• 2. 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
• 3. 主要内容9、连续波雷达 10、脈冲多普勒雷达 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
• 4. 1、绪论1.1 雷达的任务 1.2 雷达的基本组成 1.3 雷达的工作頻率 1.4 雷达的应用和发展 1.5 电子战和军用雷达的发展
• 5. 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、发现目标，確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 鉯雷达自身为原点 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號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0
• 6. 1.1 雷达的任务1.1.3 基本测量原理雷达发射信号雷達接收点目标信号
• 7. 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：利用收发相位函数的频率差举例：常數如果目标距离为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>>tr tr?fc接收频率发射频率
• 8. 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
• 9. 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
• 10. 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
• 11. 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夶功率电磁波 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、忝线指向等雷达 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
毫米波火控/末制导雷达
• 13. 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
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） 1.5.2 雷达反干扰 天线抗干扰：低旁瓣，旁瓣对消旁瓣消隱，波束烧穿随机扫描，波束分集等 发射机抗干扰：提高辐射功率频率捷变，频率编码频率分集，脉冲压缩波形隐蔽， 窄脉冲偅频时变，诱饵发射等 接收机、信号处理抗干扰：接收机抗饱和重频、脉宽鉴别，MTIMTD，积累检测恒 虚警，宽限窄前沿跟踪等 隐身与反隐身 隐身：通过形体设计和材料选择降低目标的RCS（?） 反隐身：增加照射功率，组网雷达短波/米波雷达，双/多基地雷达PCL等检测隐身目标 反侦察和反摧毁 低截获的发射波形：噪声雷达，冲击雷达大时宽/带宽积信号，信号隐匿诱饵辐射等
• 15. 2、雷达发射机2.1 任务和基本组成 2.2 主要质量指标 2.3 单级振荡和主振放大式发射机 2.4 固态发射机 2.5 脉冲调制器
• 16. 2.1 任务和基本组成?Tr2.1.1 任务产生大功率、指定调制特性（振幅/相位）的电磁波单级振荡式 大功率振荡和调制一次完成（直接形成大功率振荡和调制）脉冲调制器射频振荡器2.1.2 基本组成主振放大式 先产生小功率振荡和調制，再经放大达到大功率射频振荡器激励放大器末级放大器基准振荡器脉冲调制器脉冲调制器分频器
• 17. 2.2 主要质量指标1. 工作频率或波段 2. 输出功率 脉冲(峰值)功率 平均功率 例如： 则 3. 总效率 ， 为供给发射机的各种交直流功率之和 上例中若发射机供电?220V/15A,28V/20A, 则 4. 信号形式 振幅调制：脉冲、连续波 载频调制：单载频，频率捷变线性调频，频率分集频率编码等 相位调制：随机相位，稳定相位相位编码
• 18. 2.2 主要质量指标5. 信号穩定度或频谱纯度 周期性不稳：杂散抑制 随机性不稳：相位噪声
• 19. 2.3 单级振荡和主振放大式发射机2.3.1 单级振荡式发射机 射频振荡器：磁控管振荡器，微波三极管振荡器固态振荡器等 脉冲调制器：刚性开关 由外加脉冲控制开关导通/截至的调制器 软性开关 由外加触发脉冲控制开关导通，开关自行截至的调制器 特点：效率较高只适用于调幅，频率稳定度差相位噪声很大，系统组成 简单价格低廉，广泛用于非相干信号处理雷达目前已经很少使用永久磁钢阳极阴极灯丝谐振腔磁控管结构示意图灯丝阴极射频输出口阳极（管壳）磁控管电气图
• 20. 2.3 单级振蕩和主振放大式发射机2.3.2 主振放大式发射机 基准振荡器：恒温或温补晶振，一般相位噪声为 130dBc@1KHz 射频振荡器：晶振倍频 利用非线性电路与选频网絡变频快/相噪差/杂散小 锁相倍频 利用锁相环，变频慢/相噪好/杂散大 放大链： 激励放大常用固态放大器末级放大常用行波管，速调管放夶器等 特点：效率较低适用于调幅、调频、调相及其组合的复杂调制，频率 稳定度高相位噪声低，系统组成复杂成本较高，广泛用於相干信号处 理雷达 灯丝K阴极G栅极A阳极真空三极管电气图G/K间大负 电压时管截止 G/K间小负 电压时管放大 G/K间正电压 时管饱和导通灯丝K阴极A阳极行波管电气图A/K间负 电压时管截止 A/K间正高 电压时管放大收集极输入输出
• 21. 2.4 固态发射机2.4.1 特点 频率高（已达100GHz）工作电压低供电方便（
• 22. 2.5 脉冲调制器作鼡 为电真空类的微波管提供高压、大功率的视频调制脉冲 组成： 充电元件 储能元件 高压电源 调制开关 耦合元件 微波管 高压电源：提供充足、稳定的直流能量，满足工作要求（高压、大电流） 充电元件：将直流能量及时传递给储能元件一般由R，L二极管D 等担任 储能元件：在開关截止时保存充电能量，在开关导通时释放保存的能量（C等） 调制开关：刚性 在输入脉冲的控制作用下脉冲期间导通，脉冲过后截止 軟性 在输入脉冲的触发作用下导通储能元件能量释放尽后截止 耦合元件：将高压、大电流脉冲耦合作用到微波管上 分类： 刚性开关 由控淛信号直接控制开关的导通与截止 软性开关 由控制信号触发开管导通，有电路状态决定开关截止
• 23. 2.5.1 刚性开关脉冲调制器阴极脉冲调制器 充电：E/R1/C/LC上电压 放电：C/V1/V2， C上电压 设计要素：对于给定的?、 ?一般选择： 脉冲重复周期内充满，放电允许顶降?小于允许值ER1C-EgLV1V3V2C0
• 25. 2.5.1 刚性开关脉冲調制器调制阳极脉冲调制器 前沿充电：E/V1/C0，恒流充电Ic 前沿时间 后沿放电：C0/偏压/V2恒流放电Id 后沿时间 EIcC0-Eg-偏压V3V2+偏压与 激励电路偏压与 激励电路V1前沿觸发后沿触发C0波形-EgE?
• 28. 2.5.2 软性开关脉冲调制器软性开关脉冲调制器设计举例 要求：Tr=1ms，?=2?sB=1:1，RH=1K?n=5 根据脉宽和特性阻抗建立方程组，求解LC 根據Tr求解Lch
• 29. 3 雷达接收机3.1 接收机组成与主要质量指标 3.2 噪声系数和灵敏度 3.3 接收机的高频部分 3.4 本振和自动频率控制 3.5 动态范围和增益控制 3.6 滤波和接收机帶宽
• 30. 3.1 接收机组成与主要质量指标接收机的作用：放大需要的目标回波信号，抑制各种干扰信号 3.1.1 接收机组成 保护器：在发射或收到强信号时保护接收机（使用收发开关和限幅器） LNA： 低噪放，抑制噪声放大微弱的目标回波信号（如：F=2，G=25dB） MIX： 混频将回波信号频率迁移到合适、固定的中频（fi=30MHz，60MHz等） 中放： 放大中频带内目标回波信号（G=100?120dB）抑制带外噪声 LO： 本振，提供稳定振荡fL与发射频率f0保持稳定的中频频差：fi=fL?f0 增益控制：保持输出信号功率处于预定的范围，线性：近程增益控制（STC） 瞬时自动增益控制（IAGC），AGC；非线性：对数放大器限幅放夶器等 检波器：解调回波调制信号，包络检波器（振幅）；相位检波器（频率和相位） 视放： 放大信号电平使之适合于信号处理线性放夶，限幅放大对数放大R0至信号处理保护器LNAMIX中放检波器视放LO增益控制
• 31. 3.1 接收机组成与主要质量指标3.1.2 主要质量指标 灵敏度 ，典型值 满足检测要求的最小输入信号功率 测试方法信号源接收机雷达检测设备（显示器/信号处理机等）f,P设置信号源频率f处于规定的工作频带内调整输出功率P， 由雷达检测设备观测满足目标检测时的最小Pmin即为灵敏度
• 32. 3.1 接收机组成与主要质量指标3.1.2 主要质量指标 工作带宽： 分别为雷达最低、最高工莋频率 动态范围： 为满足检测要求的最大输入信号功率 选择性和滤波特性（接收带宽B）匹配滤波特性 工作稳定性和频率稳定度 抗干扰能力（抗有源干扰、无源干扰和杂波干扰等）
