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觉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、全天时获得目标信息。

从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息，通过什么方式获得这些信息？

斜距R:雷达到目标的直线距离0P

方位cc目标斜距R在水平面上的投影0B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B：斜距R与它在水平面上的投影0B在铅垂面上的夹角，有时也称为倾角或凹凸角。

2、目标距离的测量

测量原理

尺.CAT

2式中，R为目标到雷达的单程距离，为电磁波来回于目标与雷达之间的时间间隔，C为电磁

波的传播速率（二3x108米/秒）

距离测量辨别率

两个目标在距离方向上的最小可区分距离

CT

小=2

最大不模糊距离

3、目标角度的测量

方位辨别率取决于哪些因素

4、雷达的基本组成

雷达由哪几个主要部分，各部分的功能是什么

同步设备：雷iA整机工作的频率和时间标准。

放射机：产生大功率射频脉冲。

收发转换开关：收发共用一副天线必需，完成天线与放射机和接收机连通之间的切换。

天线：将放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。

显示器：显示目标回波，指示目标位置。

天线限制（伺服）装置：限制天线波束在空间扫描。

电源

其次章

1、雷达放射机的任务

为雷达供应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、雷达放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、雷达放射机的分类

单级振疡式、主振放大式

4、单级振荡式和主振放大式放射机产生信号的原理，以与各自的优缺点

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T的脉冲信号。

优点：简洁、廉价、高效；

缺点：难以产生困难调制，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：困难波形，稳定度高，相干处理

缺点：系统困难、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限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

接收机主要质量指标

灵敏度接收机的工作频带宽度、动态范围、中频的选择和滤波特性、工作稳定度和频率稳定度、

抗干扰实力、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

“志向接收机”输出的额定噪声功率之比。

噪声温度：温度Te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

“志向接收机”

级联电路的噪声系数

两级电路级联时接收机总噪声系数

施F芍嗡,2

噪声系数、噪声温度的计算。

噪声系数：

F=2=旦

S°/N。NtGa

式中,Si为输入额定信号功率;Ni为输入额定噪声功率（Ni=kTOBn）;So为输出额定信号功率;No为输出

额定噪声功率。

噪声温度

NA=kTnBn

3、匹配滤波

高斯白噪声背景下，使输出信噪匕达到最大化的最优滤波器是匹配滤波器

4、自动增益限制方式

自动增益限制

跟踪雷达中获得归一化角误差信号。

瞬时自动增益限制

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。

近程增益限制

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，包括目标的位置与其运动状况，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、状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标。采纳平面上的亮点位置来表示目标的坐

标，属于亮度调制显不器。

第五章（重点）

1、雷达方程

公式

(4幻/『［(41)%,

4成卬-4"况"

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。

③最小可检测信号功率Smin

RG3匕

（4为氏纥联）

omin

最大作用距离与各因素的关系

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，满意肯定虚警概率，使发觉概率最大。

发觉概率和虚警概率与门限电平的关系

1.虚警概率（门限）肯定时，信噪比越大，发觉概率越大。

2.信噪比肯定时，虚警概率越小，发觉概率越小；虚警概率越大，发觉概率越大。

3.检测概率为50%时对应的信噪比仍旧较高。信噪比对发觉概率的影响较大。

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靠关系不灵敏。

3、脉冲积累对信噪比的影响

检波前积累（相参积累）：M个等幅相参脉冲积累可以使信噪比提高为原来的M倍.

