雷达对抗原理PPT

1） 平均重合宽度
1


i 1
n
1
i
2) 在任意时刻的重合概率
P0
T
i 1
n
i
i
3） 平均重合周期

i 1 i 1 n n
Ti
i
T0
o
T0

1
i
4) 前端截获概率
截获事件用泊松流描述，在T时间内发生了k次 重合的概率为
(T / T0 ) k 1 T0 (T / T0 ) k T0 P(T , k ) P0 e (1 P0 ) e (k 1)! k!
射频输入
射频放大
GR , FR , f R
微波检波
M , A,
视频放大
GV , FV , f V
视频输出
其中，GR、FR、fR 分别是射频放大器的增益、噪声系数 和带宽；M是检波二极管的品质因素、A是检波常数、 是检波器的开路电压灵敏度；GV、FV、fV 分别是视频 放大器的增益、噪声系数和带宽。
4）检波前增益高
此时射频放大器增益较高，因子 度计算可以近似为： 当fV fR 2fV 时，
Af v
2 2 G R FR
很小，灵敏
2 PTSS 114dBm FR 10 lg3.1f R2.5 2f R f V f V2 1.5f R
PTSS Af v 114dBm FR 10 lg 3.1f R2.5 2 2 G R FR
当 fR 2fV时
PTSS
Af v 114dBm FR 10 lg 3.1f V 2.5 2 2 G R FR

总辐射功率
旁瓣侦察时，侦察方程修改为
Pt G Save G r 2 Rr 2 ( 4 ) Pr min
1/ 2
为了实现旁瓣侦察，要求侦察系统的灵敏度提高Gt(dB)GSave(dBi)。这个值大约为35～50dB。
5．3 侦察截获概率与截获时间
1. 前端的截获概率与截获时间 除了满足能量条件外，截获事件包括：
1/ 2
2. 修正侦察方程
考虑到雷达馈线的损耗、雷达发射天线非矩 形损失、侦察天线非矩形损失、侦察天线增益变 化引起的损失、雷达与侦察天线极化失配损失、 侦察馈线损耗等因素：
L
L
i 1
n
i
14.7 ~ 16.5dB
1/ 2
Pt G t G r Rr 2 0. 1L (4 ) Pr min 10
T T0
T T
T 0; k 1,2,
P(T ,0) (1 P0 )e
前端的截获概率（T时间内产生k次重合）为
Pk (T )
P(T , i) 1 P(T , i)
i k i 1

k 1
5) 信号重叠造成的丢失概率
某些侦察系统没有对同时到达信号的处理能力， 对发生在重叠窗口中的多信号会造成丢失或者检 测和测量错误。 设在侦察系统检测范围内有N部雷达，在单位时 间内，各雷达满足侦察方程的平均脉冲数和平均 脉冲宽度分别为Zi和Pwi，等效平均脉冲间隔时间 tPRIi=1/Zi，则在雷达i信号脉宽内重合雷达j信号的 概率为:
2
3. 侦察的距离优势
侦察视距
A Hr R B C Ha
R SR 4.1( H a H r )
侦察作用距离：
Pt Gt G r Rr 2 (4 ) Pr min
2

1/ 2
雷达作用距离：
Ra Pt Gt2 2 3 (4 ) Pr min
Um
Un
百度文库
输入信号处于切线电平时，接收机输出视频信噪比为8dB。
2) 工作灵敏度
工作灵敏度POPS定义为，接收机输入脉冲作用下， 视频输出信噪比为14dB时的输入脉冲信号功率。 工作灵敏度和信号切线灵敏度可以换算转换。
2．切线信号灵敏度计算
侦察系统有一个显著特点，就是接收未知信号，其检波 前后的滤波器与信号处于严重失配状态。因此其灵敏度 计算必须考虑这个问题。 设检波前（射频带宽）为fR，检波后视频放大器带宽为 fV，侦察系统采用晶体视频接收机如图
(W )