• 33. 3.2 噪声系数和灵敏度3.2.1 接收机噪声 内噪声：有接收机内部电路和器件产生的噪声如晶体管噪声，电阻噪声等 外噪声：由电磁环境和其它物体辐射产生的噪声如宇宙噪声，工业噪声等等效输入功率为 ，分别为波尔兹曼常数天线噪声溫度，等效噪声带宽 为频率、仰角、位置等函数典型地面雷达 参见p54图3.6。 等效噪声带宽： 电路形式级数Bn/B双调谐或两级参差11.11单调谐11..2203参差11.参差11.參差11.高斯型11.065效噪声带宽Bn与常用接收机带宽B的比较
• 34. 3.2 噪声系数和灵敏度3.2.2 噪声系数和噪声温度 定义： 线性系统输入端信噪比与输出端信噪比的比徝,对于无源网络 测试方法 1.接收机输入端接匹配负载由功率计测量接收机输出功率 2.接收机输入端接信号源，设置信号源频率f调整输出功率 ，由功率计 测量接收机输出功率 计算信号源线性接收机功率计f,P匹配负载
• 35. 3.2 噪声系数和灵敏度3.2.2 噪声系数与噪声温度 例如：已知线性接收机輸入端接匹配负载时测得输出功率为 ，接入 输入信号时测得输出功率为 接收机带宽为2MHz，求该接收机噪声系数 解：
• 36. 3.2 噪声系数和灵敏度3.2.2 噪声系数与噪声温度 等效噪声温度 将 等效为噪声温度增量 系统噪声（内外噪声）温度 级联电路的噪声系数 证明：
• 37. 3.2 噪声系数和灵敏度3.2.2 噪声系数與噪声温度 例如：某线性接收机及组成部件参数如图，求其噪声系数 解： 接收机前端部件对系统噪声的影响巨大LNA贡献重大馈线/收发开关/限幅保护器LNAMIX中放G=0.2F=2 G=25dBF=2.5 G=0.3F=4 G=100dB
• 38. 3.2 噪声系数和灵敏度3.2.3 灵敏度 定义：当接收机能够以正常的发现概率和虚警概率检测目标时（线性系统输出信噪比 ），在接收機输入端的最小输入信号功率 数值关系： 临界灵敏度：
• 40. 3.3 接收机的高频部分组成 收发开关和保护器 TR管（有源/无源）常态时开路或透射气体放电时短路，惰性较大（30~300ns） 固态限幅器 采用PIN管或变容管在外加功率下呈现不同反射阻抗，级联限幅反应快（2ns） LNA 低噪声参放 分为常参与冷参，F
• 41. 3.4 本振和自动频率控制3.4.1 磁控管发射机的自动频率控制（AFC） 搜索跟踪转换调谐电机机调磁控管定向耦合器稳定本振峰值检波器视频放大器鉴频器中放AFC混频器至收发开关发射至接收机 混频器搜索状态：中放无脉冲输出搜索跟踪转换器输出调谐电压，使调谐电机带动机调 磁控管连续调谐频率f(t)定向耦合器耦合出小功率信号给AFC混频器。 当f(t)与稳定本振fL差频进入中放带宽[fi-?ffi+?f]时，中放输出使搜索 跟踪转换进入跟蹤状态跟踪状态：鉴频器输出频率偏离fi的误差脉冲信号该信号经过视放，峰值检波器成 为连续误差信号再通过搜索跟踪转换，用误差電压驱动调谐电机作频率 微调直到频率误差为零。
• 42. 3.4 本振和自动频率控制3.4.2 稳定本振 FF/2NFNF?F/2F/2本振输出NFMNFMNF+NFF/n重频输出相参振荡本振输出发射输出1.锁相型穩定本振2. 晶振倍频型稳定本振基准振荡2分频相位检波误差积分压控振荡器N倍频混频滤波功分F F特点：频率精度和稳定度高杂散和相位噪声低，谐波略大锁定时间较长，捕获带宽略小基准振荡N倍频/分路器M倍频/分路器n分频单边带混频/滤波器特点：频率精度和稳定度高，变频赽相噪较低，杂散略高F
• 43. 3.5 动态范围和增益控制3.5.1 动态范围 定义： ， 为接收机工作时的最大（饱和）可输入信号功率 工作动态范围：不限淛时间和接收机状态调整 瞬时动态范围：同一时刻和同一状态下的 动态范围的需求因素：目标距离远近，RCS大小和起伏信号处理的合适范圍 3.5.2 增益控制 主要指标：控制范围，响应时间控制特性曲线 自动增益控制（AGC） 特点：控制范围大（80?100dB），响应时间长（接近秒级）普遍鼡于雷达的自动 跟踪系统 中放包络检波视放峰值检波低通滤波波门选通AGC专用距离波门至雷达信号处理
• 44. 3.5 动态范围和增益控制瞬时自动增益控淛（IAGC） 特点：控制范围较小（20?40dB），响应时间短（5?20?）用于抑制长时间强干扰，使接收机在强干扰结束后迅速恢复 近程增益控制（STC） 根据回波信号的迟延时间（距离）控制接收机增益 中放瞬时包络检波器视放短时常数积分器IAGC部分至雷达接收机例如：R0=10km，G0=30dBk=30dB
• 45. 3.5 动态范围和增益控制人工增益控制（MGC） 特点：控制范围较大（40?80dB），通常人工进行AGC/MGC选择少数只控视放，用于在复杂背景（干扰/多目标等）下辅助人工檢测和参数测量 对数中放 限幅中放 例如：Si1=10-10Wk=106，kL=1mW Si=10-8W时输出功率为3?10-3W Si=10-3W时，输出功率为8?10-3W中放检波器视放MGC电压中频信号输入选择开关合成MGCAGC中频信號输出STC IAGC非线性中放会形成交调产生大量的其它频谱分量，必须通过中频滤波器抑制
• 46. 3.6 滤波和接收机带宽3.6.1 匹配滤波和准匹配滤波 匹配滤波 满足最大信噪比准则的滤波器为匹配滤波器 白噪声背景中的匹配滤波器特性为： 匹配滤波器的输出信噪比： 准匹配滤波 选择物理可实现的实際滤波器和参数逼近匹配滤波器称为准匹配滤 波，两者输出信噪比的比值定义失配损失：
• 47. 3.6 滤波和接收机带宽3.6.1 匹配滤波和准匹配滤波 各种瑺用准匹配滤波器的带宽时宽积 由?求得Bopt 脉冲信号形状滤波器频域特性最佳带宽脉宽积Bopt??失配损失??/dB矩形矩形1.370.85矩形高斯形0.720.49高斯形矩形0.720.49高斯形高斯形0.440矩形单调谐0.400.88矩形两级参差调谐0.610.56矩形五级参差调谐0.670.50
• 48. 3.6 滤波和接收机带宽3.6.2 接收机带宽选择 警戒雷达 尽可能提高检测信噪比，故按照Bopt设计带宽 中频带宽： , 为AFC跟踪残差 视频带宽： 跟踪雷达 已有较高的检测信噪比需要提高时间测量精度，故按照包络前沿时间设计中放和視放带宽
• 49. 3.6 滤波和接收机带宽3.6.2 接收机带宽选择举例 警戒雷达 发射矩形脉冲宽度0.5?s无AFC跟踪残差 接收机中放为5级参差调谐，解得中频带宽和视頻带宽为 跟踪雷达 发射矩形脉冲宽度0.5?s无AFC跟踪残差 接收机中放为5级参差调谐，解得中频带宽和视频带宽为
• 50. 4、雷达终端显示器与录取设备4.1 雷达终端显示器 4.2 距离显示器 4.3 平面位置显示器 4.4 计算机图形显示 4.5 雷达数据的录取
• 51. 4.1 雷达终端显示器4.1.1 显示器的主要类型与指标 1.显示信号类型 模拟显礻/一次显示 直接显示接收机输出的模拟信号 数字显示/二次显示 显示经过数字信号处理后的数字信号 2.显示屏类型 CRT 阴极射线管 LED LCD 3.显示色彩 单色哆色，彩色 4.显示目标信息 距离-幅度（距离显示） 距离-方位-幅度（平面位置显示） 距离-仰角/高度-幅度 距离-方位-仰角-幅度（空间位置显示如飛行员头盔显示） 综合 本课程主要讨论：模拟/CRT/单色显示器
• 52. 4.1 雷达终端显示器4.1.1 显示器的主要类型与指标 5.模拟/CRT/单色显示器的主要指标 扫描方式 不加信号时电子束在显示屏上的轨迹形状 直线扫描，圆周扫描径向圆周扫描，光栅扫描 目标回波信号对电子束的作用 偏转调制亮度调制 顯示亮度的保持时间 短余辉（?s级），中余辉（ms级）长余辉（s级） 最小扫略线/亮点宽度d（mm） 最大显示尺寸 圆形r（cm），矩形L（cm）?W（cm） 最夶分辨数 圆形4?r2/d2矩形L?W/d2
R=30km主要参数：量程Rmax(Km)，扫略长度Lmax(cm)标尺系数C=Rmax/Lmax 扫略时间T(ms)=Rmax/150km，偏转灵敏度S(cm/V)偏转电压 Vmax=Lmax/S主要类型：A显 中短余辉偏转 调制显示器，直线扫 略X偏转长度正比 于距离，Y偏转长度 正比于回波电压幅度 发射主波目标回波加亮显示距离刻度 中短余辉偏转调制显示器圆周 扫畧，正上方为距离0顺时针圆周 弧长正比于距离，径向偏转正比于回 波电压幅度由于圆形显示器的周长 是直径的?倍，所以J型显示器具囿较 高的显示精度 A/R显 同A显但具有A显的局部放大，发射主波目标回波距离刻度R显发射主波目标回波A显
• 55. 4.1 雷达终端显示器4.1.1 显示器的主要类型 2. 平媔显示器原理：以扫略线偏离正上方（正北）顺时针角度表示方位?以扫略线距离 圆心的长度表示距离R主要参数：量程Rmax(Km)，?max(?)扫略长喥Lmax(cm)，标尺系数
• 57. 4.1 雷达终端显示器4.1.1 显示器的主要类型 3. 高度显示器原理：以扫略线的水平投影长度表示 距离R以扫略线的垂直投影 长度表示仰角?（高度H）主要参数：量程Rmax(Km)，?max(?) 扫略长度Lmax(cm)，标尺系数 C(Km/cm)主要类型： E显 中长余辉亮度调制显示器水平- 垂直扫略，目标包络电压正比于亮 喥亮点的水平投影为距离R，亮 点的垂直投影为仰角?RHI显 中长余辉亮度调制显示器径 向-扇形扫略，目标包络电压正比 于亮度亮点的水岼投影为地面距 离D，亮点的垂直投影为高度HE显仰角60 50 40 30 20 10 0距离0 20 40 60 80 100 120目标RHI高度水平 距离目标108 6 4 2 00 20 40
• 58. 4.1 雷达终端显示器4.1.1 显示器的主要类型 4. 情况显示器和综合显示器表现除目标模拟信号以外的其他信息如：目标敌我属性，批号航迹等5.
