雷达信号分析及处理 第一章
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雷达信号分析与处理
6
第一章 绪论
雷达发明之前的防空：盲人雷达；光学测距仪
1935年，英国皇家物理研究所的沃森．瓦特博士进行无线电科学考察
荧光屏上的亮点 载重汽车上的第一台雷达 东海岸对空警戒雷达网
雷达信号分析与处理
7
第一章 绪论
二 、雷达测量原理
测距 测速
Radar-- Radio detection and ranging（无线电探测和测距）
二、新型雷达 1.低截获概率雷达； 2.超宽带雷达； 3.稀疏布阵雷达； 4.无源雷达； 5.双/多基地雷达； 6.星载毫米波雷达； 7.雷达组网； 8.多域融合探测系统
雷达信号分析与处理
11
第一章 绪论
三、新型雷达信号的要求 不易被对方侦察和模拟(LPI)，应采用复杂的调制 有良好的分辨力和抗干扰的能力，要求信号应有“图钉”型 的模糊函数 具有极宽的频带，使任何快速侦察干扰系统均无法施行瞄准 式干扰 容易进行最佳信号处理 四、雷达发射信号的发展 单载频矩形脉冲（SP） 线性调频（LFM/NLFM）、相位编码（PC）、脉冲串（PS） 频率步进（SF）、频率捷变（FA）
电波的反射现象，这就预示着可以利用无线电波来发现人类肉眼看不到的目 标。 1904年，德国发明家克里斯蒂安·许尔斯迈尔在实验室进行原始雷达的试验， 并取得了雷达设计的专利，但这种原始的雷达探测距离还达不到声波定位器 作用的距离。 1922年9月，美国海军实验员泰勒和扬格在华盛顿附近的波特马克河畔，进 行两岸无线电通信试验。（波特马克试验）
s(t ) S ( f )
复数表示
表示信号s(t) 和其频谱S(f)
s(t ) s1 (t ) js2 (t ) S ( f ) R( f ) jI ( f )
e j 2 ft cos(2 ft ) j sin(2 ft )
s1 (t )
R( f ) cos(2 ft ) I ( f )sin(2 ft ) df I ( f ) cos(2 ft ) R( f )sin(2 ft ) df
雷达信号分析与处理
顾
陈
课程教学目的
了解雷达发射的信号形式对雷达测量精度、分 辨力及抗干扰能力等性能的影响； 掌握利用模糊函数进行雷达信号的分析方法和 对雷达信号进行匹配处理的方法；
为研究各种新型雷达信号和分析雷达系统性能 打下理论基础。
雷达信号分析与处理
2
课程内容简介
第一部分 信号分析与处理基础 （复数表示、信号相关、匹配滤波）--- 基础
S ( f ) s(t )e
j 2 ft
dt
s(t ) S ( f )e j 2 ft df
S(W) 或 S(f) 存在的充分条件是 s(t) 绝对可积，即
s(t )dt
雷达信号分析与处理
13
第二章 雷达信号与线性处理系统
在雷达工程术语中，时间函数 s(t)称为雷达信号的时间波形，频率函数 S(W) 或 S(f) 称为雷达信号的频谱密度或频谱。
雷达信号分析与处理
4
第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 雷达系统简介 一、雷达的历史和应用
雷达信号分析与处理
5
第一章 绪论
一、雷达的历史
1887年，德国科学家赫兹发现电磁波在传播的过程中遇到金属物会被反射
回来。（雷达工作原理） 1922年马可尼预言“电磁波方位探测器”。
1895年，俄国的波波夫发明了可接收无线电波的仪器，并发现舰只对无线
s2 (t )
R( f ) I( f )
s1 (t ) cos(2 ft ) s2 (t )sin(2 ft ) dt s2 (t ) cos(2 ft ) s1 (t )sin(2 ft ) dt
雷达信号分析与处理
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第二章 雷达信号与线性处理系统
雷达信号分析与处理
12
第二章 雷达信号与线性处理系统
第二章 雷达信号与线性处理系统
2.1 信号的傅里叶分析方法 2.1.1 傅里叶变换 傅里叶正、反变换的定义分别为
S () s(t )e
jt
dt
1 s (t ) 2
S ( )e jt d
其中s(t)是以时间为变量的函数， S(W)是以频率为变量的函数。 对称形式