检波后积累（非相参积累，视频积累）：M个等幅脉冲积累可以使信噪比改善M-M1/2。

4、目标的雷达散射截面积（RCS）

雷这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）

弟八早

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）：在显示器画面上依据扫掠量程和回波脉冲位置干脆测距。

自动测距（现代雷达）：采纳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用设备。

3、解决距离模糊的方法有哪些时间延迟法)

各有什么优缺点

4、自动距离跟踪

电扫描：

电移动指标自动地跟踪目标回波并连续地给

无惯性限制、扫描速度快，波束限制敏捷；

出目标距离数据。

扫描过程中波束展宽，天线增益减小，扫描角

整个自动测距系统应包括对目标的搜寻，捕获

度范围有限；

和自动跟踪三个相互联系的部分。

天线系统困难。

第七章

机械扫描：

1、测角的物理基础

简洁、机械运动惯性大。扫描速度不高

电波直线传播、天线的方向性

4、相位扫描法的特点

2、测角的方法

栅瓣问题如何解决

驾驭测角分为哪几类，了解各类测角方法的基

^-(sin^-sin^)<JT

本原理

d_I

Z<l+|sin^0|

振幅法

口

2

利用天线收到的回波信号的幅度值

波束宽度有何特点

最大信号法：收到回波最强的方向为目标方向

随着扫描角度增大，波束展宽，天线增益下降。

等信号法：测角采纳两个相同且彼此部分重叠

同相馈电阵列天线有效长度Ndcosa,相比法

的波束，通过比较两个波束回波的强弱推断目

线方向减小。

标偏离等信号轴的方向和角度。

第八章

相位法

1、多普勒频率的概念

利用多个天线所接收回波之间的相位差进行

定义：放射源和接收者之间有相对径向运动时,

测角。

接收的信号频率会发生改变。

3、天线波束扫描的方法

窄带信号的多普勒效应。

分为哪两类

机械扫描、电扫描(相位扫描法、频率扫描法、

多普勒频率的特征：处于音频范围，正负取决对消静止目标原理

于目标接近还是远离雷达。在相位检波器的输入端加上基准电压(或称相

采纳差拍的方法提取多普勒频率:〃工/参电压)，该电压应和放射信号频率相参并保

2、盲速、频闪存放射信号的初相，且在整个接收信号期间连

当雷达处于脉冲工作状态时，会出现盲速和频续存在。回波信号与基准电压比较相位，从相

闪。位检波器输出视频脉冲，有固定目标的等幅脉

盲速：目标有肯定的径向速度，但若其回波信冲串和运动目标的调幅脉冲串o在送到终端(显

号经过相位检波后，输出为一串等幅脉冲，即示器或数据处理系统)去之前须要采纳相消设

与固定目标回波相同，此时的目标速度成为盲备或杂波滤波器，将固定杂波消去，而保存运

速。动目标信息。

频闪：相位检波器输出的回波信号包络调制频4、动目标显示雷达的改善因子(定义)

率与目标径向速度不再保持正比关系，此时将改善因子(I,Improvementfactor)

产生测速模糊。动目标显示系统输出的信号杂波输出功率比

3、动目标显示雷达的工作原理和输入信号杂波功率比的比值。

作业题

第一章

1、

(a)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？

(b)当目标处于最大不模糊距离上，则雷达信号来回的时间是多长？

(c)假如雷达的脉冲宽度是1.5us,则在距离坐标上脉冲能量在空间的范围是多少？

(d)两个相等尺寸的目标假如要被L5us的脉冲宽度完全辨别出来，则二者必需相距多远？

(e)这部雷达的占空因子是多少？

2、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10G,脉冲

宽度为10ns(lns=1000us),最大作用距离为150m.

(a)对应于150m最大不模糊距离的脉冲重复频率是多少？

(b)距离辨别力是多少？

(c)假如天线波束宽度为6度，则在150m距离上，横向距离(方位)辨别力是多少？

(d)设天线增益G=30dB,最小可检测信号为5*10A(-13)W,则能够检测150m距离上雷达横截

面积为10m八2目标所须要的放射功率是多少？

其次章

1.雷达放射机的分类和主要技术参数指标有哪些？

2.机载多普勒雷达为什么肯定要用主振放大式放射机？

3.雷达系统中应用固态放射机有何特点？

第三章

1.某接收