第2章脉冲雷达
雷达原理与对抗技术习题答案
第一章
1、雷达的基本概念：雷达概念(Radar)，雷达的任务是什么，从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获取这些信息
答：雷达是一种通过发射电磁波和接收回波，对目标进行探测和测定目标信息的设备。
任务：早期任务为测距和探测，现代任务为获取距离、角度、速度、形状、表面信息特性等。
回波的有用信息：距离、空间角度、目标位置变化、目标尺寸形状、目标形状对称性、表面粗糙度及介电特性。
获取方式：由雷达发射机发射电磁波，再通过接收机接收回波，提取有用信息。
2、目标距离的测量：测量原理、距离测量分辨率、最大不模糊距离
答：原理：R=Ctr/2
距离分辨力：指同一方向上两个目标间最小可区别的距离
Rmax=…
3、目标角度的测量：方位分辨率取决于哪些因素
答：雷达性能和调整情况的好坏、目标的性质、传播条件、数据录取的性能
4、雷达的基本组成：哪几个主要部分，各部分的功能是什么
答：天线：辐射能量和接收回波
发射机：产生辐射所需强度的脉冲功率
接收机：把微弱的回波信号放大回收
信号处理机：消除不需要的信号及干扰，而通过加强由目标产生的回波信号
终端设备：显示雷达接收机输出的原始视频，以及处理过的信息
习题：
1-1. 已知脉冲雷达中心频率f0＝3000MHz，回波信号相对发射信号的延迟时间为1000μs，回波信号的频率为3000.01 MHz，目标运动方向与目标所在方向的夹角60°，求目标距离、径向速度与线速度。
6851000103101.510()15022cRmkmm1.010310398KHzMHzfd10300001.3000smfVdr/5001021.024smV/100060cos500波长：目标距离：
1-2. 已知某雷达对σ=5m2 的大型歼击机最大探测距离为100Km，
1-3. a） 如果该机采用隐身技术，使σ减小到0.1m2，此时的最大探测距离为多少？
第三章 脉冲压缩雷达简介
第三章 脉冲紧缩雷达简介
脉冲紧缩简介
雷达的分辩理论标明:要得到高的测距精度亲睦的距离分辩力,发射旌旗灯号必须具有大的带宽;要得到高的测速精度亲睦的速度分辩力,旌旗灯号必须具有大的时宽.是以,要使感化距离远,又具有高的测距.测速精度亲睦的距离.速度分辩力,起首发射旌旗灯号必须是大带宽.长脉冲的情势.显然,单载频矩形脉冲雷达不克不及知足现代雷达提出的请求.而脉冲紧缩技巧可以获得大时宽带宽旌旗灯号,使雷达同时具有感化距离远.高测距.测速精度亲睦的距离.速度分辩力.具有大时宽带宽的旌旗灯号平日被称作脉冲紧缩旌旗灯号.
脉冲紧缩技巧包含两部分:脉冲紧缩旌旗灯号的产生.发射部分和为获得较窄的脉冲对吸收回波的处理部分.在发射端,它经由过程对相对较宽的脉冲进行调制使其同时具有大的带宽,在吸收端对吸收的回波波形进行紧缩处理得到较窄的脉冲.
脉冲紧缩道理
时宽-带宽积的概念
发射脉冲宽度和体系有用(经紧缩的)脉冲宽度0的比值称为脉冲紧缩比,即 0D
(3-1)
因为01B,所以,式（3-1）可写成 DB
(3-2)
即紧缩比等于旌旗灯号的时宽-带宽积.在很多运用处合,脉冲紧缩体系经常运用当时宽-带宽积暗示.大时宽带宽矩形脉冲旌旗灯号的复包络表达式可以写成：
(),/2/2()0,jtAeTtTut其他
(3-3)
匹配滤波器输出端的信噪比为：
00SNEN
(3-4)
个中旌旗灯号能量为[13] ：
212EAT
(3-5)
这种体系体例的旌旗灯号具有以下几个明显的特色：
(1)在峰值功率受限的前提下,进步了发射机的平均功率avP,加强了发射旌旗灯号的能量,是以扩大了探测距离.