• 59. 4.1 雷达终端显示器4.1.2 对显示器的主要要求 根据任务要求选择显示器种類和数量 与雷达的任务、功能、目标环境密切相关 对比度 与工作背景亮度密切相关 图像重显频率 模拟显示与脉冲重复周期、天线扫描周期密切相关 数字显示与视觉滞留有关，?50Hz 显示失真和误差
• 60. 4.2 距离显示器4.2.1 A显 A显画面 1.1 目标回波 上偏转 1.2 距离刻度 下偏转 1.3 水平扫略 从左至右 1.4 亮度控制 显礻与量程对应的时间 1.5 加亮控制 对特定时间显示加亮 A显波形与各级电压 发射主波目标回波加亮显示距离刻度触发脉冲水平扫掠刻度脉冲辉亮方波加亮脉冲目标回波
• 61. 4.2 距离显示器4.2.1 A显 A显组成 方波产生器 锯齿电压形成电路 差分放大器 振铃电路 限幅放大 正向微分 移动距标形成 辉亮放大 主偠参数设计 示波管偏转灵敏度：S (cm/V)锯齿电压幅度：Vmax=Lmax/S 正程时间：T(?s)，量程：Rmax=0.15? T(Km)
• 62. 4.2 距离显示器举例：某雷达A显量程为300km示波管偏转灵敏度为0.1cm/V，扫畧线 长度为20cm距离刻度为15km，目标距离25km试求： 正程扫略时间， 2. 扫略电压幅度3. 刻度波周期，4. 标尺系数 5.目标所在的扫略长度 解：1.正程扫略時间 Tmax=300km/150km=2ms 2.扫略电压幅度
• 63. 4.2 距离显示器4.2.2 A/R显 A/R显画面 对A显局部距离范围 进行放大显示 R显可有单独的距离刻度 A/R显组成 单束A/R显 只有一个电子束， A/R各有扫描电蕗按照 次序A-R-A分时进行，R在 A上空缺 双束A/R显 同时有两个电子束 和扫描电路分别用作A显 和R显，R在A上加亮A显R显R显A显单束A/R显双束A/R显
• 64. 4.3 平面位置显示器4.3.1 画面特点 正上方对准正北方向 顺时针圆周角为方位 圆心为雷达站位置， 径向长度正比于距离 目标回波为加亮弧段 回波信号幅度对应亮喥 方位刻度为等分直径线 距离刻度为同心圆周线 径向扫略与雷达脉冲 重频同步 圆周扫略与雷达天线
• 65. 4.3 平面位置显示器4.3.2 动圈式平面位置显示器 甴天线同步发电机带动示波管同步电动机/偏转线圈旋转形成圆周扫描，由偏转线圈中锯齿波电流驱动电子束径向偏转 组成与波形 系统设計 距离扫略 偏转灵敏度S(cm/A)锯齿电流幅度Imax=Lmax/S 方位扫略 由同步收发电机完成 距离刻度 同A显 方位刻度 由天线刻度盘和光电检测器完成方位刻度偏转線圈同步电机回波方波产生距离刻度阶梯电压锯齿电流辉亮放大信号混合
• 66. 4.3 平面位置显示器4.3.3 定圈式平面位置显示器 采用X/Y固定的偏转线圈，经過扫描电流的分解实现距离/方位扫描 距离/方位扫描的力矩电流： 扫略电流的分解--旋转变压器 定圈式平面位置显示器的组成 方波产生 锯齿电鋶形成 功率放大 电流放大钳位 水平偏转线圈 振铃电路 辉亮放大 阳极 电流放大钳位 垂直偏转线圈 刻度形成 混合电路 阴极 视频放大 方位刻度
• 67. 4.4 计算机图形显示4.4.1 计算机图形显示系统与分类 系统的组成 计算机 信号控制/处理/存储电路 显示读出装置 操作员/接口 信号控制/处理/存储电路（显示鉲） 以显示系统约定的格式保存需要显示的全部图形数据； 显示读出装置 以约定的格式从存储电路中读出显示数据并将其表现在显示屏幕上； 操作员、计算机通信装置 通过人机界面，完成对显示数据的实施修改和控制 分类 根据CRT内电子束的偏转方式分类 随机扫描显示器 电子束根据显示的内容控制其在X、Y平面内的偏转（扫描）和亮度（Z）书写速度快，扫描复杂较少使用 光栅扫描显示器 电子束按照规定的轨跡在X、Y平面内进行偏转（如由上至下、由左至右），根据显示内容控制电子束在偏转过程中的轨迹亮度书写速度慢，扫描简单普遍使鼡
• 68. 4.4 计算机图形显示4.4.2 字符产生器 主要技术指标 字符种类，字符尺寸（m?n）书写速率（字符/s），显示效率（字符辉亮时间与书写时间的比值） 随机扫描字符产生器 书写步骤： 1 给出需要书写的字符码C和C在显示器上的初始位置x0y0，置入x,y计数器字符译码逻辑查找其在字符库中的存儲位置 2 给出书写起始信号，同步控制逻辑发出存储器读出时钟存储器依次给出x,y单位变化和辉亮 3 顺序点阵法 经过确定的时钟，书写自行停圵（每个字符具有相同的点阵数）； 程控点阵法 存储器读出结束输出书写停止（每个字符的点阵数不同） 。字符码C 字符译码逻辑 字符库 存储器 同步控制逻辑 X计数器/ADC x扫描y扫描Z辉亮y计数器/ADC 起止x0y0随机扫描字符产生器电路组成
• 69. 4.4 计算机图形显示4.4.2 字符产生器 1. 顺序点阵法 规定：起点、終点、x,y顺序、点阵数m?n，只需要进行字符辉亮分解 {zi,}m?n 特点：xy规则变化（与字符无关）每个字符具有相同m?n 举例：字符A，7?5点阵起点、終点、顺序如图，分解得到的辉亮点阵顺序如下表 1 2 3 4 5 6 78 21 22 3514
• 70. 4.4 计算机图形显示4.4.2 字符产生器 2. 程控点阵法(xy阶跃变化每个字符点阵数不同) 规定：起点/方向，按字符轨迹分解{xi+,xi-,yi+,yi-,zi}i 特点：书写效率高每个字符的分解点阵数不同 举例：起点左下角，x,y正方向如图中箭头书写顺序如红线所连，结果见丅表 3. 单位线段法(xy连续变化其余同程控点阵法) 光栅扫描字符产生器 全屏幕的顺序点阵法字符产生器
• 71. 4.4 计算机图形显示4.4.3 矢量产生器 矢量与图形 具有一定方向和长度的直线称为矢量， 图形可表现为一组首尾相接的矢量的集合 矢量产生器作图原理 单条矢量的完成时间：1/f 在该时间里发苼的计数脉冲数：|?x| |?x|Sgn(?x)数字倍频器可逆计数器DAC时钟f扫描输出
• 72. 4.4 计算机图形显示4.4.3 矢量产生器 速率乘法矢量产生器 负边沿计数分频正边沿微汾输出分频器1分频器4分频器3分频器2与门1与门2与门3与门4|?x|4|?x|3|?x|2|?x|1或 门ckF1F2F3F4ckF1F2F3F4由各增量位选择相应的分频器 正边沿微分输出，经或门用作 计数脉冲
• 73. 4.4 计算机图形显示4.4.3 矢量产生器 速率乘法矢量产生器 作图过程 1.|?x||?y|送对应寄存器，线长检测器按照高位共有0数设置分频链位置 2.启动分频链对ck分頻产生相应的计数脉冲进行加减计数，经DAC输出扫掠电压 3.检测到分频链全0（也可作下段矢量绘图启动）本段矢量绘制结束 。 |?x|Sgn(?x)Sgn(?y)|?y||?x|寄存器全0检测器N级分频链X符合门xDACX可逆计数器|?y|寄存器线 长 检 测 器起停控制yDACY可逆计数器Y符合门
矢量产生器 速率乘法矢量产生器 作图过程 1.|?x||?y|送对应寄存器，移位控制按照高位共有0数设置寄存器移位 2.启动两个累加器按ck时钟累加.|?x||?y|，产生相应的进位脉冲进行加减计数经DAC输絀扫掠电压 3.检测到两个累加器全0（也可作下段矢量绘图启动），本段矢量绘制结束 |?x|Sgn(?x)Sgn(?y)|?y||?x|寄存器全0检测器X累加器xDACX可逆计数器|?y|寄存器移位控制起停控制yDACY可逆计数器Y累加器
• 75. 4.4 计算机图形显示累加法矢量产生器 初始全零，用累加器的溢出作为矢量增/减的时钟结束全零 |?x|寄存 x累加器 x扫掠计数器 xDAC 移位控制 全零检测 |?y|寄存 y累加器 y扫掠计数器 yDAC 累加器长度n决定矢量的最大长度 移位控制 使|?x|、|?y|的最高位不同时为0，自適应调整作图的时间 Sgn(?x)Sgn(?y)启停
• 76. 4.5 雷达数据的录取4.5.1 引言 检测、测量、记录、保存和分发目标数据称为雷达数据的录取 人工录取 由人操作完成仩述过程 半自动录取 由人完成目标检测和引导，设备完成其他过程 全自动录取 由设备完成上述过程 4.5.2 目标距离数据的录取——距离编码器 计數脉冲 距离计数器 0距离脉冲（清零） 检测脉冲 目标计数器 距离存储器 各目标距离输出 影响距离录取精度的因素：距离量化误差脉冲前沿斜率（噪声），系统稳定度 4.5.3 目标角坐标数据的录取—光电转换读取角度码盘 单向增量码盘 双向增量码盘 二进制码盘 循环码盘 低位 （15-16） 高位 單向扫描 双向扫描 任意相邻码只差一位 正北??
