西南科技大学雷达原理试卷及答案

Companynumber：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】Companynumber：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】西南科技大学雷达原理试卷及答案卷一一、填空题（每空2分，共20分）1、以典型单基地脉冲雷达为例，雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。2、在满足直视距离条件下，如果保持其他条件不变（其中天线有效面积不变），将雷达发射信号的频率从1GHz提高到4GHz，则雷达作用距离是原来的2倍。3、雷达发射机按产生的射频信号的方式，分为单级振荡式发射机和主振放大式发射机两类。4、某雷达脉冲宽度为1μs,脉冲重复周期为1ms，发射功率为100KW,平均功率为100W.5、脉冲多普勒雷达的脉冲重复频率为=1000Hz，对动目标进行检测。其多普勒频率为，能够出现盲速的多普勒频率等于1000Hz。6、雷达测角的方法分为两大类，即振幅法和相位法。7、双基雷达是发射机和接收机分置在不同位置的雷达。8、已知雷达波长为λ，目标的径向速度为v，那么回波信号的多普勒频移=。二、单选题（每题2分，共30分）1、以下哪个部件最不可能属于雷达接收机（C）A、低噪声高频放大器 B、混频器 C、脉冲调制器 D、信号处理机2、雷达测距原理是利用电波的以下特性（D）A、在空间介质中匀速传播 B、在空间介质中直线传播C、碰到目标具有良好的反射性 D、以上都是3、雷达之所以能够发射机和接收机共用一个雷达天线，是因为（C）A、雷达天线是定向天线 B、雷达天线是波导天线C、首发转换开关的作用 D、雷达天线用波导传输能量4、雷达射频脉冲与固定目标回波相比（D）A、二者功率相同，频率相同 B、二者功率不同，频率不同A、二者功率相同，频率不同 B、二者功率不同，频率相同5、雷达定时器产生的脉冲是发射机产生的脉冲是（A）A、触发脉冲，射频脉冲 B、发射脉冲，视频脉冲C、触发脉冲，视频脉冲 D、发射脉冲，触发脉冲6、雷达发射脉冲的持续时间取决于（C）A、延时线的调整B、3分钟延时电路的调整C、调制脉冲的宽度D、方波宽度的调整7、雷达天线的方向性系数是用来衡量天线的能量聚束能力的，其值应当（A）A、大于1 B、小于1 C、等于1 D、都可以8、雷达接收机中混频器输出的信号是（C）A、本振信号 B、视频回波信号 C、中频信号 D、射频回波信号9雷达接收机输出的信号是（D）A、射频回波信号 B、本振信号 C、中频信号 D、视频回波信号10、雷达接收机中的反海浪干扰电路是用来（A）A、调节接收机的近程增益 B、调节回波脉冲强度C、改变海浪回波的变化 D、改变发射脉冲强度11、为了增大接收机的动态范围，中频放大器应该使用（B）A、线性放大器 B、对数放大器 C、A或B D、A和B都不行12、雷达波在传播中如发生超折射，则雷达波束，作用距离（C）。A、向上弯曲，增大 B、向上弯曲，减少 C、向下弯曲，增大 D、向下弯曲，减少13、雨对雷达波的反射强度与和有关（A）A、雨的大小，雷达工作波长 B、雨区的大小，雷达最大作用距离C、雨区的大小，降雨量 D、雨的大小，雷达最小作用距离14、雷达发射脉冲宽度，将影响雷达的（D）A、盲区大小 B、距离分辨力 C、作用距离 D、三者都是15、不考虑别的因素，用长的波长会使雷达作用距离，方位分辨力（B）A、增大，增强 B、增大，降低 C、减小，增强 D、减小，降低三、判断题（每题2分，共6分）1、雷达在脉冲工作状态，是对连续发射的取样，取样后的波形和频谱均会发生变化，所以产生了盲速（对）2、动目标的雷达回波信号一定会有多普勒频移。