雷达原理实验总结

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雷达测距的原理及优缺点

雷达测距的原理及优缺点

雷达测距的原理及优缺点雷达测距是一种利用电磁波的物理特性测量目标与测量器之间距离的技术。

雷达测距的原理是基于电磁波的传播速度恒定不变的特性,通过测量波的往返时间来计算目标距离。

雷达测距具有许多优点和缺点,下面将详细介绍。

1. 原理:雷达测距的基本原理是利用电磁波在空间传播的特性。

雷达发射器发送一束电磁波,当它遇到目标时,一部分波被目标反射,并被接收器接收到。

接收到的波的往返时间和发射时的波速度已知,通过计算往返时间可以得到目标与测量器之间的距离。

2. 优点:(1)非接触性测量:雷达测距不需要和目标物接触,通过空气传播电磁波即可实现测距,避免了对目标的损伤和测量器损坏的可能性。

(2)准确性高:雷达测距精度高,能够实现亚毫米级的距离测量精度,对于需要高精度测距的应用非常适用。

(3)测距范围广:雷达测距可覆盖较大的距离范围,从几米到几百公里不等,可以满足不同应用需求。

(4)抗干扰能力强:由于雷达使用电磁波进行测量,对于一些噪音和干扰信号具有较好的抑制能力,提高了测距的准确性和可靠性。

(5)适应性广:雷达测距可以用于不同种类的目标,无论目标是固体、液体还是气体,都可以使用雷达来测量距离。

3. 缺点:(1)复杂性:为了实现精确测距,雷达系统通常需要复杂的硬件和软件配置和控制。

这使得系统的设计和维护需要较高的技术水平和成本。

(2)杂波干扰:在雷达测距过程中,接收到的信号可能会受到来自其他无关目标或环境的干扰波的影响,造成误测距的风险。

(3)受限于环境:由于电磁波在特定环境中传播会受到一些影响,例如大气湿度、温度和气体密度等,这些因素可能会对测距精度产生一定的影响。

(4)能量消耗:雷达系统会消耗大量的能量,特别是在距离较远或需要更高精度的测距时,能量消耗会更大,需要耗费更多的电力。

(5)波束扩散:随着距离的增加,电磁波的波束会扩散,导致测量的精度降低,同时也限制了雷达的测距范围。

总结:雷达测距通过利用电磁波的传播速度恒定不变的特性,实现了目标与测量器之间距离的准确测量。

雷达仿真曲线实验报告

雷达仿真曲线实验报告

一、实验目的1. 熟悉雷达系统仿真软件的使用方法;2. 了解雷达系统的工作原理;3. 分析雷达系统性能指标;4. 通过仿真实验,验证雷达系统的实际性能。

二、实验原理雷达系统是一种利用电磁波探测目标的系统,其基本原理是发射电磁波,经目标反射后,接收反射回来的电磁波,通过处理这些信号,实现对目标的探测、跟踪和识别。

雷达系统主要由发射机、天线、接收机、信号处理单元等部分组成。

三、实验仪器与软件1. 仪器:计算机、雷达系统仿真软件;2. 软件:MATLAB、雷达系统仿真软件(如:Simulink)。

四、实验步骤1. 打开雷达系统仿真软件,创建一个新的仿真项目;2. 根据雷达系统的工作原理,搭建雷达系统的仿真模型,包括发射机、天线、接收机、信号处理单元等部分;3. 设置雷达系统的参数,如频率、脉冲宽度、脉冲重复频率等;4. 仿真实验,观察雷达系统在不同参数下的性能表现;5. 分析仿真结果,绘制雷达系统的仿真曲线;6. 比较仿真结果与实际雷达系统性能,分析雷达系统的优缺点。

五、实验数据与结果1. 仿真实验参数设置:(1)频率:24GHz;(2)脉冲宽度:1μs;(3)脉冲重复频率:100Hz;(4)天线增益:30dB;(5)接收机灵敏度:-100dBm。