(1) 若s (t ) 是实信号，即 s2 (t ) 0, s1 (t ) s(t )
弹
AGM-86C空射巡航导弹
BGM-109陆攻型导弹
SA-15 空射对地巡航导弹
长剑10陆基巡航导
雷达信号分析与处理
9
第一章 绪论
反辐射导弹(反雷 隐身飞机
AGM78 标准
AGM88 哈姆
鹰击
F117 夜鹰
F22 猛禽
F35 闪电2
歼20
雷达信号分析与处理
10
第一章 绪论
第二部分 雷达测量精度、分辨力及模糊函数 （测距测速精度、距离速度分辨力、模糊函数及 其性质）--- 工具
第三部分 复杂雷达信号的分析 （调频脉冲信号、相位编码信号、相干脉冲串信 号）--- 具体信号分析
雷达信号分析与处理
3
课程内容简介
课程的意义和特点 意义：新体制理论基础、对系统指导作用 特点：基本概念、基本理论、基本方法、信号决定雷达性能（固 有分辨力和最大理论精度） 参考书 1、朱晓华，《雷达信号分析与处理》，国防工业出版社 2、贾鸿志，《雷达信号分析》，南理工 3、林茂庸，《雷达信号理论》，国防工业出版社 4、N. LEVANON, E. MOZESON, RADAR SIGNALS, A JOHN WILEY & SONS, INC., PUBLICATION 5、W.S. BURDIC, RADAR SIGNAL ANALYSIS, Prentice-Hall, Inc.
测高
三、雷达与通信信号区别 1电磁波频率；
3天线方向性； 5信号处理；
2传输目的； 4主要考虑方面；
雷达信号分析与处理
8
第一章 绪论
1.2 研究雷达信号的目的和意义
一、雷达所面临的问题 四大威胁 电子干扰 (干扰机:压制式、欺骗式)
徘徊者EA-6B
咆哮者EF-18G
新型运8电子干扰机
低空突防(巡航导弹)
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第一章 绪论
雷达发明之前的防空：盲人雷达；光学测距仪
1935年，英国皇家物理研究所的沃森．瓦特博士进行无线电科学考察
荧光屏上的亮点 载重汽车上的第一台雷达 东海岸对空警戒雷达网
雷达信号分析与处理
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第一章 绪论
二 、雷达测量原理
测距 测速
Radar-- Radio detection and ranging（无线电探测和测距）
二、新型雷达 1.低截获概率雷达； 2.超宽带雷达； 3.稀疏布阵雷达； 4.无源雷达； 5.双/多基地雷达； 6.星载毫米波雷达； 7.雷达组网； 8.多域融合探测系统
雷达信号分析与处理
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第一章 绪论
三、新型雷达信号的要求 不易被对方侦察和模拟(LPI)，应采用复杂的调制 有良好的分辨力和抗干扰的能力，要求信号应有“图钉”型 的模糊函数 具有极宽的频带，使任何快速侦察干扰系统均无法施行瞄准 式干扰 容易进行最佳信号处理 四、雷达发射信号的发展 单载频矩形脉冲（SP） 线性调频（LFM/NLFM）、相位编码（PC）、脉冲串（PS） 频率步进（SF）、频率捷变（FA）
电波的反射现象，这就预示着可以利用无线电波来发现人类肉眼看不到的目 标。 1904年，德国发明家克里斯蒂安·许尔斯迈尔在实验室进行原始雷达的试验， 并取得了雷达设计的专利，但这种原始的雷达探测距离还达不到声波定位器 作用的距离。 1922年9月，美国海军实验员泰勒和扬格在华盛顿附近的波特马克河畔，进 行两岸无线电通信试验。（波特马克试验）
s(t ) S ( f )
复数表示
表示信号s(t) 和其频谱S(f)
s(t ) s1 (t ) js2 (t ) S ( f ) R( f ) jI ( f )
e j 2 ft cos(2 ft ) j sin(2 ft )
s1 (t )
R( f ) cos(2 ft ) I ( f )sin(2 ft ) df I ( f ) cos(2 ft ) R( f )sin(2 ft ) df
雷达信号分析与处理
顾
陈
课程教学目的
了解雷达发射的信号形式对雷达测量精度、分 辨力及抗干扰能力等性能的影响； 掌握利用模糊函数进行雷达信号的分析方法和 对雷达信号进行匹配处理的方法；