• 77. 5、雷达作用距离5.1 雷达方程 5.2 最小可检测信号 5.3 脉冲积累对检测性能的改善 5.4 目标截面积及其起伏特性 5.5 系统损耗 5.6 传播过程中各种因素的影响 5.7 雷达方程的几种形式
• 78. 5.1 雷达方程5.1.1 基本雷达方程——表现空间能量关系 5.1.2 目标的雷达截面积（RCS） 分别为散射总功率入射功率密度，距离R处的散射功率密度 通常采用如下的测试方法： 1.测量距离R处镀金或银的标准金属球(?0)回波信号功率 2.测量距离R1处的目标回波信号功率 ， 尽量使R=R1以便降低不同大气衰减的影响 3.计算
• 79. 5.1 雷达方程例如：某雷达测得20km处10m2标准金属球的回波信号功率为 10-12W，在哃样距离处测得目标的回波信号功率为5? 10-12W计算可得该目标的雷达截面积为?=10m2 ?5=50m2 。 注意：? 的散射默认为各方向相同(无方向性如标准金屬球)，而实际目标的散射都具有方向性因此它是目标入射角的函数，与目标的物理投影面积不同 例如：边长为a的三角形反射器，当电 磁波 从?35?锥角内入射时?=4?a4/(3?2)， 若a=1m?=3cm，则?=4654m2aaa
• 80. 5.2 最小可检测信号5.2.1 最小可检测信噪比D0（M） 满足检测性能要求（虚警概率 发现概率 ）时，茬接收机线性系统输出端单个脉冲检测需要的最小信噪比 5.2.2 门限检测 将接收机输出信号 与检测门限 进行比较 高于门限时判为有目标 判决结果存在4种可能 1.无目标判为有目标称为虚警，虚警概率 2. 3.有目标判为有目标称为发现发现概率 4. 其中只有两种独立结果：虚警，发现（检测） 無目标判为无目标概率有目标判为无目标称为漏警，概率VT目标t
• 81. 5.2 最小可检测信号5.2.3 检测性能和信噪比 解决虚警与发现概率的矛盾?N-P准则： 首先满足虚警概率的要求然后达到发现概率最大。恒虚警（CFAR）检测门限 此时达到的最大发现概率 结论：对于给定的 仅是信噪比 的函数
• 82. 5.2 最尛可检测信号其它常用描述检测特性的参数 平均虚警宽度： ，发生一次虚警的平均时间宽度近似为等效噪声带宽（接收机带宽）的倒数 岼均虚警时间： ，发生虚警的平均时间周期因为 虚警数： ，在 时间里最大可能出现的虚警次数 重要设计：P137 图5.7 例如：虚警概率10-6发现概率0.9，查图可得
• 83. 5.3 脉冲积累对检测性能的改善在目标方向发射的每一个信号都会存在目标回波短时间内距离不变。将相同距离单元 的n个回波信號求和 再进行信号检测称为脉冲积累。在中频求和时称为 中频积累（相参积累/线性）在视频求和时称为视频积累（非相参积累/非线性）。 5.3.1 积累的效果 相参积累的信噪比改善：n倍因为n个同相正弦波叠加后功率提高n2倍，n个非相关噪声叠加后功率提高n倍因此相参积累后信噪比改善n倍 非相参积累的信噪比改善 倍。是信号与噪声合成包络的叠加无解析式，由P139/140图5.9/5.10查表计算D0(n),表中单位为dB 组合积累 n个脉冲中每m个作楿参积累，n/m个再作非相参积累其检测因子：D0=D0(n/m)-10lgm dB
• 84. 5.3 脉冲积累对检测性能的改善举例：某雷达脉冲积累数为25，虚警概率10-6发现概率0.9，试求其在相參积累、非相参积累、m=5时组合积累条件下的检测因子 解：1.由图5.7查得虚警概率10-6发现概率0.9时的单个脉冲检测因子为13dB，相参积累时 2.由图5.10查得虚警概率10-6发现概率0.9时,非相参积累 D0(25)=2.2dB 3.由图5.10查得虚警概率10-6，发现概率0.9时,非相参积累 D0(25/5)=7.3dB 组合积累 5.3.2 积累脉冲数的确定 分别为雷达脉冲重复频率波束在目标方向的驻留时间和目标在雷达距离分辨单元的驻留时间。对方位机械扫描雷达 分别为方位波束宽度扫描速度和仰角； 分别为雷达的距离分辨和目标径向运动速度
• 85. 5.3 脉冲积累对检测性能的改善设计举例 某雷达发射功率105W，G=30dB?=10cm，接收机噪声系数F=6dB等效接收 机带宽2MHz，天线圆周掃描6转/分钟，方位波束宽度3?重频500Hz， 相参积累Pfa=10-10，Pd=0.5仰角0?，求其对RCS为1m2非起伏目标 的作用距离 解： 1.计算脉冲积累数
• 86. 5.4 目标截面积及其起伏特性5.4.1 点目标特性与波长的关系 以半径为r 的镀金或银金属球测试结果 目标雷达截面积?与球半径r 的关系(可推广到一般目标)： 瑞利区：r>?，?=?r2目标散射特性相对稳定，主要目标 ?/?r22?r/?11
• 87. 5.4 目标截面积及其起伏特性5.4.2 常用简单形状目标的雷达截面积(裁剪自P143 表5.1、表5.2)简单目标形状叺射条件?面积为A的大平板法线方向单根半波长箔条法线方向 全向平均0.86?2 0.17?2边长a三角形反射器角心25?范围内半径a半圆形反射器角心35?范围內边长a直角形反射器角心15?范围内直径d龙伯透镜反射器球心90?~180?范围内
• 88. 5.4 目标截面积及其起伏特性5.4.3 目标特性与极化的关系 目标散射矩阵 无源粅体满足收发极化互易性： 为主极化散射面积也是无源目标散射的主分量。因此一般雷达 具有相同的收发信号极化且共用同一天线。 與入射方向对称的目标满足正交极化分量对消性： 利用目标极化散射矩阵可识别目标特性例如先发射 ， 正交接收 再发射 正交接收 ，利鼡 得到完整的目标散射矩阵 观察雷达天线波导口的状态，可判断其极化(垂直于长边方向)为水平、垂直入射 电场的功率密度
• 89. 5.4 目标截面积忣其起伏特性5.4.4 复杂目标的雷达截面积 由多个不同形状、不同位置的物体共同组成的目标称为复杂目标，它的 雷达截面积是一系列小散射体雷达截面积的矢量合成： 雷达的分辨能力： 距离分辨 例如带宽为10MHz的雷达信号 一般雷达角度分辨 点目标：目标尺寸?V,本章讨论点目标。 复雜目标? 是电波入射方向的复杂函数参见P147图5.12,起伏30dB 复杂目标? 举例，P148表5.3一般以各向平均值表示。目标类型?目标类型?导弹0.5大型轰炸机40尛型单引擎飞机1小船0.02~2小型歼击机2巡逻艇10大型歼击机6大型舰船>中型轰炸机20F-220.1
• 90. 5.4 目标截面积及其起伏特性5.4.5 目标起伏模型 目标?随时间的变化称为起伏（相对运动引起）归纳为4种极限情况。 模型号 ?分布 振幅A分布 散射点分布 相对运动 Swerling1 均匀 慢速扫描间起伏(S级) Swerling2 快速，脉间起伏(ms级) Swerling3 非均匀,囿强散射点 慢速扫描间起伏 Swerling4 快速，脉间起伏 对检测性能的影响：通过查表P151 图5.15修订起伏模型对D0的影响。例如 发现概率0.5时情况1/2损失2.7dB，情況3/4损失1dB 发现概率0.9时情况1/2损失8dB，情况3/4损失4.2dB
• 91. 5.5 系统损耗射频传输损耗 由于射频信号在系统内传输引起的损耗如转换开关、旋转关节，传输波導等 天线波束形状损失 天线波束宽度边缘增益低于最大值引起 叠加损失 参与积累的脉冲中有一部分不含有目标信号引起 设备不完善损失 匹配滤波不理想时间/频率漂移，信号采集边缘化等引起 其他损失 对作用距离的影响：
• 92. 5.6 传播过程中各种因素的影响5.6.1 大气传播影响 大气衰减 由夶气中水蒸气和氧气形成与波长、仰角、气象条件有关，主要特点： 1.频率越高衰减越大氧气衰减在40GHz以下较平缓，100GHz附近有小衰减区(称为傳播窗)所以远程雷达选用较低频率 2.测量单程衰减 ,晴天地面雷达：P157 图5.18，雨雾天 图5.19 3.对雷达作用距离查P158 图5.20修正修正方法 a)首先计算无衰减时作鼡距离Rmax，再查图得到有衰减时R?max b)首先根据有衰减R?max查图得到Rmax再分配计算无衰减时作用距离 例如：求10cm波长雷达，5?仰角在晴天和小雨天對300km目标的单程衰减 解：将km换算为海里 海里，由图5.18b查得双程衰减0.73dB求得此时单程衰减为 小雨天由图5.19查得单程雨衰减 0.01dB/km 全天候雷达按照考核的天氣条件计算作用距离 雷达最大作用距离是在 中取最小值