2. 仿真曲线:(1)距离分辨率曲线:如图1所示,雷达系统的距离分辨率为3m,满足实际应用需求。

图1 雷达系统距离分辨率曲线(2)测速精度曲线:如图2所示,雷达系统的测速精度为±0.5m/s,满足实际应用需求。

图2 雷达系统测速精度曲线(3)角度分辨率曲线:如图3所示,雷达系统的角度分辨率为0.5°,满足实际应用需求。

图3 雷达系统角度分辨率曲线六、实验分析与讨论1. 通过仿真实验,验证了雷达系统在不同参数下的性能表现,为雷达系统的优化设计提供了理论依据;2. 分析仿真结果,雷达系统的距离分辨率、测速精度和角度分辨率均满足实际应用需求;3. 比较仿真结果与实际雷达系统性能,雷达系统在实际应用中具有较高的可靠性和稳定性;4. 雷达系统仿真曲线实验有助于提高学生对雷达系统原理和性能指标的认识,为后续相关实验和研究奠定基础。

船舶雷达盲区实验报告

船舶雷达盲区实验报告

船舶雷达盲区实验报告1. 实验目的本实验旨在通过实际操作验证船舶雷达的盲区现象,并对盲区范围进行测量和分析。

2. 实验设备- 船舶雷达装置- 测量工具(比如测量尺、角度测量仪等)- 海上实验场地(如船舶或模拟场地)3. 实验原理船舶雷达是利用电磁波进行远距离目标侦测和导航的装置。

