雷達原理復習提綱大全

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上雷達原理復習提綱大全發(fā)射機自激振蕩式發(fā)射機（電真空）主振放大式發(fā)射機（電真空發(fā)射機、全固態(tài)發(fā)射機）單級振蕩式發(fā)射機：簡單、經(jīng)濟、輕便。主振放大式發(fā)射機：頻率穩(wěn)定性高、發(fā)射信號相位相參、波形靈活。雷達數(shù)據(jù)的錄取方式：半自動錄取和全自動錄取固態(tài)發(fā)射機的優(yōu)點：不需要陰極加熱、壽命長；具有很高的可靠性：體積小、重量輕：工作頻帶寬、效率高：系統(tǒng)設計和運用靈活：維護方便，成本較低。雷達原理知識點匯總第一章 緒論1、雷達概念(Radar)：radar的音譯，“Radio Detection and Ranging ”的縮寫。原意是“無線電探測和測距”，即用無線電方法發(fā)現(xiàn)目標并測定它

2、們在空間的位置。2、雷達工作原理：發(fā)射機在定時器控制下，產(chǎn)生高頻大功率的脈沖串，通過收發(fā)開關到達定向天線，以電磁波形式向外輻射。在天線控制設備的控制下，天線波束按照指定方向在空間掃描，當電磁波照射到目標上，二次散射電磁波的一部分到達雷達天線，經(jīng)收發(fā)開關至接收機，進行放大、混頻和檢波處理后，送到雷達終端設備，能判斷目標的存在、方位、距離、速度等。3、雷達的任務：利用目標對電磁波的反射來發(fā)現(xiàn)目標并對目標進行定位。隨著雷達技術的發(fā)展，雷達的任務不僅僅是測量目標的距離、方位和仰角，而且還包括測量目標的速度，以及從目標回波中獲取更多有關目標的信息。4、從雷達回波中可以提取目標的哪些有用信息，通過什么方式

3、獲取這些信息？斜距R : 雷達到目標的直線距離OP。 方位角: 目標斜距R在水平面上的投影OB與某一起始方向(正北、正南或其它參考方向)在水平面上的夾角。 俯仰角：斜距R與它在水平面上的投影OB在鉛垂面上的夾角，有時也稱為傾角或高低角。5、雷達工作方式連續(xù)波和脈沖波6、雷達測距原理R=(Ct)/2 式中，R為目標到雷達的單程距離，t為電磁波往返于目標與雷達之間的時間間隔，C為電磁波的傳播速率(3×108米/秒)7、影響雷達性能指標脈沖寬度（窄），天線尺寸（大），波束（窄），方向性。8、距離測量分辨力兩個目標在距離方向上的最小可區(qū)分距離： 或者其中，d為光點直徑，n為光點掃面速度；B為

4、有效相關帶寬。9、雷達由哪幾個主要部分，各部分的功能是什么？同步設備：雷達整機工作的頻率和時間標準。 發(fā)射機：產(chǎn)生大功率射頻脈沖。 收發(fā)轉換開關: 收發(fā)共用一副天線必需，完成天線與發(fā)射機和接收機連通之間的切換。 天線：將發(fā)射信號向空間定向輻射，并接收目標回波。 接收機：把回波信號放大，檢波后用于目標檢測、顯示或其它雷達信號處理。 顯示器：顯示目標回波，指示目標位置。 天線控制(伺服)裝置：控制天線波束在空間掃描。10、什么是多普勒頻移？當目標與雷達站之間存在相對速度時，接收到回波信號的載頻相對于發(fā)射信號的載頻產(chǎn)生一個頻移。第二章 發(fā)射機1、雷達發(fā)射機的任務產(chǎn)生大功率的特定調制的電磁振蕩信號，即

5、射頻信號。2、雷達發(fā)射機的主要質量指標工作頻率或波段、輸出功率、總效率、信號形式、信號穩(wěn)定度。3、雷達發(fā)射機的分類單級振蕩式、主振放大式4、單級振蕩式組成及優(yōu)缺點組成：定時器、脈沖調制器、大功率射頻振蕩器。 優(yōu)點：簡單、廉價、高效； 缺點：難以產(chǎn)生復雜調制，頻率穩(wěn)定性差，脈沖間不相干。5、主振放大式組成組成：定時器、脈沖調制器、主控振蕩器（固體微波源）、射頻放大鏈（中間射頻功率放大器、輸出射頻功率放大器）。 優(yōu)點：復雜波形，穩(wěn)定度高，相干處理； 缺點：系統(tǒng)復雜、昂貴。6、發(fā)射機質量指標：（1）工作頻率（波段） （2）輸出功率：影響威力和抗干擾能力。峰值功率（脈沖期間射頻振蕩的平均功率）和平均功

6、率（脈沖重復周期內輸出功率的平均值）。 （3）總效率：發(fā)射機的輸出平均功率與輸入發(fā)射機的總平均功率的比值Pt/P。 （4）調制形式：調制器的脈沖寬度，重復頻率，波形。 （5）信號穩(wěn)定度/頻譜純度，即信號各項參數(shù)。7、脈沖調制器的組成（1）直流電源：提供充足、穩(wěn)定的直流能量，滿足工作要求； （2）充電元件：將直流能量及時傳遞給儲能元件； （3）儲能元件：在開關截止時保存充電能量，在開關導通時釋放保存的能量； （4）調制開關：剛性 在輸入脈沖的作用下，脈沖期間導通，間歇期間截止軟性 在輸入觸發(fā)的作用下，導通釋放能量，放盡后自然截止； （5）耦合元件：將高壓、大電流脈沖作用到射頻負載上。8、 調制器