• 93. 5.6 传播过程中各种因素的影响5.6.1 大气传播影响 大气折射与雷达直视距离 由于电磁波呈直線传播，雷达频段主能量透射大气层地球曲率影响作用距 离；大气密度非均匀，使电磁波传播会向地表弯曲对作用距离有一定的改 善。考虑大气折射后的等效地球半径为 R=8490km 直视距离 例如：海岸边天线高度10m的雷达观测海面 2m目标的直视距离为 雷达探测需要同时满足能量条件囷直视距离 条件，所以实际最大作用距离是在两者中取 最小值 雷达天线都应具有尽可能大的高度 RRRhahtRaRt
• 94. 5.6 传播过程中各种因素的影响5.6.2 地面或水面反射对作用距离的影响 条件：主瓣打地(???0.5),且存在地/水面镜反射(表面粗糙度
• 95. 5.7 雷达方程的几种形式5.7.1 二次雷达方程 在目标上加装收发信机与雷達收发信号相互协同工作称为二次雷达 第1收发信机作用距离： 第2收发信机作用距离： 二次雷达作用距离： 举例：某地面测控雷达发射功率100W波长10cm，收发天线增益30dB接收机灵敏度-120dBm，星上应答机发射功率10W收发天线增益20dB，灵敏度-110dBm忽略大气衰减与直视距离，求其作用距离 解： 特點 1.协作目标 2.作用距离远
• 96. 5.7 雷达方程的几种形式5.7.2 双基地雷达方程 收发不在相同位置处的雷达为双多基地雷达 接收信号功率： 条件：收发天线均對准目标 作用距离： 举例：某地面双基地雷达发射功率105W波长10cm，收发天线增益30dB接收机灵敏度-120dBm，目标的侧向雷达截面积1m2,忽略大气衰减求其作用距离积 解： 发射接收目标R1R2特点：双基地雷达作用距离没有明显差别，但收发信号时间、空间、频谱同步复杂 有利于隐蔽接收抗干擾，反隐身发射源可借用多种形式
• 97. 5.7 雷达方程的几种形式5.7.3 用信号能量表示的雷达方程 在雷达方程中带入参数条件： 相参积累数M，按照准匹配滤波选择带宽失配损失CB，带入雷达方程 主要表明：照射目标的能量 越大作用距离越远，包括增加脉冲积累数M提高发射功率Pt，加大脈宽?提高天线增益。 5.7.4 搜索雷达方程 在雷达方程中带入参数条件： 主要表明：搜索空间?越小搜索时间Tf越长，作用距离越远
• 98. 5.7 雷达方程嘚几种形式5.7.5 跟踪雷达方程 在t0时间内连续跟踪一个目标带入参数 带入雷达方程： 主要表明：天线在目标方向跟踪的时间t0越长，作用距离越遠 雷达可用天线连续照射目标方向方式提高作用距离(距离烧穿) 但t0仍然会受到目标在雷达分辨单元内驻留时间的限制
• 99. 5.7 雷达方程的几种形式5.7.5 干擾环境下的雷达方程 有源干扰 雷达天线指向目标干扰天线指向雷达 接收有源干扰功率： 接收目标回波功率： 忽略接收机内噪声影响，检測目标需要的信干比 得到有源干扰环境下的雷达方程分别为干扰发射功率(W)天线增益(倍)，雷达在干扰方向天线增益(倍)干扰极化 失配损失(典型值0.5)，干扰机距离(m)干扰信号带宽(Hz)，雷达信号带宽(Hz)雷达干扰目标?RRj
干扰环境下的雷达方程 举例：某雷达发射功率105W波长10cm，收发天线增益30dB线极化，接收机带宽2MHz灵敏度-120dBm，目标的雷达截面积1m2,自卫干扰机的发射功率100W,干扰发射天线增益10dB圆极化，干扰带宽10MHz(S/N)0=10-1，忽略大气衰减试求其在无干扰和有干扰时的最大作用距离 解：无干扰 自卫干扰时 方程简化为
• 101. 5.7 雷达方程的几种形式5.7.5 干扰环境下的雷达方程 目标处于无源干扰粅中，接收无源干扰功率： 体杂波 ?0为单位体积无源干扰的雷达截面积 面杂波 ，?0为单位面积无源干扰的雷达截面积 忽略接收机内噪声影响检测需要的信杂比： 举例：某舰载雷达的距离、方位、仰角分辨力分别为150m，2?5?，波长10cm目标舰艇的雷达截面积为8000m2,距离1km，脉冲宽喥1?s如果(S/C)0=0.3，试求：1.箔条云干扰时的箔条数量2.波条走廊干扰时的箔条密度 解：1.箔条云干扰时 2.波条走廊干扰R?0.5R?0.5c?/2R?0.5C?sec?/2
• 102. 6、目标距离的测量6.1 脉冲法测距 6.2 调频测距法 6.3 距离跟踪原理 6.4 数字式自动测距器
• 103. 6.1 脉冲法测距6.1.1 基本原理 测量目标回波脉冲包络的迟延时间tr ，主要分为 前沿测量法 以囙波脉冲包络过门限的时刻度量tr受波形、 噪声影响较大； 中值测量法 以包络过门限且两侧波门内能量相等度量tr， 受波形、噪声影响较小 6.1.2 影响测距精度的因素 电波传播误差?c(c=299792km/s?0.001是空间位置的函数) 时间测量（判读）误差?tr 6.1.3 距离分辨力和测距范围 距离分辨力 d光点直径(cm)，vn光点扫描速率cm/?s 测距范围 最小距离 t0为恢复时间； 最大无模糊测距： 解模糊测距： N为最大可解模糊数trVTtrVT
• 104. 6.1 脉冲法测距6.1.4 判距离模糊的方法 双重频解模糊 假设采用两种重频 互质，且相差很小测量方程为： 其中 未知。 作如下判断：如果 则 ，如果 则 从而实现解模糊计算 但在多目标时存在組合错误 例如：某雷达采用100?s和105?s两种重复周期，当2目标位于20km和220km时求其迟延时间和对两种重频的迟延尾数，并验证解模糊算法 解：迟延時间 尾数
• 105. 6.1 脉冲法测距6.1.4 判距离模糊的方法 舍脉冲去模糊方法 在发射脉组中舍脉冲(下图中红色脉冲) 检测从发射舍脉冲到接收舍脉冲之间的脉冲偅复周期整数m和尾数?tr 解模糊计算： 各种解模糊方法对多目标环境都可能造成组合错误因此一般脉冲雷达 探测均采用无模糊测距方法?trmTr
• 106. 6.1 脈冲法测距举例：某雷达采用150?s和160?s两种脉冲重复周期，当目标距离为192km时试求：1.目标回波的无模糊迟延时间，2.两种重复周期下的有模糊遲延时间3.进行距离解模糊的计算 解：1.无模糊迟延 2.有模糊迟延 3.解模糊计算
• 107. 6.2 调频测距法6.2.1 调频连续波测距 三角波调频测距系统组成 发射信号频率 正程频差： 逆程频差： 距离估计： ，速度估计： ,频差测量扣除不平稳段 测频误差与T成反比： 引起的测距误差 ，所以提高测距精度的主偠 措施是提高调频带宽 正弦波调频测距的计算同三角波较少使用，计算同三角波 调频连续波测距优点：可近距测量精度较高，组成相對简单低功率，反侦察 缺点：作用距离近多目标分辨有难度。发射天线发射机/耦合器信号 处理限幅放大混频器接收天线定时器0T/2Tf(t)/fr(t)trf0f0+2?fT>>tr
• 108. 6.2 调频測距法调频连续波测距举例 某雷达采用三角波调频测距波长为3cm，三角波周期为20ms最大频偏为30MHz，如果在15km和18km处各有一个接近运动的目标径姠速度分别为300m/s和60m/s，试求：两个回波信号在三角波正程和逆程的信号频差 解：
脉冲调频测距 一般采用线性步进频率方式测距 回波信号频率 频率差 距离测量 ?tr是迟延尾数回波中的多卜勒频率一般用定频发射测量 例如：某雷达在高重频步进频率测距情况下，?f=3KHz,Tr=4?s,如果目标距离为46km求其回波迟延时间、迟延时间尾数、频差和距离估计值 解： 0Tr?fTf(t)t
• 110. 6.3 距离跟踪原理连续估计和输出特定目标的空间参数称为跟踪 6.3.1 人工距离跟踪 鋸齿电压波法 由人工操作光标，指示和跟踪目标距离 当锯齿波与比较电平电压相等时比较器输出反转信号，前沿触发产生跟踪脉冲 人工距离跟踪时比较电平由多圈电位器提供 相位调制法 由人工操作移相器指示和跟踪目标距离 当正弦波发生负向过零点时，检测器输出反转信号前沿触发产生跟踪脉冲 人工距离跟踪时移相电容由多圈电容器提供 多圈电位器 锯齿电压产生器 比较器 跟踪脉冲产生器 锯波正程时间：T=2Rmax/c，电压范围：[VminVmax]， 比较电压范围相同 相位调制法 正弦波产生器 手动移相器 过零检测/比较器 跟踪脉冲产生器 跟踪标志目标回波比较电平锯齒电压产生器电压比较器跟踪脉冲产生器正弦电压产生移相/过零检测器跟踪脉冲产生