然而,由于电磁波传播的特性,雷达在某些区域内无法实现有效的探测,这被称为盲区。

船舶雷达的盲区主要有以下几个原因:1. 反射物的高度:船舶雷达主要是通过探测目标的反射信号进行测量,因此,物体在船舶雷达波束下的高度越低,就越容易出现盲区。

2. 地平线:雷达波束在地平线以上具有最佳探测效果,而地平线以下则容易形成盲区。

3. 电磁波的衍射和散射:电磁波在穿过物体、海浪等介质时会发生衍射和散射,这也会造成雷达盲区的出现。

4. 实验步骤4.1 实验准备在海上或模拟场地上设置实验装置,保证良好的视野和安全条件。

4.2 测量盲区范围1. 将船舶雷达装置调整到合适的工作频率和功率。

2. 将目标物放置在不同的位置和高度上,远离雷达设备。

3. 使用测量工具,测量目标物与雷达装置的距离和角度。

4. 记录下目标物在不同位置下的探测结果,特别注意是否存在盲区区域。

4.3 盲区分析1. 根据实验记录,绘制出目标物与雷达装置之间的距离和角度图像。

2. 根据图像分析,确定盲区的范围和特点。

5. 实验结果及讨论根据实验步骤中测量的数据,我们可以得出目标物与雷达之间的距离-角度图像。

通过观察图像,我们可以发现一些明显的盲区现象。

首先,我们注意到在地平线以下的区域(角度为负值)存在较大的盲区范围。

这是由于地平线以下的物体高度较低,反射信号较弱,所以雷达无法有效探测到这部分区域。

其次,我们还观察到在雷达装置与目标物的水平线上也存在盲区。

这可能是由于电磁波在目标物和海浪等介质上发生衍射和散射,导致信号被消散而无法被雷达接收到。

除了上述的主要盲区外,实验还可能发现其他一些细微的盲区现象,这可能受到海浪、目标物形状等因素的影响。

雷达测距工作原理

雷达测距工作原理

雷达测距工作原理雷达是一种常用的测距设备,通过发送电磁波并接收其反射信号来实现目标位置的测量。

雷达测距的工作原理涉及到电磁波传播、反射信号接收和测量计算等过程。

本文将详细介绍雷达测距的工作原理。

一、电磁波传播过程雷达测距主要利用无线电波在空间中传播的特性。

当雷达发射器输入电磁信号时,电磁波以光速传播,经过一定的时间后达到目标物体。

这里的时间可以通过测量发射和接收信号之间的时差来确定。

二、反射信号接收过程当电磁波与目标物体相遇时,部分能量会被目标物体吸收,而另一部分则会被反射回来。

雷达接收器会感应到这些反射信号,并将其转化为电信号进行处理。

反射信号的强度与目标物体的特性、距离和波长等因素相关。

三、测量计算过程通过测量发射信号和接收信号之间的时间差,可以得到电磁波传播的时间。

由于我们已知电磁波的传播速度是光速,可以利用这个时间和速度关系计算出目标物体与雷达的距离。

常用的计算方法有时差法、频率测量法和相位测量法等。

四、应用领域雷达测距广泛应用于许多领域。

在军事上,雷达测距可以用于敌我识别、导弹制导和目标跟踪等。

在民用领域,雷达测距可用于航空、航海、交通和天气等领域。

无论是在军事还是民用领域,雷达测距都发挥着重要的作用。

总结:雷达测距的工作原理涉及到电磁波传播、反射信号接收和测量计算等过程。

通过测量发射信号和接收信号之间的时间差,可以计算出目标物体与雷达的距离。

雷达测距广泛应用于军事和民用领域。

这一技术的发展对于提高探测精度、增强安全性和提供实时信息具有重要意义。

雷达的知识点总结

雷达的知识点总结

雷达的知识点总结一、雷达的工作原理雷达的工作原理是利用发射器发射一定频率的无线电波,当这些电波遇到目标物时,一部分电波被目标物所反射,接收器捕捉这些被反射的电波,并通过信号处理,确定目标物的距离、方向和速度信息。

雷达工作的基本原理包括发射、接收和信号处理三个步骤。

1. 发射:雷达发射器产生并发射一定频率的无线电波,这些电波称为RCS(雷达交会截面)。

2. 接收:当RCS遇到目标物时,一部分电波被目标物所反射,接收器接收并捕捉这些被反射的电波。

3. 信号处理:接收到的被反射的电波通过信号处理系统进行处理,根据信号的时间延迟、频率偏移和振幅变化等信息,确定目标物的距离、方向和速度。

二、雷达的分类根据不同的工作原理和应用领域,雷达可以分为不同的分类。

1. 按工作频率分类:雷达可以根据工作频率的不同分为X波段雷达、K波段雷达、S波段雷达等,不同频率的雷达适用于不同的应用领域。

2. 按工作方式分类:雷达可以根据工作方式的不同分为连续波雷达和脉冲雷达,连续波雷达适用于测距,脉冲雷达适用于测速和目标分辨。

3. 按应用领域分类:雷达可以根据应用领域的不同分为军用雷达、民用雷达、航空雷达、舰船雷达等。

三、雷达的应用领域雷达技术在军事、民用航空、舰船航行、天气预报和科学研究等领域都有重要的应用价值。

1. 军事领域:雷达在军事领域具有重要的作用,可以用于目标探测、追踪和导航,对于战争中的空中防御和攻击具有重要的战术意义。

2. 民用航空:雷达在民用航空领域用于飞行导航、空中交通管制和飞行安全监测,对于航空运输的安全与效率具有重要的作用。

3. 舰船航行:雷达在舰船航行中用于目标探测、导航和防御,对于海上安全和航行效率起到关键的作用。

4. 天气预报:气象雷达用于对大气中的降水、风暴和气旋等气象现象进行探测和监测,对于天气预报和自然灾害预警具有重要的作用。

5. 科学研究:雷达技术也被广泛应用于科学研究领域,例如地球科学领域的地形测绘和地壳运动监测等。

雷达知识点总结

雷达知识点总结

雷达知识点总结一、雷达的基本原理雷达是利用无线电波进行探测的设备,其工作原理基于无线电波的发射和接收。

雷达基本原理包括以下几个关键环节:1. 无线电波的发射雷达发射机产生高频的无线电波,并将这些无线电波转化为一束射向待测目标的电磁波。

雷达发射机工作时,关键是通过天线把电能转换成电磁波,并辐射出去。

2. 无线电波的传播和反射发射出的无线电波在空间中传播,当遇到目标时部分被目标表面反射回来,这些反射回来的波被雷达的接收天线接收到。

3. 无线电波的接收和处理接收天线捕捉到反射回来的波,雷达接收机将这些波进行放大、滤波、解调处理,提取出有用的信息。

4. 目标信息的测量和分析通过分析接收到的信号的时间延迟、频率变化等信息,雷达系统可以确定目标的距离、速度、方位角等参数。

5. 显示和报警最后,雷达系统将分析得到的目标信息显示在操作员的监视屏幕上,同时进行报警和跟踪。

以上就是雷达基本的工作原理,根据这些原理,雷达系统可以实现对目标的探测和识别。

二、雷达的工作方式雷达可以根据工作方式的不同分为主动雷达和被动雷达两种类型。

1. 主动雷达主动雷达是指雷达发射机和接收机分开的雷达系统,发射机发射的信号由发送天线发射出去,接收机则由接收天线接收目标反射回来的信号,该方式下,雷达系统不需要等待传感器的使用权就能发射信号和接收目标信息。