(2)在吸收机中设置一个与发射旌旗灯号频谱相匹配的紧缩收集,使宽脉冲的发射旌旗灯号变成窄脉冲,是以保持了优胜的距离分辩力.
经典雷达资料-第17章__脉冲多普勒(PD)雷达-2
保护通道
保护通道的工作原理是通过比较两个并行接收通道的输出，其中一个与主天线连接，另一个与保护天线连接，以判断接收的信号是来自主波束还是来自副瓣 [26]~[28]。保护通道使用宽波束天线，理想上其天线方向图超过主天线的副瓣。两个信道的回波在同一个距离单元、同一个多普勒滤波器单元中进行比较。当在保护接收机中的副瓣回波较大时，副瓣回波被抑制（消除）；而主波束回波则通过，因为主通道接收的回波较大。
图17.8是保护通道的方框图。CFAR电路后（在理想条件下，两个通道是相同的）有3个门限，即主通道门限、保护通道门限及主通道与保护通道信号比门限。这些门限的检测逻辑如图17.8所示。
由于主通道和保护通道比较而产生的消隐将影响主通道的目标检测性能，因此影响的程度是门限设置的函数。门限设置是由副瓣杂波引起的虚警与主通道检测性能损耗间的折中。图17.9是一个不起伏目标回波的例子。图中，纵坐标是最后输出的检测概率，横坐标是主通道中的信噪比（SNR）。如图17.10所示中的B2是保护通道SNR与主通道SNR之比。目标位于主波束时，B2值小；而在副瓣峰值时，B2值则大，约为0dB左右。在该例中，对主波束中目标而言，由于保护通道的消隐作用，因此检测性能损耗0.5dB。 图17.8 双通道副瓣消隐器框图
图17.9 采用保护通道的检测概率与信噪比之间的关系曲线
图17.10 主天线和保护天线的方向图
理想情况下，保护天线方向图增益在除主波束方向外的所有方向上都将超过主天线方向图的增益，从而使雷达通过副瓣检测到的目标数最小。如果不是那样，则如图17.10所示的保护天线方向图上的副瓣峰点处目标回波将在主信道具有较大的检测概率，这将形成虚警。
检波后STC
消隐离散副瓣杂波的第二种方法是采用检波后STC[29]。其逻辑框图如图17.11所示。基本上，CFAR的输出数据将在距离上相关（解析）3次。每个相关器采用M/N准则来计算不
雷达信号处理
雷达信号处理技术与系统设计
第一章 绪论
1.1 论文的背景及其意义
近年来，随着电子器件技术与计算机技术的迅速发展，各种雷达信号处理技术的理论与应用研究成为一大热门领域。
雷达信号的动目标检测(MAD)是利用动目标、地杂波、箔条和气象干扰在频谱上的差别，抑制来自建筑物、山、树、海和雨之类的固定或低速杂波信号。区分运动目标和杂波的基础是它们在运动速度上的差别，运动速度不同会引起回波信号频率产生的多普勒频移不相等，这就可以从频率上区分不同速度目标的回波。固定杂波的中心频率位于零频，很容易设计滤波器将其消除。但对于运动杂波，由于其多普勒频移未知，不能像消除固定杂波那样很容易地设计滤波器，其抑制就变得困难了
从本质上来讲，雷达信号的检测问题就是对某一坐标位置上目标信号“有”或“无”的判断问题。最初，这一任务由雷达操作员根据雷达屏幕上的目标回波信号进行人工判断来完成。后来，出现了自动检测技术，一开始为固定或半固定门限检测，这种体制下当干扰和杂波功率水平增加几分贝，虚警概率将急剧增加，以至于显示器画面饱和或数据处理过载，这时即使信噪比很大，也不能作出正确的判断。为克服这些问题进而发展了自适应恒虚警(Constant FalseAlarm Rate，CFAR)检测。CFAR检测使得雷达在多变的背景信号中能够维持虚警概率的相对稳定，这种虚警概率的稳定性对于大多数的雷达，如搜索警戒雷达、跟踪雷达、火控雷达等。
第二章 雷达信号数字脉冲压缩技术
2.1 引言
雷达脉冲压缩器的设计实际上就是匹配滤波器的设计。根据脉冲压缩系统实
现时的器件不同，通常脉冲压缩的实现方法分为两类，一类是用模拟器件实现的
模拟方式，另一类是数字方式实现的，主要采用数字器件实现。
脉冲压缩处理时必须解决降低距离旁瓣的问题，否则强信号脉冲压缩的旁瓣
会掩盖或干扰附近的弱信号的反射回波。这种情况在实际工作中是不允许的。采
雷达习题
