雷达原理与系统

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1、雷达原理与系统西安电子科技大学电子对抗研究所2014年2月主要内容1、绪论2、雷达发射机3、雷达接收机4、雷达终端显示器与录取设备5、雷达作用距离6、目标距离的测量7、目标角度的测量8、目标速度的测量主要内容9、连续波雷达10、脉冲多普勒雷达11、相控阵雷达12、数字阵列雷达13、脉冲压缩雷达14、双基地雷达15、合成孔径雷达1、绪论1.1雷达的任务1.2雷达的基本组成1.3雷达的工作频率1.4雷达的应用和发展1.5电子战和军用雷达的发展1.1雷达的任务1.1.1雷达的任务利用发射和接收电磁波信号的相关性，完成以下任务1

2、、发现目标，确定目标在空间中的位置、运动、航迹等2、识别目标，确定目标性质（F/E，目标类型，目标形状/散射特性等）1.1.2探测与定位的坐标系球坐标系以雷达自身为原点柱坐标系以雷达自身为原点近似（忽略曲率）转换关系：1.1.3基本测量原理收发开关/天线发射机目标传播空间接收机雷达信号处理雷达发射信号雷达接收信号正北为方位0，仰角以水平面为0正北同上，以海面/地平面高度为01.1雷达的任务1.1.3基本测量原理雷达发射信号雷达接收点目标信号1.1雷达的任务距离信息提取脉冲测距法：利用收发脉冲包络的时间迟延调频测距法：利用

3、收发相位函数的频率差举例：常数如果目标距离为60km，则对应的时间迟延为：如果调频测距雷达的调频斜率为：=10MHz/ms，则对应60km距离目标的频差为：0.4msT>>trtrfc接收频率发射频率1.1雷达的任务角度信息提取振幅法测角最大信号法等信号法等相位法测角速度信息提取收发信号载波频率的差（多卜勒频率）举例：频率为10GHz的雷达，当目标径向速度为300m/s时，其多卜勒频率为1.1雷达的任务1.1.4雷达的探测能力-基本雷达方程雷达接收的目标回波信号功率（W）：雷达的作用距离（m）：发射脉冲功率W发射天线

4、增益倍接收天线有效面积（孔径）m2工作波长m目标的雷达截面积m2雷达与目标之间的距离m接收机灵敏度W未考虑因素：大气衰减与路径（多径，曲率），目标特性与起伏1.1雷达的任务举例：某雷达发射脉冲功率为200KW，收发天线增益为30dB，波长0.1m，接收机灵敏度为-110dBm，不考虑大气损耗等，试求其对=1m2目标的最大作用距离1.2雷达的基本组成天线收发开关保护器发射机激励器/同步器接收机/信号处理机显示/录取设备天线：将高功率发射信号辐射到特定空间，从特定空间接收相应的目标回波信号收发开关/保护器：发射状态将发射机

5、连通天线，接收机输入端闭锁保护；接收状态将天线连通接收机并对输入信号限幅保护，发射机开路发射机：在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波接收机/信号处理机：放大微弱的回波信号，解调目标回波中的信息激励器/同步器：产生和供给收发信号共同的时间、频率、天线指向等雷达工作的基准显示器/录取设备：显示、测量、记录、分发目标信息和各种工作状态1.3雷达的工作频率雷达的工作频率：3MHz300GHz(100m1mm)主要工作频段：300MHz18GHz(1m2cm)330MHz战略预警超视距雷达30300MHz米

6、波远程预警雷达300MHz分米波/厘米波警戒/引导/制导30GHz火控/末制导雷达30300GHz毫米波火控/末制导雷达1.4雷达的应用和发展1.4.1雷达的应用军用雷达：按照作用距离：远程预警雷达R〉600km中/近程搜索和警戒雷达150km

7、雷达：具有特定功能的雷达：如：雷达高度表/雷达引信按照装载平台：星载雷达，弹载雷达，机载雷达，舰载雷达，车载雷达，背负雷达按照技术体制：收发关系和位置单基地/双多基地，非协同探测（PCL），MIMO天线技术单波束/多波束，机械/电/混合扫描，发射/接收机技术相参/非相参收发，捷变频，频率分集，信号处理技术MTI，MTD，PC，PD，SAR，ISAR，民用雷达：气象雷达，航管雷达，宇航雷达，遥感雷达，1.5电子战和军用雷达的发展1.5.1电子战（EW）定义：敌我双方利用无线电电子装备或器材所进行的电磁信息斗争，电子

8、战包括电子对抗和电子反对抗电子对抗（ECM）：为了探测敌方无线电电子装备的电磁信息（电子侦察），削弱或破坏其使用效能所采取的一切战术、技术措施（电子干扰、伪装、隐身和摧毁）电子反对抗（ECCM）：在敌方实施电子对抗的条件下，保证我方有效使用电磁信息所采取的一切战术、技术措施（反侦察、抗干扰、反伪装、反隐身、反摧毁）1