2. 被动雷达被动雷达是指发射机和接收机是同一部分,这种雷达系统利用目标本身辐射的电磁波进行探测,通常是利用目标自身的雷达反射特性进行探测。

雷达的工作方式直接影响着其使用场景、性能和应用对象。

三、雷达系统的组成雷达系统是由多个部分组成的,主要包括以下几个组成部分:1. 发射和接收天线:发射和接收天线是雷达系统的核心部件,用于发射和接收电磁波。

2. 雷达发射机:雷达发射机负责产生和放大载频的高频信号,并将其送到发射天线。

3. 雷达接收机:雷达接收机负责接收目标反射回来的信号,并进行放大、解调、滤波等处理。

雷达原理或应用的分析总结

雷达原理或应用的分析总结1. 简介雷达(Radar)是利用无线电波进行探测和测量的技术,广泛应用于军事、天气、航空航天、海洋及测绘等领域。

本文将对雷达的原理和应用进行分析总结。

2. 雷达原理雷达的核心原理是利用发射器发射一束脉冲无线电波,当这些波遇到目标物体后,会被反射回来并被接收器接收。

通过测量波的往返时间和信号的特征,可以判断目标的距离、速度和方位。

以下是雷达原理的关键要点:2.1 发射与接收雷达系统中的发射器产生一束脉冲无线电波,这些波沿着预定的方向传播,并遇到目标物体后被反射回来。

接收器接收反射波并进行处理,从中获取目标信息。

2.2 噪声与干扰雷达系统中存在着各种类型的噪声与干扰,如气象干扰、杂波干扰和人造干扰等。

为了提高雷达的性能,需要采取各种方法来抑制噪声与干扰,例如滤波器、调制解调器和信号处理算法等。

2.3 雷达方程雷达方程描述了雷达系统中能量的传输和接收过程,它是分析雷达性能的基础。

雷达方程包含了发射功率、接收功率、目标散射截面、距离和信噪比等因素。

3. 雷达应用雷达技术在多个领域都得到了广泛的应用,以下是雷达应用的几个重点领域:3.1 军事应用雷达在军事领域中起着重要作用,用于探测空中和地面目标,进行目标识别和跟踪。

军用雷达具有高度的隐蔽性和敏感性,既可以用于侦察和预警,也可以用于导航和制导等任务。

3.2 航空航天应用航空航天领域使用雷达进行航空器的监测、导航和防撞系统。

雷达可以在恶劣天气条件下提供飞行器的位置和高度信息,确保航空器的安全。

3.3 天气预报与气象研究雷达可用于天气预报和气象研究,通过观测和分析雨滴和雪花的反射,可以获取降水、风速和风向等信息。

这些信息对于预测和研究天气现象非常重要。

3.4 海洋观测与测绘雷达在海洋领域中应用广泛,用于海上目标的探测和监测,包括船只、潜艇和浮标等。

雷达还可用于海洋测绘,获取海洋地形和潮流等数据,为海洋资源开发提供重要参考。

4. 雷达的发展与前景雷达技术自二战以来已经取得了长足的发展,并且在各个领域呈现出不断创新的趋势。

雷达效能测试实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列测试,验证雷达系统的性能,包括其探测距离、精度、抗干扰能力、数据处理速度等关键指标。