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，则雷达信号往返的时间是多长？
(c) 如果雷达的脉冲宽度是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如果要被1.5us的脉冲宽度完全分辨出来，则二者必须相距多远？
(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(1ns=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) 距离分辨力是多少？
(c) 如果天线波束宽度为6度，则在150m距离上，横向距离（方位）分辨力是多少？
(d) 设天线增益G=30dB，最小可检测信号为5*10^(-13)W，则能够检测150m距离上雷达横截面积为10m^2目标所需要的发射功率是多少？
第二章
(1) 某一机载脉冲雷达的峰值功率为10kw ，采用两种PRF，F1=10kHz，F2=30kHz。若要求两种PRF工作方式下的平均功率都为1500W，则脉冲宽度分别取值为多少，并计算脉冲能量。
(2) 与微波电子管发射机相比,雷达系统中应用固态发射机有何特点？
(1) 机载多普勒雷达一定要选择单级振荡式发射机还是主振放大式发射机？为什么？
(2) 绘制放大链式主振放大式发射机结构框图。
某一机载脉冲雷达的峰值功率为10kw ，采用两种PRF，F1=10kHz，F2=30kHz。若要求两种PRF工作方式下的平均功率都为1500W，则脉冲宽度分别取值为多少，并计算脉冲能量。
第三章
1.某接收机的带宽Bn=500KHz，增益为20dB ， 噪声系数为3分贝(dB)。则接收机内部噪声在输出端呈现的额定功率△N是多少？接收机的等效噪声温度Te是什么？(k=1.38*10^(-23)
雷达原理复习提纲大全
雷达原理复习提纲大全
发射机
自激振荡式发射机（电真空）
主振放大式发射机（电真空发射机、全固态发射机）
单级振荡式发射机：简单、经济、轻便。
主振放大式发射机：频率稳定性高、发射信号相位相参、波形灵活。
雷达数据的录取方式：半自动录取和全自动录取
固态发射机的优点：不需要阴极加热、寿命长；具有很高的可靠性：体积小、重量轻：工作频带宽、效率高：系统设计和运用灵活：维护方便，成本较低。
雷达原理知识点汇总
第一章 绪论
1、雷达概念(Radar)：
radar的音译，“Radio Detection and Ranging ”的缩写。原意是“无线电探测和测距”，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
2、雷达工作原理：
发射机在定时器控制下，产生高频大功率的脉冲串，通过收发开关到达定向天线，以电磁波形式向外辐射。在天线控制设备的控制下，天线波束按照指定方向在空间扫描，当电磁波照射到目标上，二次散射电磁波的一部分到达雷达天线，经收发开关至接收机，进行放大、混频和检波处理后，送到雷达终端设备，能判断目标的存在、方位、距离、速度等。
3、雷达的任务：
利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位。随着雷达技术的发展，雷达的任务不仅仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标的速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
4、从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息，通过什么方式获取这些信息？
斜距R : 雷达到目标的直线距离OP。
方位角α: 目标斜距R在水平面上的投影OB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。
俯仰角β：斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角，有时也称为倾角或高低角。