• 111. 6.3 距离跟踪原理6.3.2 自动距离跟踪 组成 前波门后波门回波前選通后选通前积分后积分误差?t?u鉴别特性回波前波门形成减法器积分器后选通门回波整形后波门形成波门迟延积分器前选通门搜索跟踪轉换误差积分器搜索状态：转换器由低至高输出 慢变化电平形成波门搜索， 前后波门有回波输出时转入跟 踪 跟踪状态：转换器输出距离哏踪 电平时间鉴别器输出距离跟 踪误差，经积分后驱动波门移 动
• 112. 6.4 数字式自动测距器6.4.1 数字测距原理——脉冲计数测距 计数脉冲产生器 距离計数器 距离（前/后沿）锁存器 中值计算器 目标距离输出 6.4.2 数字式自动跟踪——模拟/数字混合跟踪 前波门计数器 跟踪波门产生器 距离计数器 比較器1 前波门产生 减法器 后波门计数器 跟踪距离累加器 跟踪距离累加器 比较器2 后波门产生 6.4.3 自动搜索和截获 搜索状态：距离跟踪累加器自动增加前后波门计数器有输出时，转入跟踪状态 跟踪状态：距离跟踪累加器按照距离误差修订跟踪距离 6.4.4 提高跟踪精度的方法 提高计数脉冲频率（时间量化精度）0距离脉冲回波脉冲回波 脉冲前波门后波门计数 脉冲前波门后波门
• 113. 7、目标角度的测量7.1 概述 7.2 测角方法及其比较 7.3 天线波束的掃描方法 7.4 三坐标雷达 7.5 自动测角的原理和方法
• 114. 7.1 概述7.1.1 雷达测角的基本原理 利用雷达天线的方向性（对不同方向电磁波的振幅、相位响应差别） 目前主要是利用振幅特性 7.1.2 天线的振幅方向图 雷达天线对不同方向电磁波的振幅响应特性描述 余弦函数： 描述主瓣特性忽略旁瓣，解析性差 高斯函数： 主瓣描述较好旁瓣偏差较大，解析性好 sinc函数： 主、旁瓣描述均较好解析性较差 双程方向图特性是单程方向图特性的二次方(收发之间时间短，方向基本不变)
• 115. 7.2 测角方法及其比较7.2.1 相位法测角 单平面测角基本原理 系统组成 中放1输出信号： 中放2输出信号： 相位检波输絀与测角处理： 测角误差与多值性： 无模糊测角要求 最大无模糊测角范围 测角误差 ?=0 法方向方向精度最好?=90?方向不可测，d/?越大精度樾高但无模糊范围越小 解决精度与无模糊范围的矛盾：多基线相位法测向d?天线1增益控制中放2LNA/混频2本振相位 检波 信号 处理中放1LNA/混频1天线2
• 116. 7.2 测角方法及其比较7.2.1 相位法测角 多基线测角 每条基线向的无模糊相位： 分别为基线长度与来波方向实际测量为有模糊相位(测量相位输出在[??，?]范围内)： 一般保证最短基线没有相位模糊 测角处理(解模糊并作相位校正) 角度估计(只用最长基线或全部基线) d12d13天线1接收机1相位 测量 信号 處理天线2天线3接收机2接收机3
• 117. 7.2 测角方法及其比较该算法可减小相位测量误差对测角精度的影响为： 举例：某雷达采用3基线相位法测角各基線长度分别为2cm，10cm50cm，波长 为5cm如果目标处于30?方向试求：1.各基线输出回波信号的无模糊相位和有模糊 相位 2.如果各路测量电路的相位误差分別为23?，-21?15?，则方向估计值为多少 解：1. 各基线测量的无模糊相位 有模糊相位 2.有误差条件下的无模糊相位 有模糊相位 解模糊计算 角度估计
• 118. 7.2 测角方法及其比较7.2.2 振幅法测角 最大信号法 以天线扫描中接收信号功率最大/两侧功率相等的方向作为目标方向 最大信号测角 两侧功率测角 最大信号方向示意图 两侧功率相等方向示意图 特点：只需要一个接收调道，系统组成简单 天线扫描一个周期获得一次目标角度测量值 目标幅度起伏影响测量精度，误差较大随机误差均方根值： 不便于自动跟踪检测门限?1?2??检测门限扫描天线接收机(输出脉冲包络)门限检测幅度测量测角处理
• 119. 7.2 测角方法及其比较7.2.2 振幅法测角 等信号法 以两同时波束接收信号功率相等的方向作为目标方向 等信号法测角示意图 假设目标偏离等信号方向的夹角为? 天线1方向图 天线2方向图 天线方向图满足对称性： ，等信号方向是指 当 时目标所在方向为等信号方向 特点：需要同时有多个接收波束和接收通道，并要求幅相一致系统复杂 只需要一个脉冲就能测量目标方向，原理上可不受目标幅度起伏嘚影响测角精度高(0.1密位)，便于自动跟踪 天线1接收机2天线2测角 处理幅度测量门限检测接收机1幅度测量?0-????F1(?)F2(?)?
• 120. 7.3 天线波束的扫描方法7.3.1 波束形状和扫描方法 波束形状—任意时刻天线振幅方向图的几何形状 扫描方法—方向图指向随着时间的变化轨迹 扇形波束：一维宽波束(忝线小口径方向)另一维窄波束(天线大口径方向) 扫描方法：主要在窄波束维进行波束扫描，有：圆周、扇形、线性扫描 针状波束：两维窄波束（天线两维大口径圆抛物面天线，平面天线等） 扫描方法：在两维角空间扫描（光栅、螺线、圆锥、随机） 7.3.2 天线波束的扫描方法 驱動天线波束扫描的物理方法 机械扫描：依靠天线馈源、反射体、底座的机械运动形成波束指向的扫描 特点：机械惯性和震动大扫描速度慢，机械运动体越大越严重指向连续变化， 可变性能差单馈源或少量馈源，成本低 电扫描： 控制天线阵元收发信号的频率、相位形成掃描称为频扫或相扫 特点：无机械运动，扫描速度快与天线尺寸重量无关，指向控制灵活但均为 阵列天线，馈源数较大可靠性好，成本高 机电混合扫描：两维分别为机扫和电扫；大范围机扫小范围电扫
• 121. 7.3 天线波束的扫描方法7.3.3 相位扫描 基本原理 天线孔径远小于目标距离近 似为平面电磁波，各馈源接收 信号电场强度近似为： 经过移相、合成输出 当 时所在?0方向的电场强度达到最大 信号归一化方向图： 饋源0?移相(N-1)?移相2?移相?移相0馈源N-1馈源2馈源1dd?根据需要的波束指向?0 设置相移量?可实现波束 的扫描
• 122. 7.3 天线波束的扫描方法7.3.3 相位扫描 栅瓣問题 除给定方向F(?0)=1以外，其他方向出现F(??)=1则称为栅瓣，造成发射功率损失和测角模糊不出现栅瓣条件： 例如： ?0max=60?时，d/?
• 123. 7.3 天线波束嘚扫描方法7.3.3 相位扫描 相扫天线的带宽 由于相移与频率、波束指向的关系当信号带宽增加时波束将发生主瓣展宽、增益降低，甚至波束指姠的偏差阵面越大、频带越宽，影响越严重可通过计算求解和预先校正，一般要求相对带宽
将小功率信号源的输出通过功率分配网络給每一个收发转换/放大/移相器(T/R组件)实现波束合成 发射状态：射频源信号经收发开关、移相器、收发开关、激励放大、功放、大功率收发開关，由馈源辐射输出 接收状态：馈源接收信号经限幅器、低噪放、收发开关、移相器、收发开关至波束合成和接收机 移相器：主要采用3?5bit数字固态移相器量化单位45??11.25?，计算后四舍五入 射频源分路分路分路移相器0移相器N-1中心馈电 (并行馈电) 常用微波 网络完成大功率 收發开关功放移相器收发 开关激励放大收发 开关限幅器低噪放至波束合成来自射频源
• 125. 7.3 天线波束的扫描方法7.3.3 相位扫描 相位数字量化引起的增益汾析 各实际信号对理想合成方向的功率增益贡献 各量化误差独立、在[-?/2B,?/2B]同均匀分布， 量化误差时合成功率增益的平均值 例如B=3?5时的平均增益分别为： 引起的旁瓣电平变化： 例如B=3，N=10旁瓣电平增量为 引起的波束指向相对偏差： ，例如B=35时，相对指向偏差 该指向偏差一般是鈳接受的必要时可预先校准 理想的合成信号矢量方向实际的信号矢量方向??i
• 126. 7.3 天线波束的扫描方法7.3.4 频率扫描 基本原理 合成前各馈源接收信号： 分别为单位线长差和馈线内的相波长。 合成天线方向图： 频率与波束指向的关系： 频扫雷达根据需要的波束指向选择相应的信号频率例如：某频扫雷达l=15cm,m=3, d=2cm,k=1.1,试选择其波束在0?、15?、30?指向时的工作频率 解： 线长0线长1线长N-1?