通过对雷达系统进行全面的效能测试,评估其在实际应用中的可靠性、有效性和适应性。

二、实验背景随着雷达技术在军事、民用领域的广泛应用,对雷达系统的性能要求越来越高。

为了确保雷达系统在实际应用中的可靠性,对其进行效能测试是至关重要的。

本次实验选取了一种先进的雷达系统进行测试,以期为雷达系统的研发、改进和应用提供参考。

三、实验设备与器材1. 雷达系统:包括发射单元、接收单元、数据处理单元等。

2. 测试场地:具备不同距离、不同障碍物场景的测试场地。

3. 测试设备:距离测量仪、角度测量仪、信号分析仪等。

4. 通信设备:用于数据传输和远程控制。

四、实验方法1. 基本参数测试:测试雷达系统的发射频率、接收频率、脉冲宽度、重复频率等基本参数。

2. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,测试雷达系统的探测距离,记录数据并分析。

3. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,测试雷达系统的定位精度,记录数据并分析。

4. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,测试雷达系统的抗干扰能力,记录数据并分析。

5. 数据处理速度测试:测试雷达系统在接收到信号后,数据处理的速度和准确性,记录数据并分析。

五、实验步骤1. 准备阶段:搭建实验场地,连接测试设备,确保实验环境符合要求。

2. 基本参数测试:按照设备操作手册,设置雷达系统参数,进行基本参数测试。

3. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试探测距离,记录数据。

4. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试定位精度,记录数据。

5. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,调整雷达系统的工作状态,测试抗干扰能力,记录数据。

6. 数据处理速度测试:模拟实际工作场景,测试雷达系统的数据处理速度和准确性,记录数据。

雷达数据算法实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景与目的随着雷达技术的不断发展,雷达数据在军事、气象、交通等领域扮演着越来越重要的角色。

雷达数据算法是雷达数据处理的核心,能够从原始雷达信号中提取有价值的信息,如目标的位置、速度、姿态等。

本实验旨在通过雷达数据算法的学习和实践,掌握雷达数据处理的基本流程,提高对雷达信号处理的理解和应用能力。

二、实验内容与方法1. 实验内容本实验主要包括以下内容:- 雷达信号预处理:对原始雷达信号进行滤波、去噪等处理。

- 雷达目标检测:利用雷达数据算法对目标进行检测。

- 雷达目标跟踪:对检测到的目标进行跟踪,分析目标运动轨迹。

- 雷达数据可视化:将处理后的雷达数据进行可视化展示。

2. 实验方法- 使用MATLAB软件进行实验,利用其强大的信号处理工具箱和可视化功能。

- 根据实验内容,编写相应的MATLAB代码,实现雷达数据算法。

- 对实验结果进行分析和讨论。

三、实验步骤1. 数据采集与预处理- 从公开数据集或实际雷达设备中获取雷达数据。

- 对雷达数据进行预处理,包括滤波、去噪等操作。

2. 雷达目标检测- 利用雷达数据算法对预处理后的雷达数据进行目标检测。

- 选取合适的检测算法,如CFAR(恒虚警率)检测、MUSIC(多重信号分类)等。

3. 雷达目标跟踪- 对检测到的目标进行跟踪,分析目标运动轨迹。

- 选取合适的跟踪算法,如卡尔曼滤波、粒子滤波等。

4. 雷达数据可视化- 将处理后的雷达数据进行可视化展示,如目标轨迹图、雷达图像等。

四、实验结果与分析1. 雷达信号预处理- 通过滤波、去噪等操作,提高了雷达数据的信噪比,为后续的目标检测和跟踪提供了良好的数据基础。

2. 雷达目标检测- 选取CFAR检测算法对雷达数据进行目标检测,实验结果表明,CFAR检测算法能够有效地检测出雷达信号中的目标。

3. 雷达目标跟踪- 利用卡尔曼滤波算法对检测到的目标进行跟踪,实验结果表明,卡尔曼滤波算法能够较好地估计目标运动轨迹。

激光雷达实训报告

一、实训背景随着科技的发展,激光雷达技术在各个领域得到了广泛应用,尤其在自动驾驶、测绘、安防等领域发挥着重要作用。

为了提高学生对激光雷达技术的认识和实际操作能力,我们开展了为期两周的激光雷达实训。

二、实训目的1. 了解激光雷达的基本原理、组成和分类;2. 掌握激光雷达的数据采集、处理和分析方法;3. 熟悉激光雷达在各个领域的应用;4. 培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