5、雷达工作方式
连续波和脉冲波
6、雷达测距原理
R=(C∆t)/2
式中，R为目标到雷达的单程距离，∆t为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔，C为电磁波的传播速率(3×108米/秒)
雷达原理习题答案
雷达原理习题答案
【篇一：2014雷达原理课后作业】
xt>2014年春季第9周（4月23日）作业
1. 请简述雷达系统为什么能够探测并定位远程运动目标。
3. 某单基地雷达发射矩形脉冲信号，工作频率为f0，发射脉冲前沿的初相为?0，有1个目标位于距离r处，请给出目标回波脉冲前沿的相位表达式（须有必要的推导过程）
4. 请画出雷达发射脉冲串的射频信号波形示意图，并标明必要的雷达信号参数（如脉冲时宽等）。
5. cos(2?f0t +?0)与cos(2?f0t +12?fdt +?1)是否是相参信号？其中fd、?0与?1都是未知常数。
6. 有人说“雷达系统是一种通信系统。”你是否认同此观点，并请给出2条以上理由。
7. 单基地雷达检测到目标回波延时为2?s，求目标的径向距离为多少公里。
8. 能使雷达发射机和接收机共享同一部天线的关键部件是什么？
9. 解调后的雷达基带信号波形为什么可以用复数表示。请画出iq正交解调的原理框图。
10. 请列举至少2项可能影响雷达目标回波信号相位信息的实际因素。
【篇二：雷达系统原理考纲及详解】
class=txt>1、雷达基本工作原理框图认知。
测距：利用发射信号回波时延 测速：动目标的多普勒效应
测角：电磁波的直线传播、天线波束具有方向性 2、雷达面临的四大威胁
电子侦察电子干扰、低空超低空飞行器、隐身飞行器、反辐射导弹 3、距离和延时对应关系
4、速度与多普勒关系（径向速度与线速度）
5、距离分辨力，角分辨力
6、基本雷达方程（物理过程，各参数意义，相互关系，基本推导）
7、雷达的基本组成（几个主要部分），及各部分作用
第二章 雷达发射机
1、单级振荡与主振放大式发射机区别 2、基本任务和组成框图
3、峰值功率、平均功率，工作比（占空比），脉宽、pri（tr），prf（fr）的关系。
第三章 接收机
1、超外差技术和超外差接收机基本结构（关键在混频）
经典雷达资料-第2章--雷达距离估算
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
第2章 雷达距离估算
Lamont V. Blake
2.1 引言
对于自由空间中特定目标的检测（该目标的检测受热噪声的限制），雷达最大作用距离估算的基本物理机理从雷达出现起就为人所熟知。本章的术语自由空间指以雷达为球心、半径远远延伸到目标之外的球形空域内仅有雷达和目标。本章采用的自由空间定义对具体的雷达而言是相当准确的，而通用定义是冗长的，且用处不大。该定义还暗示，自由空间内可被检测的雷达频率电磁波除了来源于雷达自身的辐射外，仅来自于自然界热或准热噪声源，如2.5节所述。
尽管上述的条件是不可能完全实现的，但是它接近许多雷达的实际环境。在许多非自由空间和完全非热噪声的背景下，估算问题要复杂得多。这些在早期分析中没有考虑到的复杂性也是由接收系统电路的信号和噪声关系的改变（信号处理）引起的。
在本章中将给出自由空间方程，讨论基本的信号处理，以及考虑一些十分重要的非自由空间环境下的方程和信号处理。另外还将考虑一些常见非热噪声的影响。虽然不可能涉及所有可能的雷达环境，但是本章所叙述的方法将简要地说明那些适合于未考虑到的环境和条件的必然方法的一般性质。一些要求采用特定分析的专用雷达将在后面章节中叙述。
定义
雷达作用距离方程包含许多雷达系统及其环境的参数，其中一些参数的定义是相互依赖的。正如2.3节所讨论的，某些定义含有人为因素，不同作者使用不同的作用距离方程因子定义是常见的。当然，若存在被广泛接受的定义，则采用该定义。但更重要的是，虽然某些定义允许一定的随意性，但是一旦一个距离方程因子采用特定的定义，则一个或更多的其他因子的定义将不再具有随意性。
