雷达方程原理

一.雷达方程简单形式的雷达方程：(2.1)(1)接收器噪音除了系统的热噪声引起的噪声功率外，接收机会产生一定的噪声输出，为了引入噪声系数，噪声系数也反映了信号通过接收器时的信噪比衰减情况。刷新雷达方程：(2.8)可用于在理想的自由空间中执行目标探测，分析目标的雷达截面面积对目标探测的影响。(2)雷达脉冲积累多脉冲积累用于提高信噪比，提高雷达探测能力，降低误报泄漏概率。当n个相同信噪比的脉冲在理想条件下累积时，总信噪比是单个脉冲信噪比的n倍。但是实际上，第二探测器引入了效率损失，将信号能量转换为噪声能量，积累效率。将脉冲积累的信噪比赋予原始雷达方程(2.33)，也可以表示为累积效率和单脉冲信噪比(2.34)。(3) RCS变动在观测复杂目标(如飞机)时，微小的观察角度变化会改变从雷达到目标散射中心的距离和时间，从而改变每个回波信号的相对相位，从而导致RCS波动。引入变动损失来代替。独立抽样累计时。此时，雷达方程为：(2.45)。(4)发射器功率雷达的平均发射机功率更能反映雷达的性能，可以代替峰值功率。如果代入雷达方程(2.51)，通常可以设计成1。(5)其他情况需要考虑的因素包括系统损失、地面杂波、最高准确度等。此外，针对其他目标(点或分布目标等)设计的雷达可以改造雷达方程，分析一些重要参数。二.移动目标显示(MTI)和移动目标检测(MTD)在杂波环境下探测运动目标的最有效方法是利用雷达和目标之间相对运动引起的多普勒频移。(1) MTI技术如果雷达在运动目标处为r，则波长的数目为2R/，信号往返传播路径的总相位变化为。得到多普勒频移。MTI过滤器用于过滤噪音消除干涉(MTI的核心)。固定目标回波的多普勒频率为0，包含在慢运动的杂波中的多普勒频移也集中在零频率附近，因此，由于它们的回波在相位检测后输出信号的相位不随时间变化或变化的速度缓慢，使相同距离单元的相位检测输出在相邻重复周期内进行减法运算，将完全删除固定目标的回波，慢运动目标的噪声也大幅减少。增加去除次数还可以提高过滤功能。典型MTI过滤器：主删除器，次删除器。(2) MTD技术MTD主要是1 .与传统MTI技术相比，这是一种增强功能，用于通过改进过滤器的频率特性来提高改进系数。在强杂波中可以检测到低速目标。可以抑制气象引起的缓慢运动离合器。MTD的核心是线性数字MTI和窄带多普勒滤波器组。线性MTI具有大的动态范围，窄带多普勒滤波器组具有信号匹配滤波器特性。三.雷达天线(1)雷达天线的主要功能通过天线，电磁场在空间和传输线之间传播转换，从而传输信息。天线增益g测量在目标方向集中的发射的能量。有效孔径测量从目标制导雷达后方散射中聚合的回波能量。同时，天线测量回波信号的到达角度，提供目标的方位角俯仰信息。天线可以通过空间过滤来防止来自非波方向的不需要的信号进入，并且可以通过频域过滤来过滤不需要的信号。此外，通过雷达天线可以确定多个观察对象之间的时间间隔。对于特定的雷达系统，可以将雷达特性可视化为雷达天线形状。雷达分析系统机柜不直观显示雷达性能。(2)天线参数天线增益：用于测量雷达天线在特定方向集中发射能量的能力。有方向性增益和功率增益两种。，发射强度表示在特定方向的单位立体角内发射的功率，如所示。，称为天线效率。功率增益考虑天线的损耗，其他方面类似于方向性增益。罗布：反映天线的波束宽度、子类级别、差分波束宽度等指标的天线辐射模式。有效孔径：测量入射波的天线有效面积。偏振：指电场的方向，大部分是线极化、水平或垂直极化。(3)反射器天线比率：焦距与光圈直径d的比率。大比例表明，反射面浅，支撑和机械位置容易，进料离反射面远，初级方向图窄，进料大。Casserenge天线：单脉冲跟踪雷达中常用的双反射器天线。馈送不需要到达位于抛物线正常焦点馈送中的长传输线，而是位于或靠近抛物线顶点。生成位置上下倾斜和差异的硬件设备可以放置在反射器后面，并可以减少反射器前面的光圈阻光。(4)相控阵列天线机电(机器)扫描扫描速度慢，可靠性低，相比之下，电子扫描通过快速控制移相器的相位，实现了天线的等相变化，实现了快速高效的天线扫描。相邻线性阵列单位之间的相位差，在单个单元的所有电压下用和表示。相控阵天线通过搜索和跟踪发出很大功率，可以控制相位分布，从而改变波中的形状。缺点是设计复杂，费用高。分类：线性阵列和面阵列、活动阵列和手动阵列、强大的提要和空提要阵列、相同阵列和稀疏阵列。四。成像技术(1)雷达目标识别目标识别要提取的信息包括目标基本特征、类型、种类等。1.将目标回声从复杂环境中分离出来，并提取回声识别目标的特性。2.用什么判断方法提取的特征信号是什么样的，或者是什么样的对象。对于运动目标识别，可以使用MTI技术从杂波中分离目标。对于固定目标，可以使用固定目标显示(STI)等技术。(2)雷达成像理论上，高距离分辨雷达区分了一个目标的不同散射中心，给出了目标径向剖面的一维图像。但是，较小姿态角度的变化会改变目标的每个散射中心，从而改变相对相位，严重影响分辨率单位内的整个散射截面积。因此，使用高分辨率轮廓进行一维成像是不现实的。一般来说，一维成像是将目标简化为几个主要类别，即识别分类。目标的二维图像(水平距离和径向距离)通过成像雷达获得。成像雷达包括合成孔径雷达和逆合成孔径雷达。原理：合成孔径雷达：使用一个天线作为单个发射单元，沿连续线继续移动该设备，从其他位置接收相同图片的回波信号，并执行相关解调压缩处理的侧视雷达。通过飞机、卫星等雷达托架的运