（错）3、脉冲重复周期T决定于所要求的最大作用距离（对）四、简答题（3小题，共12分）1、在什么情况下选用主振放大式发射机在什么情况下选用单级振荡式发射机答：对发射信号的频率、相位和谱纯度任一参数有较高要求的情况下选用主振放大式发射机，参数均无较高要求的情况下选用单级振荡式发射机。2、什么叫做自动频率控制借助图1简述AFC工作原理。答：自动频率控制：能自动地调整其输出的控制电压，以微调本机振荡频率，使两者的差频稳定在额定中频附近的自调频系统。 工作原理：由于限幅鉴频器的中心频率调在规定的中频上，鉴频器就可以将偏离于中频的频差变换成电压，该电压经低通滤波器和直流放大器后作用于压控振荡器，压控振荡器的振荡频率发生变化，使偏离于中频的频率误差减小。用取样定理来说明盲速和频闪效应。答：盲速和频闪效应均为不满足取样定理条件（多普勒频率低于脉冲重频一半），因此存在速度（多普勒频率）测量的多值性。其中盲速时的多普勒频率恰为脉冲重频的整数倍。五、计算题（4小题，共32分）1、某雷达接收机噪声系数为6dB，接收机带宽为，求其临界灵敏度。对2、设目标距离为R0，当标准金属圆球（截面积为σ）置于目标方向离雷达处时，目标回波的平均强度正好与金属球的回波强度相同，试求目标的雷达横截面积。解：根据雷达方程3、三角波调频测距雷达中心频率为300MHz，调制周期40ms（正负各半），调频斜率±2MHz/ms，目标距离50Km，求计数式频率计的指示，并画出相应的波形。若终端为窄带滤波器组，每个滤波器带宽为50Hz，求测距精度及分辨力。4、某一维相扫天线由12个阵元组成，要求扫描范围为±300，不出现栅瓣，采用四位数字式铁氧体移项器（,450,900,1800），波束步进扫描间隔Δθ=60，试求：（1）每个阵元间距d＝（2）扫描角6°和30°时每个移项器的相移量和二进制控制信号。（3）当扫描角为±300时，试求θ（1）根据无栅瓣条件，每个阵元间距入/d=1/卷二一、填空题（每空2分，共20分）以典型单基地脉冲雷达为例，雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。某雷达接收机的输入信噪比为SNRi=10，输出信噪比SNRo=4；则该雷达接收机的噪声系数为dB。英文“Radar”（音译雷达）的中文含义是无线电探测与测距。雷达脉冲累积对雷达检测性能有所改善，M个脉冲的相参积累可以使雷达信号的输出信噪比提高M倍。二次雷达与一次雷达不同，他不像一次雷达那样依靠目标散射的一部分能量来发现目标，二次雷达是在目标上装有应答器，当它收到雷达信号后，，发射一个应答信号。根据雷达发射信号的不同，测定延时通常可以采用脉冲法、频率法和相位法。多普勒效应是指发射源和接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号频率将发生变化。当雷达处于脉冲工作状态时，将区别于连续工作状态的特殊问题，即盲速和频闪效应。二、单选题（每题2分，共30分）1、雷达测方位原理是利用特性。（D） A、雷达天线定向发射和接收 B、雷达天线旋转 C、雷达天线与扫描线同步 D、以上都是2、雷达发射机产生射频脉冲，其特点是：（A）周期性，大功率 B、周期性，小功率 C、连续等幅，小功率 D、连续等幅，大功率3、雷达射频脉冲与动目标回波相比：（B） A、二者功率相同，频率相同 B、二者功率不同，频率不同 C、二者功率相同，频率不同 D、二者功率不同，频率相同4、雷达接收机一般都采用式接收机．