例如，脉冲雷达的脉冲功率和脉冲宽度的定义各自均具有很大的随意性，但是一旦任何一个定义被确定，那么另一个定义将由限制条件决定，即脉冲功率与脉冲宽度的乘积必须等于脉冲能量。在本章中将给出一套定义，该定义遵循上述准则，并已被权威组织采纳。
雷达脉冲压缩信号基本理论
雷达脉冲压缩信号基本理论 第二章 雷达脉冲压缩信号基本理论
在介绍脉冲压缩之前，首先要了解关于雷达信号处理的基本基本理论，为研究雷达信号的脉冲压缩技术奠定理论基础。
2.1雷达信号处理基本理论简介
匹配滤波
匹配滤波（matched filtering）是最佳滤波的一种。当输入信号具有某一特殊波形时，其输出达到最大。在形式上，一个匹配滤波器由以按时间反序排列的输入信号构成。且滤波器的振幅特性与信号的振幅谱一致。因此，对信号的匹配滤波相当于对信号进行自相关运算。配滤波器是一种非常重要的滤波器，广泛应用与通信、雷达等系统中。
现假设一雷达输入信号为()xt，其中已知的雷达信号为()st，噪声信号为()nt。那么有
()()()xtstnt
（2.1）
其中雷达信号()st的频谱表达式和能量表达式分别可以用式2.2和2.3表示。
()()exp(2)Sfstjftdt
（2.2）
2|()|ESfdf
（2.3）
假设匹配滤波器的冲激响应为h(t)，那么滤波器的输出响应为：
()()()snytytyt
（2.4）
其中滤波器对()st的响应函数()syt的表达式为：
()()()exp(2)sytHfSfjftdf
（2.5）
再假设滤波器的输出信号成分在0t时刻会得到一个峰值，那么输出信号的峰值功率为： 200()|()()exp(2)|sytHfSfjftdf
（2.6）
此外，噪声的平均功率为：
220()|()|2nNytHfdf
（2.7）
因此可以得到信噪比：
2202022000|()()exp(2)||()||()|2|()|/2|()|2snHfSfjftdfSfdfytESNRytNNNHfdf
经典雷达资料-第2章--雷达距离估算 2
经典雷达资料-第2章--雷达距离估算 第2章 雷达距离估算
Lamont V. Blake
2.1 引言
对于自由空间中特定目标的检测（该目标的检测受热噪声的限制），雷达最大作用距离估算的基本物理机理从雷达出现起就为人所熟知。本章的术语自由空间指以雷达为球心、半径远远延伸到目标之外的球形空域内仅有雷达和目标。本章采用的自由空间定义对具体的雷达而言是相当准确的，而通用定义是冗长的，且用处不大。该定义还暗示，自由空间内可被检测的雷达频率电磁波除了来源于雷达自身的辐射外，仅来自于自然界热或准热噪声源，如2.5节所述。
尽管上述的条件是不可能完全实现的，但是它接近许多雷达的实际环境。在许多非自由空间和完全非热噪声的背景下，估算问题要复杂得多。这些在早期分析中没有考虑到的复杂性也是由接收系统电路的信号和噪声关系的改变（信号处理）引起的。
在本章中将给出自由空间方程，讨论基本的信号处理，以及考虑一些十分重要的非自由空间环第2章 雷达距离估算
·19·
境下的方程和信号处理。另外还将考虑一些常见非热噪声的影响。虽然不可能涉及所有可能的雷达环境，但是本章所叙述的方法将简要地说明那些适合于未考虑到的环境和条件的必然方法的一般性质。一些要求采用特定分析的专用雷达将在后面章节中叙述。
定义
雷达作用距离方程包含许多雷达系统及其环境的参数，其中一些参数的定义是相互依赖的。正如2.3节所讨论的，某些定义含有人为因素，不同作者使用不同的作用距离方程因子定义是常见的。当然，若存在被广泛接受的定义，则采用该定义。但更重要的是，虽然某些定义允许一定的随意性，但是一旦一个距离方程因子采用特定的定义，则一个或更多的其他因子的定义将不再具有随意性。
例如，脉冲雷达的脉冲功率和脉冲宽度的定义各自均具有很大的随意性，但是一旦任何一个定义被确定，那么另一个定义将由限制条件决定，即脉冲功率与脉冲宽度的乘积必须等于脉冲能量。在本章中将给出一套定义，该定义遵循上述准则，并已被权威组织采纳。 第2章 雷达距离估算