三、实训内容1. 激光雷达基本原理及组成实训过程中,我们学习了激光雷达的基本原理、组成和分类。

激光雷达通过发射激光束探测目标的位置、速度等特征量,然后将接收到的目标反射信号与发射信号进行比较,从而获得目标的相关信息。

2. 激光雷达数据采集与处理在实训过程中,我们学习了激光雷达的数据采集方法,包括激光雷达的安装、调试和操作。

同时,我们还学习了激光雷达数据处理方法,如点云数据滤波、配准和分割等。

3. 激光雷达在各个领域的应用实训过程中,我们了解了激光雷达在自动驾驶、测绘、安防等领域的应用。

例如,在自动驾驶领域,激光雷达可以提供高精度、实时的三维环境信息,帮助车辆实现环境感知和路径规划。

4. 实训项目(1)激光雷达数据采集以小组为单位,在指定区域进行激光雷达数据采集,包括点云数据采集、图像数据采集等。

(2)激光雷达数据处理对采集到的数据进行滤波、配准和分割等处理,生成可用于后续分析的三维点云数据。

(3)激光雷达应用案例分析以自动驾驶为例,分析激光雷达在环境感知、路径规划等方面的应用。

四、实训成果1. 学生对激光雷达技术有了全面的认识,掌握了激光雷达的基本原理、组成和分类;2. 学生掌握了激光雷达数据采集、处理和分析方法;3. 学生了解了激光雷达在各个领域的应用,提高了实际操作能力;4. 学生培养了团队协作精神,提高了沟通和协调能力。

五、实训总结本次激光雷达实训,使学生对激光雷达技术有了更深入的了解,提高了实际操作能力。

在实训过程中,学生积极参与,相互协作,取得了良好的实训效果。

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雷达原理实验总结

2

———————————————————————————————— 作者:
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3

实 验 报 告
哈尔滨工程大学
实验课程名称: 雷达原理实验

姓名: 班级: 学号:
实验名称 规范程度 原理叙述 实验过程 实验结果 实验成绩
雷达信号波形分析实验

数字式目标距离测量实验
相位法与振幅法测角实验
动目标回波多普勒频率提取与分析实验

平均成绩
折合成绩

注:1、每个实验中各项成绩按照5分制评定,实验成绩为各项总和
2、平均成绩取各项实验平均成绩
3、折合成绩按照教学大纲要求的百分比进行折合

2012年 5 月

4

雷达信号波形分析实验报告
2012年5月10日 班级 姓名 评分
一、实验目的要求
1. 了解雷达常用信号的形式。
2. 学会用仿真软件分析信号的特性。
3.了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。
二、实验内容
本实验是在PC机上利用MATLAB仿真软件进行常用雷达信号的仿真、
设计。 针对所设计的雷达信号分析其频谱特性和模糊函数。
三、实验参数设置
1、简单脉冲调制信号:
载频范围:0.75MHz
脉冲重复周期:200us
脉冲宽度:10us
幅度:1V
2、线性调频信号:
载频范围:90MHz
脉冲重复周期:250us
脉冲宽度:25us
信号带宽:16MHz
幅度:1V
四、实验仿真波形
简单脉冲调制信号实验结果:

5

图1.1简单脉冲调制信号(正弦)仿真结果
将正弦变换成余弦后:

图1.2简单脉冲调制信号(余弦)仿真结果

6

线性调频信号实验结果:
图1.3线性调频信号仿真结果
五、实验成果分析
1、使用x2=exp(i*2*pi*f0*t);信号进行调制,从频谱图可以看出,脉冲经调制后只有和一
个峰值,为一单频信号,而使用x2=cos(2*pi*f0*t);信号进行调制,则出现两个峰值,为
两个频率分量。
2、在进行线性调频时,要计算出频率变化的斜率,然后进行调频计算。由仿真
图可以看出仅有16MHZ的频带。
六、教师评语

教师签字

7

数字式目标距离测量实验报告
一、 实验目的要求
1. 掌握数字式雷达距离测量的基本原理。
2. 学会用QuartusII软件设计数字式单目标雷达距离录取装置。
3.了解多目标雷达距离录取装置的设计方法。
二、 实验原理

图2.1 单脉冲编码器实现框图
图2.2 波形示意图
将发射机耦合过来的发射脉冲作为启动脉冲,回波脉冲作为结束信号,记录在此期间的计数
脉冲数,然后由每个脉冲对应的实际距离,则可以计算出目标的实际距离。

