雷达原理复习总结

雷达原理复习要点第一章（重点）1、雷达的基本概念雷达概念(Radar)：radar的音译，RadioDetectionandRanging的缩写。无线电探测和测距，无线电定位。雷达的任务：利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位，是一种电磁波的传感器、探测工具，能主动、实时、远距离、全天候、全天时获取目标信息。从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获取这些信息？斜距R:雷达到目标的直线距离OP方位α:目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。仰角β：斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角，有时也称为倾角或高低角。2、目标距离的测量测量原理式中，R为目标到雷达的单程距离， 为电波往返于目标与雷达之间的时间间隔为电磁波的传播速率(=3×108米/秒)距离测量分辨率两个目标在距离方向上的最小可区分距离最大不模糊距离3、目标角度的测量方位分辨率取决于哪些因素4、雷达的基本组成

显示器：显示目标回波，指示目标位置。天线控制(伺服)装置：控制天线波束在空间扫描。电源第二章1、雷达发射机的任务为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号，经馈线和收发开关由天线辐射出去2、雷达发射机的主要质量指标工作频率或波段、输出功率、总效率、信号形式、信号稳定度3、雷达发射机的分类单级振荡式、主振放大式4、单级振荡式和主振放大式发射机产生信号的原理，以及各自的优缺点单级振荡式：脉冲调制器：在触发脉冲信号激励下产生脉宽为τ的脉冲信号。优点：简单、廉价、高效；缺点：难以产生复杂调制，频率稳定性差，脉冲间不相干；主振放大式：固体微波源：是高稳定度的连续波振荡器。优点：复杂波形，稳定度高，相干处理缺点：系统复杂、昂贵第三章（重点）1、接收机的基本概念接收机的任务通过适当的滤波将天线接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中选择出来，并经过放大和检波后，送至显示器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。超外差接收机概念将接收信号与本机振荡电路的振荡频率，经混频后得到一个中频信号，这称为外差式接收。得到的中频信号再经中频放大器放大的，称为超外差式。中频信号经检波后得到视频信号。接收机主要组成部分雷达由哪几个主要部分，各部分的功能是什么同步设备：雷达整机工作的频率和时间标准。发射机：产生大功率射频脉冲。

至终端设备收发转换开关:射 接收机主要质量指标机和接收机连通之间的切换。

灵敏度Simin

带态范围天线：将发射信号向空间定向辐射，并接收目标回波。接收机：把回波信号放大，检波后用于目标检测、显示或其它雷达信号处理。

选择和滤波特性、工作稳定度和频率稳定度、抗干扰能力、微电子化和模块化结构2、接收机的噪声系数（重点）噪声系数、噪声温度的定义噪声系数：接收机输入端信号噪声比和输出端信号噪声比的比值。实际接收机输出的额定噪声功率与“理想接收机”输出的额定噪声功率之比。噪声温度：温度 称为“等效噪声温度”或简称“噪声温度”,此时接收机就变成没有内部噪声的“理想接收机”级联电路的噪声系数两级电路级联时接收机总噪声系数噪声系数、噪声温度的计算。噪声系数：式中Si为输入额定信号功率Ni为输入额定噪声功率=kT0Bn)为输出额定信号功率No为输出额定噪声功率。噪声温度

标。采用平面上的亮点位置来表示目标的坐标，属于亮度调制显示器。第五章（重点）1、雷达方程公式雷达方程中的不确定量① 设备的实际损耗和环境因素② 目标的雷达散射截面积σ③ 最小可检测信号功率 Smin最大作用距离与各因素的关系N=kTBA An3、匹配滤波高斯白噪声背景下，使输出信噪比达到最大化的最优滤波器是匹配滤波器4、自动增益控制方式自动增益控制跟踪雷达中获得归一化角误差信号。瞬时自动增益控制防止等幅波干扰、宽脉冲干扰和低频调幅波干扰等引起的中频放大器过载。近程增益控制防止近程杂波干扰引起的中频放大器过载。第四章1、雷达终端显示器的的任务雷达终端显示器用来显示雷达所获得的目标信息和情报，包括目标的位置及其运动情况，目标的各种特征参数等。2、显示器的主要类型距离显示器、平面显示器、高度显示器、情况显示器和综合显示器、光栅扫描显示器3、距离显示器和平面位置显示器（了解）距离显示器是一维空间显示器，显示目标的斜距坐标。用光点在荧光屏上偏转的幅度来表示目标回波的大小。属于偏转调制显示器。平面显示器是二维显示器，显示目标的斜距和方位两个坐

2、最小可检测信号最小可检测信号门限检测纽曼-皮尔逊准则：在给定信噪比条件下，满足一定虚警概率，使发现概率最大。发现概率和虚警概率与门限电平的关系虚警概率门限一定时，信噪比越大，发现概率越大。信噪比一定时，虚警概率越，发现概率越；虚警概率越大，发现概率越大。检测概率为 时对应的信噪比仍然较高。信噪比对发现概率的影响较大。5.当检测概率较高时，检测所要求的信噪比对虚警时间的依赖关系不灵敏。3、脉冲积累对信噪比的影响检波前累相累：M等幅相脉冲累可以使信噪比提高为原来的 M倍。检波后累非相累，视频累： M等幅脉冲累可以使信噪比改善 M-M1/2。4、目标的雷达散射截面积(RCS)雷达横截面积与那些因素有关 与波长的关系是怎样的 雷达 RCS模型（分类依据） 第六章3、解决距离模糊的方法有哪些 4、自动距离跟踪 电移动指标自动地跟踪目标回波并连续地给出目标距离 数据。 整个自动测距系统应包括对目标的搜索 ,捕获和自动跟 踪三个互相联系的部分。 0第七章0

