史（I）
1842年Doppler提出利用多普勒效应的雷达。 1888年Hertz成功利用仪器产生无线电波。 1922年马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。 1922年美国Taylor和Young建议在军舰上装备双基 地高频发射机和接收机以搜索敌舰。 1925年Breit和Tuve第一次成功地把反射回来的无线 电短脉冲显示在阴极射线管上。 1936年英国Watson-Watt在索夫克海岸架起了英国 第一个雷达站。 1939年Boot和Randall发明3GHz共振腔磁控管，成 为二战盟军胜利的关键。
雷达的技术发展历史（II）
四十年代前期，美国将磁控管振荡频率提高到10GHz， 使得小型化、机载以及精确测量成为可能（“黑寡妇” 战斗机及SCR-584高炮）。 四十年代后期，大功率行波管及速调管出现，为相参 处理提供可能，发明出MTI技术。 四十年代后期，Bell Lab首次实现脉冲压缩技术。 五十年代，单脉冲测角技术出现。 六十年代，相控阵天线进入实用化阶段。 七十年代，固态微波技术进入雷达领域。 七十年代，数字技术开始成熟，MTD，SAR等出现。
18-27 GHz 27-40 GHz > 40 GHz
成像
很少使用（水汽） 高分辨成像、航管 新型应用
雷达的分类——用途
空管 导航 民用雷达 气象 遥感 执法 交通 侦查 警戒 火控 制导、引信 航管雷达
机载、舰载导航雷达
云雨雷达、风速雷达 测绘雷达，勘探雷达
探地雷达，穿墙雷达
测速雷达、防撞雷达
军用雷达
战场搜索雷达 预警雷达 炮瞄雷达 弹载雷达
雷达的分类——波形
雷达 连续波雷达 FMCW 脉冲雷达 非相参雷达 高重频 相参雷达 中重频 低重频
雷达的分类——基地
单基地雷达（Monostatic）
常规雷达样式，发射接收天线合一，需要隔离器。
准单基地雷达（Quasi-Monostatic)
雷达的分类——波段
HF 3-30 MHz OTH
VHF
UHF L S C X
30-300 MHz
300-1000 MHz 1-2 GHz 2-4 GHz 4-8 GHz 8-12 GHz
超远程侦查
超远程侦查 远程侦查 中程侦查 气象 中程侦查、跟踪 警戒、跟踪、制导
Ku
K Ka MM
12-18 GHz
2
1 4
雷达发射机功率 发射天线增益
r
雷达波长 目标反射截面积
G
接收天线增益
P m i n 最小可检测功率
雷达的基本结构
发 射 机
振 荡 器
天 线
波 导 系 统
接 收 机
匹 配 滤 波
检 波
信 号 处 理
统 计 判 决
跟 踪
显 示 控 制
雷达系统导论
第一讲：雷达概论
清华大学电子工程系 张 颢
什么是雷达
雷达（RADAR）是一个缩略语。
RAdio Detection And Ranging
雷达的主要功能
目标检测主要手段
发射并接收电磁波
雷达的主要优势
气候、光照、作用距离、反应时间、。。。
雷达的主要缺点
发射接收天线略有分离，用于特殊用途。
双基地雷达（Bistatic）
作用距离大，抗隐身，抗干扰，抗摧毁。
多基地雷达（MIMO）
近两年开始热门，全面提高雷达性能。
雷达网（Radar Net）
全方位探测，多层次数据融合，老雷达发挥新威力，反隐身。
雷达距离方程
Rmax
P
G
t
t
PG t t Gr 3 min (4 ) P