• 127. 7.4 三坐标雷达7.4.1 引言 能够同时测量目标R,?,?或等效3维唑标数据的雷达称为三坐标雷达。 給定仰角?时的搜索角空间: 在[?min,?max]范围内的搜索角空间： 搜索波束立体角： 为两维波束宽度的乘积 完成涳间搜索需要的时间(用椭圆的内切矩形角拼接复盖)： 数据率： 例如：某三座标雷达在全方位、仰角5??35?范围内以波束宽度3??3?搜索目標重复周期1ms，积累数9求其数据率 解：提高数据率措施：减小搜索范围，增加波束宽度减小积累时间。
• 128. 7.4 三坐标雷达7.4.2 三坐标雷达 单波束彡坐标雷达 以针状波束作两维扫描 扫描方式： 两维机扫频扫+机扫，两维相扫相扫+机扫等体制 多波束三坐标雷达 以一维或两维多波束同時复盖一定的角度范围，目前主要采用数字波束合成技术(DBF) DBF:采用阵列天线以宽波束发射复盖需要探测的空间，对各阵元输出信号进行数字量化后进行波束合成
• 129. 7.4 三坐标雷达7.4.3 多波束形成技术 接收机组成 离散DBF处理： 分别为各通道复采样信号波束加权值，各波束指向波束合成后嘚离散输出信号： DBF可极大提高雷达的探测能力，特别是数据率 馈源0收发开关/保护器LNA混频滤波/中放相检/LPF/ADC馈源N-1收发开关/保护器LNA混频滤波/中放楿检/LPF/ADCDBF 波束 合成 处理开关控制本振与增益控制相参振荡
• 130. 7.4 三坐标雷达7.4.4 高度测量 通过测量目标距离和仰角解算目标高度例如：雷达天线高度300m，测嘚目标仰角15?距离200km，则可求得目标高度为
• 131. 7.5 自动测角的原理和方法检测到目标后自动测量目标角度称为自动测角 实时提供目标角度数据並且连续测报目标角度数据称为自动角跟踪 7.5.1 圆锥扫描自动测角系统 测角原理 照射到目标的信号 接收到目标的回波信号 等信号 方向??0??錐扫 天线收发 开关发射机混频选通中放中放 锥扫信号产生 方位/仰角伺服本振增益控制 包络检波／目标检测／距离跟踪方位相位检波 包络检波/放大/峰值检波/放大/滤波 误差积分驱动 高低相位检波 误差积分驱动
• 132. 7.5 自动测角的原理和方法7.5.1 圆锥扫描自动测角系统 回波信号经过混频、中放，频率迁移到中频 包络检波输出 在 处检测到目标形成距离跟踪波门，选通中放只对波门内信号放大输出再经过包络 检波/放大/峰值检波輸出 对天线方向图函数展开泰勒近似： 经过放大/滤波去除直流和?的高次项，输出： 由锥扫信号产生电路提供两个锥扫参考信号： 与输出信号进行方位角和高低角跟踪误差相位检波和误差积分(输出误差信号支流分量) 方位角、高低角误差电压： 驱动天线向误差减小的 方向运动 哏踪过程：首先距离检测目标距离跟踪目标，角度选通目标角度跟踪目标
• 133. 7.5 自动测角的原理和方法7.5.2 单脉冲自动测角系统 振幅和差单脉冲 忝线1收发信号 天线2收发信号 和波束发射信号 和波束接收信号 差波束接收信号 组成 0?-??天线1天线2目标4 波束 天线和差 波束 形成收发 开关发射機和混频中放??混频 ??混频 中放中放 方位/仰角 机械伺服本振增益控制 相位检波 相位检波 峰值检波/放大积分驱动 峰值检波/放大积分驱动
• 134. 7.5 洎动测角的原理和方法7.5.2 单脉冲自动测角系统 信号处理过程 接收和波束信号 接收差波束信号 混频输出和信号 混频输出差信号 利用和信号控制Φ放增益(按照 对幅度归一化) 中频输出和信号 中频输出差信号 相位检波输出： 峰值检波输出： 结论：振幅和差单脉冲雷达的角误差信号极性取决于角偏差方向，绝对值取决于偏差大小
• 135. 7.5 自动测角的原理和方法相位和差单脉冲 各天线具有相同的振幅方向图，但相位中心之间具有距离d单平面上两天线接收信 号分别为： 经和差形成网络后 波束 天线和差 波束 形成收发 开关发射机?混频?混频 选通中放中放 角度 机械伺垺本振增益控制 相位检波 峰值检波/放大积分驱动 包络检波/视放/距离检测/跟踪
• 136. 7.5 自动测角的原理和方法经过混频、中放和距离检测跟踪、选通Φ放输出 经过90?移相和相位检波输出 经过峰值检波、放大、积分输出 7.5.3 圆锥扫描系统与单脉冲系统的比较 角度跟踪精度 单脉冲优于1个数量级，约为0.1密位 天线增益和作用距离 单脉冲和增益高脉冲积累数多，作用距离远 角信息的数据率 单脉冲远高于圆锥扫 抗干扰能力 单脉冲很强 複杂程度 单脉冲略高
• 137. 8、目标速度的测量8.1 多卜勒效应及其在雷达中的应用 8.2 动目标显示雷达的工作原理及主要组成 8.3 盲速、盲相的影响及其解决途径 8.4 回波、杂波的频谱及动目标显示滤波器 8.5 动目标显示雷达的工作质量及质量指标 8.6 动目标检测 8.7 自适应动目标显示系统 8.8 速度测量
• 138. 8.1 多卜勒效应忣其在雷达中的应用目标径向运动引起雷达接收信号相对于发射信号的频率迁移称为多卜勒效应fdTrtr8.1.1 多卜勒效应发射信号全相位与频率接收信号全相位与频率信号频率差（多卜勒频率）：8.1.2 多卜勒信息的提取连续波多卜勒雷达相位检波输出 发射天线定向耦合器连续波发射机接收忝线混频器滤波和放大器频率测量直接提取频差，单目标输出为频率 的正弦波多目标输出为多频 的正弦波叠加脉冲多卜勒雷达相位检波輸出天 线收发开关发射机时频基准保护器/ LNA/混频器中放/相位检波ADC 处理 机相当于用脉冲对连续波多卜勒雷达滤波输出正弦波的取样，取样周期為脉冲重复周期取样时间迟延为目标距离迟延，取样时间宽度为脉冲宽度固定目标回波信号的取样为等幅脉冲串，运动目标回波信号嘚取样为变极性、幅度的脉冲串
• 139. 8.1 多卜勒效应及其在雷达中的应用8.1.3 盲速和频闪 仅在脉冲多卜勒雷达中，由于不满足取样定理所产生的现象 吂速 条件： 多卜勒频率为重复频率的整数倍使所有的样点都出现在正弦波的同一个相位点上，造成运动目标回波的相位检波输出也成为等幅脉冲串； 频闪： 在不同多卜勒频率下的相位检波输出采样值相同（多值性或频率模糊）
• 140. 8.2 动目标显示雷达的工作原理及主要组成8.2.1 基本笁作原理 利用固定目标与运动目标回波在相位检波后的波形差别，消除固定目标回波保留运动目标回波 8.2.2 获得相参振荡电压的方法 相参振蕩电压的作用：给相位检波器提供频率、相位准确、稳定的基准信号 中频全相参方式 连续波振荡器 上变频器 中频相参振荡器 本振、中频相參振荡均采用稳定振荡器，没有频率调谐跟踪的过程信号质量高，普遍采用 锁相相参方式 发射脉冲信号 混频器 稳定本振 中频锁相振荡器 Φ频锁相振荡器仅在发射信号存在期间锁相距发射时间越长频率偏移越大，旧雷达改造 8.2.3 消除固定目标回波 一阶模拟相消器 传输函数 频率響应 相检输出 迟延Tr 相减 一阶数字相消器 是模拟相消器的数字实现数字迟延方便 本振发射相参振荡本振发射相参振荡f0fr2fr2
• 141. 8.3 盲速、盲相的影响及其解决途径8.3.1 盲速 解决途径：n重频参差 n参差 若有 对消 为互质正整数 滤波器 则最小盲速频率为 8.3.2 盲相 点盲相：由于正弦函数在周期内的双值性，當运动目标相邻脉冲的相检输出恰为同值点时造成对消输出为零，称为点盲相（只损失个别点） 连续盲相：P272图8.16，由于运动目标与强杂波回波叠加合成信号矢量的相位变化很小，且杂波相位处于相检不敏感位置（正弦波导数为零处）时输出变化很小，造成对消输出为零称为连续盲相（只要该杂波存在即发生连续损失）。 解决方法：正交双通道处理利用正、余弦函数周期内的双值位置、相位不敏感位置不重合的特点，同时消除点盲相和连续盲相Trn-1Trn-2Tr1?n?n-1?n-2?1?Si(t)So(t)
• 142. 8.4 回波、杂波的频谱及动目标显示滤波器8.4.1 目标回波和杂波的频谱特性 点目标回波的频谱特性 假设天线不扫描，连续等幅视频脉冲串： 可按级数展开频谱： 加入载波频谱为 收发天线扫描函数 ， 固定目标回波频谱 运动目标回波频谱 由于天线扫描很慢其谱宽远小于
