雷达接收机原理和组成课件

雷达接收机原理和组成

一、接收机概述任务：对雷达天线接收到的微弱信号进行预选、放大、变频、滤波、解调和数字化处理，同时抑制外部的干扰、杂波以及机内噪声，使回波信号尽可能多地保持目标信息，以便进一步进行信号处理和数据处理。处理信号：选择信号——时间、频率放大信号——高放、中放、视放变换信号——混频、检波一、接收机概述任务：对雷达天线接收到的微弱信号进行预选、放大、变频、滤波、解调和数字化处理，同时抑制外部的干扰、杂波以及机内噪声，是回波信号尽可能多地保持目标信息，以便进一步进行信号处理和数据处理。现代雷达系统对接收机的基本要求：“一低一高一大一强”：

低噪声、大动态范围、高稳定性、抗干扰强。二、超外差式雷达接收机的组成

超外差接收机是利用本地产生的振荡波与输入信号混频，将输入信号频率变换为某个预先确定的频率的方法。超外差原理于1918年由E.H.阿姆斯特朗首次提出，它是在外差原理的基础上发展而来的，外差方法是将输入信号频率变换为音频，而阿姆斯特朗所提出超外差方法是将输入信号频率变换为超音频，所以称之为超外差（超外差（superheterodyne）原是超声外差（supersonicheterodyne）的缩写，并非指本振源频率比信号频率高。超外差接收机中有一个振荡器叫本机振荡器，它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生一个差频，这个差频就是中频）。

二、超外差式雷达接收机的组成

超外差式雷达接收机主要组成部分是:(1)高频部分,又称为接收机“前端”,包括接收机保护器、低噪声高频放大器、混频器和本机振荡器;(2)中频放大器,包括匹配滤波器;(3)检波器和视频放大器。图2.1超外差式雷达接收机简化方框图图3.2超外差式雷达接收机的原理方框图图3.2超外差式雷达接收机的原理方框图三

增益控制的目的在雷达工作时，在雷达的作用范围内，通过适时适当地调整接收机的增益，使其输出的信号基本上稳定在所需的电平上，而不随目标的距离、接收机本身参数的变化而改变。种类（13联合ZL）自动增益控制AGC

瞬时自动增益控制IAGC

近程增益控制STC

（1）近程增益控制(STC：SensitivityTimeControl)

近程增益控制电路又称“时间增益控制电路”或“灵敏度时间控制(STC)电路”,它用来防止近程杂波干扰所引起的中频放大器过载饱和。杂波干扰(如海浪杂波和地物杂波干扰等)主要出现在近距离,干扰功率随着距离的增加而相对平滑地减小,如图所示。如果把发射信号时刻作为距离的起点,则横轴实际上也就是时间轴。四、增益控制的实现方法灵敏度时间控制电路的组成方框图根据试验,海浪杂波干扰功率Pim随距离R的变化规律为式中，K为比例常数,它与雷达的发射功率等因素有关;a为由试验条件所确定的系数,它与天线波瓣形状等有关,一般a=2.7~4.7。

近程增益控制的基本原理是:当发射机每次发射信号之后,接收机产生一个与干扰功率随时间的变化规律相“匹配”的控制电压UC,控制接收机的增益按此规律变化。所以近程增益控制电路实际上是一个使接收机灵敏度随时间而变化的控制电路,它可以使接收机不致受近距离的杂波干扰而过载。（2）自动增益控制(AGC：AutomaticGainControl)

在跟踪雷达中,为了保证对目标的自动方向跟踪,要求接收机输出的角误差信号强度只与目标偏离天线轴线的夹角(称为“误差角”)有关,而与目标距离的远近、目标反射面积的大小等因素无关。为了得到这种归一化的角误差信号,使天线正确地跟踪运动目标,必须采用自动增益控制(AGC)。(根据回波包络，目标特性)

一种简单的AGC电路方框图(根据回波包络-中频-模拟信号，目标特性-信处-数字信号，专利)

根据上图一种简单的AGC电路方框图,它由一级峰值检波器和低通滤波器组成。接收机输出的视频脉冲信号,经过峰值检波,再由低通滤波器除去高频成分之后,就得到自动增益控制电压UAGC,将它加到被控的中频放大器中去,就完成了增益的自动控制作用。当输入信号增大时,视频