（C） A、再生 B、直放 C、超外差 D、阻容耦合5、正常开启雷达，供电都正常但发射机不工作，荧光屏上没有扫描线，应首先查：（D） A、各种保险丝 B、发射机 C、显示器 D、触发脉冲6、半功率点宽度是指功率方向性图中-------时的两个方向的夹角。（B） A、场强为最大值的 B、功率密度降到最大值的 C、场强为最大值的 D、功率密度降到最大值的7、如果某雷达的天线水平波束宽度太宽，则它的：（B） A、距离分辨力差 B、方位分辨力差 C、测距精度差 D、测方位精度一定高8、实用雷达中，AFC电路通过控制-------来保证混频输出的中频不变．（B） A、发射频率 B、本振频率 C、谐振频率 D、回波频率9、使用STC旋钮，会影响雷达的哪种使用性能（Ｄ） A、减少作用距离 B、降低距离分辨力 C、降低方位分辨力 D、降低接收机近程灵敏度10、雷达接收机的最小可分辨功率Prmin与噪声系数N之间的关系是：（A） A、正比关系 B、反比关系 C、平方根关系 D、没有关系11、接收机前置中频放大器的主要作用是：（B） A、放大中频信号 B、抑制噪声，提高信噪比 C、两者都是 D、两者都不是12、雷达距离分辨力主要取决于。（C） A、发射功率 B、接收机灵敏度 C、脉冲宽度 D、天线高度13、最大作用距离要提高，可采取（D） A、降低最小接收信号功率Prmin B、降低通频带的宽度 C、增加发射机的发射功率 D、以上都是14、雷达发射脉冲的持续时间取决于（C）A、延时线的调整B、3分钟延时电路的调整C、调制脉冲的宽度D、方波宽度的调整15、脉冲宽度越大，则雷达最大作用距离--------，距离分辨力--------。（B）A、越大，越高 B、越大，越低 C、越小，越高 D、越小，越低三、判断题（每题2分，共6分）受大气影响雷达的直视距离会增加（对）接收机前端对接收机噪声系数的影响最小（错）当虚警概率一定时，要提高发现概率，只能提高信噪比（对）三、简答题（每题4分，共12分）1、AGC电路有什么作用它的基本组成是什么 答：AGC电路的作用：在输入信号幅值变化很大的情况下，通过调节可控增益放大器的增益，使输出信号幅值基本恒定或仅在较小范围内变化的一种电路。 它的基本组成：由门限电路、脉冲展宽电路、峰值检波器和低通滤波器、直流放大器和隔离放大器等组成。2、相位法测角的物理基础是什么试比较最大信号法，等信号法测角的原理和精度。 答：相位法测角的物理基础是：利用目标回波在不同天线口面的波程差形成的信号相位差，且在一定的条件下，该相位差与回波到达方向成单值影射关系，通过测量相位差可唯一确定目标方向。 最大信号法以接收信号功率最大时的天线波束指向作为目标所在方向；等信号法以相邻波束接收信号功率相等时的天线等波束指向作为目标所在方向，其精度高于最大信号法。3、天线波束有哪些扫描方法各有什么优缺点 答：天线波束的扫描方法有机械扫描和电扫描方法机械扫描的优点是：扫描范围大，扫描控制简单缺点是：扫描速度慢，惯性大电扫描的优点是：扫描速度快，波束数量、形状、驻留时间等控制灵活缺点是：扫描控制复杂。