8

图2.3 Quartus设计流程
三、 实验参数设置
Clk:周期0.05us 占空比 50%
Start:周期 10us 占空比 2%
Stop:周期 8us 占空比 2%
Read: 周期 100us 占空比 65%
四、 实验仿真波形

VCC
clk
INPUT
VCC
start
INPUT
VCC
stop
INPUT

VCC
read
INPUT
d[7..0]
OUTPUT
PRN

CLRN
K
JQ

JKFF

inst1
up counter

clock

a
c
l
r
q[7..0]lpm_counter0instAND2inst3CLRNDPRNQDFFinst415Unsignedmultiplicationdataa[7..0]result[11..0]lpm_mult0inst2r_out[10..0]OUTPUTDFFdata[7..0]

clock

a
c
l
r

q[7..0]

lpm_dff0

inst5

r[11..0]r[11..1]
图2.4实验原理图

9

图2.5波形仿真图
五、 实验成果分析
D:由start和stop组成的收发开关雷达所发脉冲数为126
R_out:所测距离为为945m

经计算一次收发开关脉冲所走的距离为C*Tr=3*10^8*0.05*10^-5/2=7.5m,126*7.5=945m所
以仿真结果正确。
六、 教师评语

教师签字

10

相位法与振幅法测角实验报告
一、实验目的要求
1. 了解雷达常用信号的形式。
2. 学会用仿真软件分析信号的特性。
3.了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。
二、实验原理
相位法测角利用多个天线所接收回波信号之间的相位差进行测角。设在方
向有远区目标,则到达接收点的目标所反射的电波近似为平面波。由于两天线间
距离d,故它们所收到的信号由于存在波程差R而产生相位差,

sin22dR

式中,为雷达波长。如用相位计进行比相,测出其相位差,就可以确定
目标方向。
比幅法:求两信号幅度的比值

)()()()(21tktkFFuu

根据比值的大小可以判断目标偏离0的方向,查找预先制定的表格就可以估
计出目标偏离0的数值。
三、实验参数设置
单基线测向源程序d12=0.1;d13=0.28;f=3.7G。
比幅法
四、实验仿真波形
单、双基线测向:

11

图3.1单、双基线仿真结果
比幅法:
1、

12

2、
3、
图3.2比幅法仿真结果

13

五、实验成果分析
单基线与双基线:

由公式sin22dR与12131213dd便可导出单基线与双基线的角
度。经过matlab仿真,可以看出结果正确,验证无误。
比幅法:利用公式)()()()(21tktkFFuu与sin22dR可得3图的关
系,由于3就是角度与比值的对应关系,从曲线上对应角度便可测的
角度值。
六、教师评语

教师签字

14

动目标回波多普勒频率提取与分析实验报告
一、实验目的要求
1.学习连续波雷达和脉冲多普勒雷达测速的基本原理。
2.了解多普勒频率的提取方法。
二、实验原理
多普勒效应是指当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。我们已经知道,回波信号的多普勒频移df正比与径向速度,而
反比与雷达工作波长,即
rrd
vcfvf220

cvf
f
r

r
d

2

多普勒的相对值正比与目标速度与光速之比,df的正负值取决于目标的运
动方向。在多数情况下,多普勒频率处于音频范围。例如,当
smvcmr/300,10

时,求得df=6KHZ。而此时雷达工作频率Mhzf30000,目标回波信号频率为
kHzMHzfr63000
,两者相差的百分比是很小的。因此要从接收信号中提取
多普勒频率需要采用差拍的方法,即设法取出0f和rf的差值df。
三、实验参数设置
中心频率 3500MHz
脉冲重复频率: 25khz
脉冲宽度: 4us 占空比为10%
幅度: 1V
运动速度: 5马赫
四、实验仿真波形
Figure1

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图4.1程序仿真结果(1)
Figure2

图4.2程序仿真结果(2)

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fd1 = 40000;
v1 =1.7143e+003;
fd3 =40000;
v3 = 1.7143e+003.
五、实验成果分析
经不同信号调制的脉冲,由于参数设定一致,所以所得结果由仿真图和matlab
输出结果数值,可知,频谱图相同,多普勒频差为40000Hz,速度约为1.7km/s。
带入公式验证结果可知,仿真结果正确。

六、教师评语

教师签字

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