为研究各种新型雷达信号和分析雷达系统性能 打下理论基础。
雷达信号分析与处理
2
课程内容简介
第一部分 信号分析与处理基础 （复数表示、信号相关、匹配滤波）--- 基础
S ( f ) s(t )e
j 2 ft
dt
s(t ) S ( f )e j 2 ft df
S(W) 或 S(f) 存在的充分条件是 s(t) 绝对可积，即
s(t )dt
雷达信号分析与处理
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第二章 雷达信号与线性处理系统
在雷达工程术语中，时间函数 s(t)称为雷达信号的时间波形，频率函数 S(W) 或 S(f) 称为雷达信号的频谱密度或频谱。
雷达信号分析与处理
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第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 雷达系统简介 一、雷达的历史和应用
雷达信号分析与处理
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第一章 绪论
一、雷达的历史
1887年，德国科学家赫兹发现电磁波在传播的过程中遇到金属物会被反射
回来。（雷达工作原理） 1922年马可尼预言“电磁波方位探测器”。
1895年，俄国的波波夫发明了可接收无线电波的仪器，并发现舰只对无线
s2 (t )
R( f ) I( f )
s1 (t ) cos(2 ft ) s2 (t )sin(2 ft ) dt s2 (t ) cos(2 ft ) s1 (t )sin(2 ft ) dt
雷达信号分析与处理
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第二章 雷达信号与线性处理系统
雷达信号分析与处理
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第二章 雷达信号与线性处理系统
第二章 雷达信号与线性处理系统
2.1 信号的傅里叶分析方法 2.1.1 傅里叶变换 傅里叶正、反变换的定义分别为
S () s(t )e
jt
dt
1 s (t ) 2
S ( )e jt d
其中s(t)是以时间为变量的函数， S(W)是以频率为变量的函数。 对称形式
(1) 若s (t ) 是实信号，即 s2 (t ) 0, s1 (t ) s(t )
弹
AGM-86C空射巡航导弹
BGM-109陆攻型导弹
SA-15 空射对地巡航导弹
长剑10陆基巡航导
雷达信号分析与处理
9
第一章 绪论
反辐射导弹(反雷 隐身飞机
AGM78 标准
AGM88 哈姆
鹰击
F117 夜鹰
F22 猛禽
F35 闪电2
歼20
雷达信号分析与处理
10
第一章 绪论
第二部分 雷达测量精度、分辨力及模糊函数 （测距测速精度、距离速度分辨力、模糊函数及 其性质）--- 工具
第三部分 复杂雷达信号的分析 （调频脉冲信号、相位编码信号、相干脉冲串信 号）--- 具体信号分析
雷达信号分析与处理
3
课程内容简介
课程的意义和特点 意义：新体制理论基础、对系统指导作用 特点：基本概念、基本理论、基本方法、信号决定雷达性能（固 有分辨力和最大理论精度） 参考书 1、朱晓华，《雷达信号分析与处理》，国防工业出版社 2、贾鸿志，《雷达信号分析》，南理工 3、林茂庸，《雷达信号理论》，国防工业出版社 4、N. LEVANON, E. MOZESON, RADAR SIGNALS, A JOHN WILEY & SONS, INC., PUBLICATION 5、W.S. BURDIC, RADAR SIGNAL ANALYSIS, Prentice-Hall, Inc.
测高
三、雷达与通信信号区别 1电磁波频率；
3天线方向性； 5信号处理；
2传输目的； 4主要考虑方面；
雷达信号分析与处理
8
第一章 绪论
1.2 研究雷达信号的目的和意义
一、雷达所面临的问题 四大威胁 电子干扰 (干扰机:压制式、欺骗式)
徘徊者EA-6B
咆哮者EF-18G
新型运8电子干扰机
低空突防(巡航导弹)