四、计算题（4小题，共32分）1、某雷达发射机峰值功率为800KW，矩形脉冲宽度为3μs，脉冲重复频率为1000Hz，求该发射机的平均功率和工作比2、如图所示：雷达观察同一方向的两个金属圆球，它们的雷达截面积分别为1σ和2σ，离雷达的距离为1R和2R，若此时两球的回波功率相等，试证明：3、已知目标的多普勒频率fd=300Hz，0=π，重复频率fr=1300Hz，加于一次相消器的脉冲振幅U0=10V，求：（1）相消器在该多普勒频率下的速度影响值并画出相消器输出波形，标出参数。（6分）（2）多普勒频率为何值时频率响应值最大等于多少（4分）（1）相消器输出：，带入参数：n01234567（2）当时，频率响应值最大，此时最大值为20V。4、动目标显示雷达，波长λ=3cm，脉宽τ=6μs，脉冲重复周期=4000μs，雷达波束在空间以一定的速度不断地作搜索扫描，在上空300Km出发现航天飞机。假定此时航天飞机正以27000Km/小时地径速离开雷达。（1）计算fd(Td)，0Δ0（Td为多普勒信号的周期）（9分）（2）用矢量作图法画出相干视频信号波形（单端相干检波，krU>>U）（4分）解：（1）（2）相干视频信号波形5105Hz4ms6s卷三一、填空题（每空2分，共16分）1、雷达发射机通常分为脉冲调制发射机和连续波发射机。2、用带宽是5Hz的测试设备测得某发射机在=400Hz处分布型寄生输出功率是20μW，信号功率是100mW，则发射机在400Hz处的频谱纯度是-44.3、某雷达脉冲宽度为1μs,脉冲重复周期为1ms，发射功率为100KW,平均功率为100W。4、若雷达探测目标是一架飞机，雷达的发射频率是1GHz，若飞机以100m/s的速度绕雷达做圆周运动，则雷达接收到的目标回波信号的频率是1GHz。5、脉冲多普勒雷达的脉冲重复频率为=1000Hz，对动目标进行检测。其多普勒频率为，能够出现盲速的多普勒频率等于1000Hz。6、自动测角的两种主要雷达系统是单脉冲和圆锥扫描。7、雷达信号的检测由发现概率和虚警概率来描述。二、单选题（每题2分，共40分）1、决定雷达检测能力的是（A） A、接收机输出端的信噪比 B、发射机的功率 C、噪声的大小 D、接收机的灵敏度2、以下关于雷达的威力范围，说法正确的是（D） A、它就是距离 B、它包括最大作用距离和最小作用距离 C、它包括最大作用距离和最大仰角 D、它包括最大作用距离、最小距离、最大仰角、最小仰角及方位角范围3、以下不属于地面和传播介质对雷达性能的影响的是（A） A、地面对电波能量的吸收 B、电波在大气层传播时的衰减 C、由大气层引起的电波折射 D、由地面反射波和直接波的干涉效应，使天线方向图分裂成波瓣状4、雷达之所以能够发射机和接收机共用一个雷达天线，是因为（C）A、雷达天线是定向天线 B、雷达天线是波导天线C、首发转换开关的作用 D、雷达天线用波导传输能量5、雷达测方位原理是利用特性。（D） A、雷达天线定向发射和接收 B、雷达天线旋转 C、雷达天线与扫描线同步 D、以上都是6、达的旁瓣回波与真回波的距离关系是：（A） A、相等的 B、真的比假的大 C、假的比真的大 D、以上都不对7、雷达多次反射回波的消除和抑制方法是：（D） A、降低增益 B、正确调谐 C、使用"STC"旋钮 D、A和C对8、雷达旁瓣回波的特征是：（C） A、在真回波后有假回波 B、阴影扇形内出现回波 C、真回波左右有一串假回波 D、真假回波连在一起9、雷达使用的是电磁波频谱的（D） A、红外线 B、微波 C、中波 D、超声波10、雷达波长越短，能得到的细节（C） A、不变 B、先多后少 C、越多 D、越少11、脉冲宽度会影响、距离测量精度的脉冲重复频率（C）A、发射机平均功率 B、最小可探测信号 C、最小可探测距离 D、最大可探测信号12、雷达接收机的灵敏度是指（B）A、接收机能处理发射机发射中心频率偏移量的最大值B、接收机的最小可测信号功率C、在环境条件（如温度）和电源电压发生变化时，接收机的性能多数受到影响的程度D、空间上两个径向目标物在雷达屏幕上形成的回波能够被区分出来的最小实际距离13、一般来说，混频器用于把的回波信号同高频率的本振信号在非线性器件中混频后，将低功率信号频率变换成中频（本振和信号的差频）输出。