PTSS
Af 114dBm FR 10 lg 3.1f V 2.5 2f R f V 0.56f V2 2 v2 G R FR
3）检波前增益不足
此时无射频放大器或者射频放大器增益不足。 Af 因子 G 2 Fv2 很大，灵敏度计算可以近似为： R R 当fV fR 2fV 时，
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5．1 侦察系统的灵敏度 5．2 侦察作用距离 5．3 侦察截获概率与截获时间
5．1 侦察系统的灵敏度
1. 灵敏度定义 1) 切线信号灵敏度 在某个输入脉冲功率电平作用下，接收机输出端脉冲与 噪声叠加后信号的底部与接收机内部的基线噪声的顶部 在一条线上相切，称此时的输入信号功率为切线信号灵 敏度PTSS。如图示当
Pi , j
PWi PWj
t PRIj 1
PWi PWj t PRIj PWi PWj t PRIj
i, j 1,2, , N ; i j
雷达i信号脉宽内重合雷达j信号的概率为:
PWi PWj t PRIj 1
当 fR 2fV时
PTSS 114dBm FR 10 lg3.1f V2.5 2f R f V 0.56f V2
5．2
侦察作用距离
1. 简化侦察方程
Pt Gt G r Rr 2 (4 ) Pr min
2

1/ 4
优势： 设雷达视距为RSA，侦察视距为RSR,则侦察和 雷达的实际作用距离分别为：
' ' Rr min{Rr , RSR } Ra min{Ra , RSA }
R
'
r
Ra
'
4．对旁瓣侦察
旁瓣侦察的目的是提高截获概率。天线旁瓣电平有两种 表示方法：最大旁瓣电平和平均旁瓣电平。 最大旁瓣电平 GS max (dB) Gs (dB) Gt (dB) Gs是最大旁瓣增益。 旁瓣拥有的总功率 （dBi) 平均旁瓣增益（电平）： GSave(dB) 10 lg
系统的截获概率和截获时间主要取决于前端的 截获概率和截获时间。 信号处理部分也影响它。
k PAI Pmiss (1
P(T , i)
i 0
k 1
k=1时，
1 PAI Pmiss (1 (1 P0 )e

T T0
)
7) 截获时间
1 1 PAI (T ) / Pmiss T T0 ln 1 P0

2. 系统截获概率和截获时间
1） fV fR 2fV
此时射频和视频带宽相当，为窄带接收机的情 况。采用平方率检波器时，信号切线
PTSS
2 2 K 2 K C f R Af 2 c KT0 FR f R K C 2f R f V f V 2 v2 4 2 G R FR
(W )
l l l
空域截获，主瓣或者旁瓣对准 频域截获，频率对准且脉宽满足测频条件 参数匹配，信号参数能够被检测和测量
前端的截获概率是一个在多维几何空间的几何概 率问题，可以用窗口函数模型描述。将截获条件i 转换成标准窗口函数（Ti，i）,如图
1
2
n
T2
Tn
T1
其中Ti是截获条件i的平均搜索周期（天线平均扫 描周期、测频平均搜索周期、脉冲平均重复周期 等）， i是截获条件i的平均窗口宽度（天线平均 照射时间、测频的平均带内驻留时间、平均脉宽 等）。 前端的截获概率表现为n个窗口重合。统计概率 可以计算 :
上式中fR 和 fV以MHz为单位，FR以dB为单位。
2） fR 2fV
此时射频带宽比视频带宽大，为宽带接收机的情 况。采用平方率检波器时，信号切线灵敏度为
PTSS
2 K 2 Af 2 KC c KT0 FR f V K C 2f R f V f V ( 1) 2 v2 4 2 G R FR
其中KC＝2.5是峰值系数，K=1.38x10-23J/K是玻尔 兹曼常数，T0是环境温度，取290K。以分贝表示
PTSS Af 2 114dBm FR 10 lg 3.1f R2.5 2f R f V f V2 1.5f R 2 v2 G R FR
Pi , j
PWi PWj t PRIj PWi PWj t PRIj
i, j 1,2, , N ; i j
雷达i不重合其它雷达的概率为
Pimiss
j 1, j i
(1 P
N
i, j )
i 1,2, , N
6) 前端无丢失截获概率（前端截 获并且无重合丢失的概率