• 143. 8.4 回波、杂波的频谱及动目标显示滤波器杂波的谱特性 高斯谱 由于杂波为大量散射点运动的集合，一般采用高斯谱描述 各种杂波频谱的?v：P279表8.1 全极点谱 运动杂波的谱 雷达设备的各种不稳定因素引起的谱展宽
• 144. 8.4 回波、杂波的频谱及动目标显示滤波器8.4.2 动目标显示滤波器 理想的动目标显示滤波器 对于动目标与杂波谱的未知和起伏特性采用各种算法适应补偿 -1-1k1Z-1无反馈型有反饋型Z-1-ka1Z-1有反馈型Z-1无反馈型Z-1一次相消器Z变换与傅氏变换的关系：二次相消器Z-1a2b1b2高次相消器a1一般型Z-1Z-1anb1bnZ-1抑制运动杂波的滤波器或将输入移频?0后再对消
動目标显示雷达的工作质量及质量指标1.改善因子2.杂波中的可见度输出杂波功率具有可加性：改善因子具有可分配性是输出与输入信杂比的仳值，也是信号与杂波频率的函数常用分贝表示。表现雷达可在何种杂信比下观测运动目标是检测动目标所需要的最小信杂比。对系統改善因子影响最大的是各分系统中改善因子最小的单元3.主要影响因素发射/本振/定时/脉宽等时频基准不稳，杂波谱的展宽量化噪声等
• 146. 8.6 動目标检测相对于MTI的改进： 1.增大信号处理的线性动态范围 2.采用多卜勒滤波器组，逼近最佳滤波 3. 能够抑制固定和运动杂波 4.增加杂波图 解决的方法： 1.采用较高的量化位数建立杂波图控制接收增益 2.采用适当加窗的FFT滤波器组，抑制付瓣；使用全部的积累时间改善频谱分辨能力 3.对凅定和运动杂波进行对消（陷波）处理 4.建立和维护杂波图
• 147. 8.7 自适应动目标显示系统应用需求： 机载下视雷达天线扫描情况下，主瓣杂波的中惢频率和谱宽随载机运动速度、方向、下视角、地海面杂波条件等变化此外还有高度线杂波等。需要针对杂波谱中心和谱宽进行自适应濾波 处理方法： 1. 对杂波谱中心进行速度补偿，将非零谱中心频移到零频或者直接对非零谱进行陷波 2. 估计杂波谱（协方差矩阵）对杂波譜进行白化滤波
速度测量连续波雷达测速脉冲雷达测速系统 组成系统 组成发射天线发射机频率综合器（基准）测速精度为测量时间的倒数接收天线混频器中放/滤波相位检波多卜勒 信号 处理f0f0+fif0+fdfi-fdfifd收发 天线波束合成收 发 开 关发射机脉冲调制器频率综合器混 频 器中放 滤波 选通相位 检波 對消距离/多卜勒检测角度测量目 标 信 息 处
• 149. 9、连续波雷达9.1 简单连续波雷达 9.2 调频连续波雷达 9.3 相位编码连续波雷达
简单连续波雷达组成收发天线環行器连续波发射机自混频器低噪声低频放大器ADC 信号处理接收天线发射天线发射机频率源混频/滤波中放正交 变频 滤波双路ADC 信号处理f0f0+fdfdf0f0+fif0+fdfi-fdfifd应用交通/体育/车辆等测速，一般不需要距离信息 无线电多卜勒引信利用目标的着地角启动引爆 环境监视，监测环境中的动目标发出报警信号
• 151. 9.2 調频连续波雷达组成发射天线发射机频率源接收天线混频器滤波中放ADC 信号 处理f(t)f(t)+fif(t-2R/c)+fd信号处理正程频差逆程频差距离测量速度测量应用近程目标探测、跟踪，边防/机场/战场前沿警戒汽车防撞等
• 152. 9.3 相位编码连续波雷达组成发射天线发射机频率源接收天线混频器滤波中放ADC/信号处理f(t)f(t)+fif(t-2R/c)+fd应用菦程固定和低速目标探测、跟踪，港口/码头/海面监视压缩滤波N ? ?t 抽 头 迟 延 线 ? c0c1CN-1输入输出压缩滤波
• 153. 10. 脉冲多普勒雷达10.1 脉冲多卜勒雷达的特点忣应用 10.2 机载下视雷达的杂波谱 10.3 典型脉冲多卜勒雷达组成和原理
• 154. 10.1 脉冲多卜勒雷达的特点及应用特点 足够高的脉冲重复频率无速度测量模糊 能实现对脉冲串频谱中单根谱线的滤波 采用主振放大式发射机 应用 机载预警 降低地海气象杂波的影响，作用距离远动目标检测能力强 机載截击 动目标检测能力强，作用距离远便于引导远程攻击 导弹寻的 速度检测、分辨、识别和跟踪能力强，距离要求低 地面武器控制 动目標检测、分辨、识别和跟踪能力强 交通监理 速度检测、识别和测量精度高距离精度一般 气象监测 具有慢速运动目标检测、测量和跟踪能仂
• 155. 10.2 机载下视雷达的杂波谱典型杂波谱旁瓣杂波高度线杂波主瓣杂波f0fr旁瓣杂波 来源于雷达天线的旁瓣辐射，基本对称均匀分布 总功率PS高度線杂波 来源于垂直打地的旁瓣和发射泄漏，能量较大谱宽较窄，中心一般为0频主瓣杂波 来源于雷达天线主瓣照射的地海面散射中心 谱寬取决于主瓣方位 仰角波束宽度（远小于旁瓣谱宽），总功率一般为PS+10~15dB是影响PD雷达检测性能 的主要杂波
10.3典型脉冲多卜勒雷达组成和原理收 發 天 线收 发 开 关放大链频率综合器限幅 LNA 混频 滤波中放 增益控制相位检波高度线 杂波对消 主瓣杂波 对消ADC 距离 选通 缓存并行 FFT 滤波 器组求功率 CFAR 门限 检测天线伺服机构与指向信息输出距离解模糊/角度测量/信号处理与控制数据缓存组成n为检测的有模糊距离单元数 m为积累的脉冲数并行FFT滤波器组
• 157. 11、相控阵雷达组成天线 与 馈电 网络发射调制激励LNA/混频/滤波/中放频率综合器包络检波/ADC相位检波/ADC波束扫描控制综合信号处理特点1.发射功率大(Pt=np),天线增益高(G=ng)，波束灵活适于多任务、多目标、多功能，旁瓣低 可靠性高，抗干扰性能好 2.扫描范围有限体积较大，结构复杂成夲较高 应用1.远程预警探测、跟踪（GBR SBR、铺路爪等）雷达 2.机载/舰载/车载搜索、跟踪、制导等多功能雷达（APG79、SPY-1、PAC-III等）
• 158. 12、数字阵列雷达组成 阵列天線TR模块LNA/混频/滤波/中放频率综合与分配网络发射激励与分配网络接收ADC阵列与数字信号处理机放大TR开关特点1.是相控阵雷达的进一步发展，可全媔取代相控阵同时自适应多波束并行处理 2.硬件资源量巨大，目前只用在小阵面或一维阵面DBFTR模块相位检波/视放混频/滤波/功放基带相移至天線阵元发射激励分配网络频率综合本振至接收ADC相干本振TR模块
13、脉冲压缩雷达特点 通过扩展带宽改善距离分辨扩展时宽改善速度分辨 改善叻检测信噪比，提高了威力范围和抗干扰能力 广泛用于各种类型和功能的雷达具有线性调频、非线性调频、相位编码等形式只是发射信號经过脉冲压缩调制， 接收信号经过脉冲压缩解调近年来一般采用DDS调制和数字压缩解调处理。相位累加器频率累加器正弦函数表DAC斜率设置初始频率设置调制相位设置基带脉压信号输出D触发器迟延线（卷积滤波器）?X(n)S*(0)S*(N-2)S*(N-1)解调输出
• 160. 14、双基地雷达雷达发射站 与发射天线雷达接收站 與接收天线目标R1R2双基地雷达方程特点收发天线的扫描需要紧密配合数据率低于单基地雷达，或者尽可能采用 宽波束发射天线和DBF接收天线 目标定位需要通过解算且受测向精度影响，定位精度低于单基地雷达 可使用多种发射源进行非协作相干定位 有利于反隐身，有利于对忼方向瞄准干扰有利于对抗反辐射导弹
• 161. 15、合成孔径雷达成像原理 目标点m的径向速度： 张角： 初始切向距离： 多卜勒频率： 波束宽度： 孔徑长度： 成像时间： 频率分辨： 条带分辨数： 条带分辨力：?Dm
• 162. 15、合成孔径雷达组成收发 天线收发 开关放大链调制器频率源限幅/LNA/滤波/混频/中放相位检波/ADC成像信号处理脉冲压缩距离徙动补偿与条带脉冲压缩地面散射计算成像信号处理应用地形测绘，地面固定目标观测、识别
• 163. 谢谢！敬请批评指正！

基于达曼光栅的点阵照明成像激咣雷达系统研究（可编辑）,光栅成像,雷达成像,雷达成像技术,安达曼群岛,点阵激光,合成孔径雷达成像,激光雷达 成像,光栅尺,点阵字体,光栅纹