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雷达原理复习

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常工作的要求定。当输入的信号过大时,接收机将发生过载饱和,从而使较小的目标回

波显著减小。接收机的增益表示对回波信号的放大能力,通常表示为输出信号功率与输

入信号功率之比。

, 频率源的频率稳定性和频谱纯度:短期频率稳定度通常用单边带相位噪声功率密度来表

示。频谱纯度主要是频率源的杂波抑制度和谐波抑制度。 , 幅度和相位的稳定性

, 正交鉴相器的正交度:模拟正交鉴相器和数字正交鉴相器。正交鉴相器的正交度表示鉴

相器保持信号幅度和信号信息的准确程度。模拟正交鉴相器指相干振荡器的频率与中频

信号的中心频率相等,使其差频为零;可以处理较宽的基带信号,难以实现I、Q通道

良好的幅度平衡和相位正交;数字鉴相器的工作原理是直接用A/D变换器对中频信号,

然后进行I/Q分离。全数字化处理,可以实现很高的I/Q幅度平衡和相位正交,工作稳

定性好。

, A/D变化器的技术参数 , 抗干扰能力

, 频率源和发射激励性能:从频域角度,主要检测波形和发射激励信号的频谱特性;从时

域角度信号的质量主要是调制信号的前沿、后沿和顶部起伏,以及调制载波的频率和相

位特性。

4、接收机的噪声系数和灵敏度

接收机的噪声来源主要分为两种:内部噪声,主要由接收机中的馈电、放电保护器、高频放大器或混频器产生,在时间上是连续的,相位和幅度是随机的;外部噪声是 由雷达天线进入接收机的各种人为干扰、天电干扰、工业干扰、宇宙干扰和天线热噪声。 电阻热噪声:是由于导体中自由电子的无规则热运动形成的。电阻产生的起伏噪声电压均方值为

2ukTRB,4nn

额定噪声功率:当负载阻抗与噪声源内阻抗匹配时,噪声源输出最大的噪声功率

NkTRB,on

天线噪声:包括天线的热噪声和宇宙噪声,前者是由天线周围介质微粒的热运动产生的噪声,后者是由太阳以及银河系产生的噪声,这种起伏噪声被天线吸收后进入接收机就呈现为天线的热起伏噪声

2ukTRB,4AAnnA

,天线噪声温度取决于天线方向图中各辐射源的噪声温度,他与波瓣仰角和工作频率f有关。 噪声带宽:把不均匀的噪声功率谱等效为在一定频带内是均匀的功率谱,这个频带为等效噪声功率谱带宽。

,2Hfdf(),0B,n2Hf()0

5、噪声系数和噪声温度:噪声系数的定义是接收机的输入信号噪声功率比与输出信号噪声功率比的比值。它表示由于接收机内部噪声的影响,使接收机输出端额信噪比其输入端的信噪比变差的倍数。

N0F,NGia

噪声系数只适用于接收机的线性电路和准线性电路;为保证噪声系数具有单值确定性,规定输入噪声以天线等效电阻在室温290K时产生的热噪声为标准;噪声系数是没有单位的数值用分贝表示;噪声系数的概念与定义可以推广到任何无源或有源的四段网咯。

Te等效噪声温度把接收机内部噪声看成理想接收机的天线电阻在温度时所产生的

TFT,,(1)e0

F,1F,132FF,,,,......1GGG112级联电路的噪声系数: TT32.....TT,,,,e1GGG112

接收机的灵敏度:表示接收机接收微弱信号的能力。 第四章 雷达终端

1、雷达终端的基本内容:目标数据的录取、数据处理和目标状态的现实。任务是发现目标,测定目标的位置坐标,根据目标回波的特点及其变化关系来判断目标的性质。 2、雷达坐标系:直角坐标、极坐标。一维显示、二维显示。采用的显示器件:阴极射线管、平板显示器。扫描方式:直线扫描、径向扫描、圆周扫描,随机扫描方式、光栅扫描 一次显示显示目标的距离、方位、仰角、高度、位置为模拟显示,二次显示显示目标的高度、速度、航线,以数字显示为主。

主要类型:距离显示器、平面显示器、高度显示器、情况显示器、综合显示器 , 距离显示器:一维显示,用屏幕上的光点距参考面的水平偏移量表示目标的斜距,光点

的垂直距离表示目标回波的强度。A型显示器采用直线扫描方式;A/R型显示器采用双

踪直线扫描方式;J型显示器采用圆周显示器,主波与回波沿顺时针方向扫略弧线的长

度对应目标的斜距。

, 平面显示器:用屏幕上的光点的位置表示目标的坐标位置,光点的量度表示目标回波的

强度。PPI显示器。 , 高度显示器:E型显示器。

雷达显示器的质量指标:显示器的类型;显示的目标坐标的数量、种类和量程;对坐标的分辨力;显示器的量度和对比度;图像的重复频率;显示图像的失真和误差;其他指标:体积、重量、工作温度。

距离显示器:A型显示器:画面上有发射脉冲,近区地物回波,目标回波。组成:扫面电路的形成,视频放大,距标、距离刻度的形成

A/R显示器:发射脉冲、近区地物回波、两个目标回波 第五章 雷达作用距离

PGtt雷达方程:设雷达发射功率为,雷达天线的增益为,则在自由空间工作时,距离雷达天线R的目标处的功率密度为

假设目标可以将接受到的功率无损失的辐射出来,则可得到二次辐射功率: 又假设P2均匀辐射,则在接受天线处收到的回波功率为

如果雷达接收天线的有效截面积为Ar,则在雷达接收处接受到的回波功率为Pr,而

天线增益和有效面积之间有以下关系: 单基地脉冲雷达通常是收发公用天线

雷达方程虽然给出了作用距离和各参数之间的定量关系,但是未考虑到设备的实际损耗和环境因素,而且方程中有两个不可能预测的量:目标有效发射面积、最

小可检测信号。 目标的雷达截面积:定义为目标处每单位入射功率密度在接收机每单位立体角内产生的反射

,功率乘以4,导电性良好各向同性的球体,它的截面积等于该球体的几何投影面积,等效的意思是该球体在接收机方向每单位立体角产生的功率与实际目标散射体所产生的相同。 最小可检测信号:雷达检测能力实际上取决于信号噪声比。

SkTBFM,ionmin

M是识别系数,D是检测因子

用检测因子表示的优点:当雷达在检测目标之前有多个脉冲可以积累,由于积累可以改善信噪比;用能量表示的雷达方程适用于当雷达使用各种复杂脉压信号时的情况。只要知道脉冲功率及发射脉宽,就可以用来估计作用距离而不必考虑具体的波形参数。 门限检测:对检波后n个的脉冲进行加权积累,然后将积累输出与某一门限电压进行比较,若输出包络超过门限值,则认为目标存在,否则认为没有目标。

雷达原理复习

常工作的要求定。当输入的信号过大时,接收机将发生过载饱和,从而使较小的目标回波显著减小。接收机的增益表示对回波信号的放大能力,通常表示为输出信号功率与输入信号功率之比。,频率源的频率稳定性和频谱纯度:短期频率稳定度通常用单边带相位噪声功率密度来表示。频谱纯度主要是频率源的杂波抑制度和谐波抑制度。,幅度和相位的稳定性
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