（A） A、低功率 B、低噪声 C、高功率 D、高动态范围14、灵敏度时间控制STC和自动增益控制AGC是雷达接收机抗过载、扩展动态范围和保持接收机稳定的重要措施（A） A、增益 B、噪声 C、输入信号 D、输出信号15、下面部件不是发射机的组成部分（C） A、磁控管 B、本地振荡器 C、调压器 D、调制器16、雷达发射机的输出功率直接影响雷达的。通常规定发射机送至馈线系统的功率为发射机输出功率。（C） A、发射频率 B、频率稳定度 C、探测范围 D、盲区大小17、在主振放大式发射机中，输出的精度和稳定度由低功率频率源决定。（C） A、脉冲宽度 B、脉冲幅度 C、射频 D、功率18、脉冲调制器是主振放大式发射机的重要组成部分，雷达正在触发脉冲的作用下，各级功率放大器受脉冲调制器控制，将送来的射频信号放大，输出大功率的射频脉冲信号。（C） A、接收机 B、伺服系统 C、频率源 D、雷达工作站19、脉冲重复频率是指。（B） A、雷达每秒钟发射的射频振荡次数 B、雷达每秒钟发射的脉冲数 C、雷达回波的频率 D、雷达射频脉冲的频率20、不考虑别的因素，用长的波长会使雷达作用距离，方位分辨力（B）A、增大，增强 B、增大，降低 C、减小，增强 D、减小，降低三、判断题（每题2分，共6分）1、两个同频信号之间的相位关系未知，则这两个信号一定是非相参的。（错）2、受大气影响雷达的直视距离会增加。（对）3、当虚警概率一定时，要提高发现概率，只能提高信噪比（对）四、简答题（2小题，共12分）1、在什么情况下选用主振放大式发射机在什么情况下选用单级振荡式发射机（4分） 答：对发射信号的频率、相位和频谱纯度任一参数有较高要求的情况下选用主振放大式发射机，在对雷达参数均无较高要求的情况下选用单级振荡式发射机。2、什么叫做自动频率控制借助图1简述AFC工作原理。（8分） 答：自动频率控制：能自动地调整其输出的控制电压，以微调本机振荡频率，使两者的差频稳定在额定中频附近的自调频系统。 工作原理：由于限幅鉴频器的中心频率调在规定的中频上，鉴频器就可以将偏离于中频的频差变换成电压，该电压经低通滤波器和直流放大器后作用于压控振荡器，压控振荡器的振荡频率发生变化，使偏离于中频的频率误差减小。四、简答题（3小题，共30分）1、某雷达脉冲宽度1μs，重复频率600Hz，发射脉冲包络和接收机准匹配滤波器均为矩形特性，接收机噪声系数3，天线噪声温度290°k，求系统等效噪声温度Te、临界灵敏度Simin和最大的单值测距范围。（10分）2、某雷达要求虚警时间为2小时，接收机带宽为1MHz，求虚警概率和虚警数。若要求虚警时间大于10小时，问门限电平VT/σ应取多少（12分）答案错，应为10h的Pfa3、动目标显示雷达，波长λ=3cm，脉宽τ=6μs，脉冲重复周期=4000μs，雷达波束在空间以一定的速度不断地作搜索扫描，在上空300Km出发现航天飞机。假定此时航天飞机正以27000Km/小时地径速离开雷达。