1、目标距离测量的方法有哪些 脉冲法测距、调频法测距 2、脉冲法测距 人工测距（早期雷达 ）：在显示器画面上根据扫掠量程和 回波脉冲位置直接测距。 自动测距（现代雷达 ）：采用电子设备自动地测读回波到 达的延迟时间。类似于距离坐标的录取设备。 波 束宽 度有 何特点 随着 扫 描 角 度增 大，波 束展宽 ，天线 增益下降 。1、测角的物理基础 电波直线传播、天线的方向性 2、测角的方法 掌握测角分 为哪 几类 ，了解 各类测角方法的基 本原理

同相 馈 电 阵列 天线有 效 长 度Ndcos小 。第八章1、 多普勒 频 率 的 概念

，相 比法线方向 减振幅法利用天线 收到的回波 信号的 幅度值最大信号法： 收到回波 最强的方向 为目标方向 等信号法：测角采用两个相同且彼此部分重叠的波过比较两个波束回波的强弱判断目标偏离等信号轴的方向和角度。相位法 利用 多 个天线 所 接 收回波 之 间的相位 差进行 测角。 3、天线波 束扫 描 的方法

定义 ：发射源 和接 收者之 间有相对 径 向 运 动时 接 的 号频 率会发生变化 。窄带 信号的 多普勒效 应。 多普勒 频 率 的 特征 ：处 于 音 频 范围 正负 取决于目标接 还 是 远 离雷达。 采用 差拍 的方法 提 取 多普勒 频 率 :f=f-f分 为哪 两类

2、 盲速 、频 闪

d rt.机械 扫 描 、电扫 描 （相位扫 描 法、频 率 扫 描 法、时间延迟 法） 各有 什么优缺点 电扫 描 ：无惯 性 限制 、扫 描速 度快 ，波 束控制灵活； 扫 描 过程 中 波 束展宽 天线 增益减小 扫 描 角 度范围 有 限； 天线系统 复杂 机械 扫 描 ：简单 、 机械运 动 惯 性 大。扫 描速 度不高 4、相位扫 描 法的 特点 栅瓣问题如何 解决

当 雷达 处 于脉冲工 作状态 时 ，会 出现 盲速 和频 闪 。盲速 ：目标有 一定 的 径 向 速 度但若其 回波 信号经 过相位 检 波 后 ，输 出 为一串 等幅脉冲 ，即 与 固定 目标回波相 同此时的目标 速 度成 为盲速 。频 闪 ：相位 检 波器 输 出的回波 信号包 络 调 制 频 率 与目标 向 速 度不再保持正 比关系 ，此时 将产生 测 速 模糊。 3、动目标显示雷达的工 作 原对 消静止 目标 原理在相位 检 波器的 输入端加 上基 准 电 压 (或称 相 参 电 压 ),该电压应和发射信号频率相参并保存发射信号的初相,且在整个接收信号期间连续存在。回波信号与基准电压比较相位从相位检波器输出视频脉冲,有固定目标的等幅脉冲串和运动目标的调幅脉冲串。在送到终端(显示器或数据处理系统)去之前需要采用相消设备或杂波滤波器,将固定杂波消去,而保存运动目标信息。44改善因子（,tr）动目标显示系统输出的信号杂波输出功率比和输入信号杂波功率比的比值。作业题第一章1、要获得 100公里的最大不模糊距离，雷达的脉冲重复频率应是多少？当目标处于最大不模糊距离上，则雷达信号往返的时间是多长？如果雷达的脉冲宽度是,则在距离坐标上脉冲能量在空间的范围是多少？两个相等尺寸的目标如果要被的脉冲宽度完全分辨出来，则二者必须相距多远？这部雷达的占空因子是多少？、装在汽车上的雷达，用来确定在其正前方行驶的车辆的距离。雷达的工作频率为 ，脉冲宽度为 最大作用距离为 150m.对应于 最大不模糊距离的脉冲重复频率是多少？距离分辨力是多少？如果天线波束宽度为 6度，则在 距离上，横向距离（方位）分辨力是多少？设天线增益 B，最小可检信号为 ，则能检测m距离上雷达横为 2目标的发射功率是多少？第二章雷达发射机的分类和主要技术参数指标有哪些？机载多普勒雷达为什么一定要用主振放大式发射机？雷达系统中应用固态发射机有何特点 第三 章某接收 的带 宽 ，增益为 B， 噪声 系为 3分贝 。则接收 内 部噪声 在输出端呈现 的额 定功率△ N是多少？接收 机的等效噪声温 度 Te是什么？(k=*10^(-23)J/K,T0=290K)某接收 的线性 部分由传 输线、变 频器 和频大器三 部分组成 。前两部分的额 定功率增益分别 是 G=，G，后 两1 2部分的噪声 系分别 是 F=，F=。试求总噪声 系。2 3第五 章1、雷达带宽B=50kHz,平均