（1）计算fd(Td)，φ0，Δφ0（Td为多普勒信号的周期）（9分）（2）用矢量作图法画出相干视频信号波形（单端相干检波，krU>>U）（4分）卷四一、填空题（每空2分，共16分）1、脉冲调制雷达发射机通常分为单级振荡式发射机和主振放大式发射机两大类。2、某雷达检测的门限电平VT=4V，高斯噪声的均方根值σ=1V，此雷达的虚警概率是。3、某脉冲雷达的脉冲宽度为微秒，则其最小可分辨距离为225m。4、在满足直视距离条件下，如果保持其他条件不变（其中天线有效面积不变），将雷达发射信号的频率从1GHz提高到4GHz，则雷达作用距离是原来的2倍。5、雷达测角的方法分为两大类，即振幅法和相位法。6、接收机的动态范围是指接收机出现过载时的输入功率和最小检测功率之比。7、雷达距离分辨力主要取决于脉冲宽度。二、单选题（每题2分，共40分）1、雷达天线的收发转换开关是用来（D） A、发射时与发射机接通 B、发射时与接收机接通 C、发射时与发射机接通同时隔离接收机机 D、发射和接受时分别于与发射机、接收机接通，同时隔离另外一个2、雷达的速度检测利用了运动物体存在（A）的原理。 A、多普勒效应 B、多米勒效应 C、恒定加速度 D、恒定线速度3、雷达的工作频率是指每秒钟（D） A、触发脉冲的次数 B、脉冲重复次数 C、发射脉冲次数 D、发射脉冲的射频振荡次数4、雷达测距原理是利用电波的以下特性（D） A、在空间介质中匀速传播 B、在空间介质中直线传播 C、碰到目标具有良好的反射性 D、以上都是5、雷达旁瓣回波的特征是：（B） A、真回波后面有一串等间距的假回波 B、真回波左右有假回波 C、阴影扇形区出现回波 D、真假回波连在一起6、雷达的旁瓣回波产生在（A） A、近距离 B、远距离 C、中距离 D、远近都可能7、要提高雷达作用距离，可以用（D） A、提高发射功率 B、用宽脉冲发射 C、用大波长 D、三者都行8、雷达发射峰值功率Pt即是（A） A、磁控管震荡期间的平均功率 B、一个脉冲周期内的平均功率 C、二者没有区别 D、二者都不对9、绝大部分雷达工作于（A）频段。 A、200—10000MHz B、3KHz—3MHz C、300GHz—300GHz D、3KHz—3000GHz10、云、雨滴对雷达波的散射和吸收程度的大小与雷达发射的电磁波的（B）有关。 A、幅度 B、波长或频率 C、波束宽度 D、PRF11、雷达最大测距R与PRF之间的关系是（B） A、R=C/(PRF) B、R=C/(2PRF) C、R=C/(3PRF) D、R=C/(4PRF)12、接收机的视频中频信号往往需要通过A/D变换器变换成数字信号，A/D变换器与接收机相关的参数主要有（C）采样频率及输入信号的带宽等。 A、最小可探测信号 B、工作电压 C、位数 D、延时13、在接收机信号处理中，为了选择出有用目标，同时抑制各种噪声和干扰，需要滤波器做出（B）选择。 A、信号大小 B、频率 C、回波 D、目标14、脉冲调制器主要由调制开关、（A）、隔离元件和充电元件等组成。 A储能元件 B、调压原件 C、放电回路 D、负数15、雷达发射机输出功率可按峰值功率Pt或平均功率Pav进行测量，如果脉冲宽度为t，脉冲重复周期为Tr，则Pav=（B） A、Pav=Pt*Tr/t B、Pav=Pt*t/Tr C、Pav=Pt*Tr*t D、Pav=Pt/(Tr*t)16、雷达发射机的输出功率直接影响雷达的探测范围。通常规定发射机送至馈线系统的功率为发射机。（C） A、输出功率 B、最大功率 C、平均功率 D、最小功率17、在主振放大式发射机中，输出射频的精度和稳定度由（B）频率源决定 A、高功率 B、低功率 C、自振荡 D、自