7、任務與作用為發(fā)射機的射頻各級提供合適脈沖，將一個信號載到一個比它高的信號上。9、 調制開關分類及特點分為剛性開關和軟性開關，剛性開關的電容儲能部分放電式調制器，特點為部分放電，通電利索；軟性開關的人工線性調制器，特點為完全放電，效率高，功率大。第三章 接收機1、 接收機的任務通過適當?shù)臑V波將天線接收到的微弱高頻信號從伴隨的噪聲和干擾中選擇出來，并經(jīng)過放大和檢波后，送至顯示器、信號處理器或由計算機控制的雷達終端設備中。2、 超外差接收機概念將接收信號與本機振蕩電路的振蕩頻率，經(jīng)混頻后得到一個中頻信號，這稱為外差式接收。得到的中頻信號再經(jīng)中頻放大器放大的，稱為超外差式。中頻信號經(jīng)檢波后得到視頻信號

8、。3、接收機主要組成部分高頻部分：T/R開關、接收機保護器、低噪聲高放、混頻器、本振、自動頻率控制。 中頻部分：匹配濾波，自動增益控制、靈敏度時間控制。 視頻部分：檢波、放大。4、接收機主要質量指標靈敏度Simin、接收機的工作頻帶寬度、動態(tài)范圍、中頻的選擇和濾波特性、工作穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度、抗干擾能力、微電子化和模塊化結構5、 收發(fā)軟換開關工作原理脈沖雷達天線收發(fā)共用，需要一個收發(fā)軟換開關TR，發(fā)射時，TR使天線與發(fā)射機接通，與接收機斷開，以免高功率發(fā)射信號進入接收機使之燒毀；接收時，天線與接收機接通，與發(fā)射機斷開，以免因發(fā)射機旁路而使微弱接收信號受損。6、收發(fā)開關組成及類型高頻傳輸線，氣體

9、放電管。分為分支線型和平衡式。7、接收機的噪聲系數(shù)（1）噪聲系數(shù)、噪聲溫度的定義 噪聲系數(shù)：接收機輸入端信號噪聲比和輸出端信號噪聲比的比值。實際接收機輸出的額定噪聲功率與“理想接收機”輸出的額定噪聲功率之比。 噪聲溫度：溫度Te稱為“等效噪聲溫度”或簡稱“噪聲溫度”, 此時接收機就變成沒有內部噪聲的“理想接收機” （2）級聯(lián)電路的噪聲系數(shù) 兩級電路級聯(lián)時接收機總噪聲系數(shù)： （3）噪聲系數(shù)、噪聲溫度的計算 噪聲系數(shù)： 式中, Si為輸入額定信號功率; NiNi為輸入額定噪聲功率(Ni =kT0Bn); So為輸出額定信號功率; No為輸出額定噪聲功率。 噪聲溫度：NA=kTABn8、 匹配濾波高

10、斯白噪聲背景下，使輸出信噪比達到最大化的最優(yōu)濾波器是匹配濾波器。9、自動增益控制方式（1）自動增益控制（AGC）：跟蹤雷達中獲得歸一化角誤差信號。 （2）瞬時自動增益控制（IAGC）：防止等幅波干擾、寬脈沖干擾和低頻調幅波干擾等引起的中頻放大器過載。 （3）近程增益控制（STC）:防止近程雜波干擾引起的中頻放大器過載。第四章 雷達終端顯示1、 雷達終端顯示器的的任務雷達終端顯示器用來顯示雷達所獲得的目標信息和情報，包括目標的位置及其運動情況，目標的各種特征參數(shù)等。2、顯示器的主要類型距離顯示器、平面顯示器、高度顯示器、情況顯示器和綜合顯示器、光柵掃描顯示器。3、顯示器列舉距離（A型 J型 A/

11、R型）、平面（PPI）、高度（E式 RHI）4、A型顯示器組成掃掠形成電路，視頻放大電路，距標形成電路。5、距離顯示器和平面位置顯示器距離顯示器是一維空間顯示器，顯示目標的斜距坐標。用光點在熒光屏上偏轉的幅度來表示目標回波的大小。屬于偏轉調制顯示器。 平面顯示器是二維顯示器，顯示目標的斜距和方位兩個坐標。采用平面上的亮點位置來表示目標的坐標，屬于亮度調制顯示器。第五章 雷達作用距離（重點）1、雷達方程公式： 雷達方程中的不確定量：設備的實際損耗和環(huán)境因素；目標的雷達散射截面積；最小可檢測信號功率Smin。 2、最小可檢測信號3、 門限檢測紐曼-皮爾遜準則：在給定信噪比條件下，滿足一定虛警概率，

12、使發(fā)現(xiàn)概率最大。4、發(fā)現(xiàn)概率和虛警概率與門限電平的關系（1）虛警概率（門限）一定時，信噪比越大，發(fā)現(xiàn)概率越大。 （2）信噪比一定時，虛警概率越小，發(fā)現(xiàn)概率越?。惶摼怕试酱?，發(fā)現(xiàn)概率越大。 （3）檢測概率為50%時對應的信噪比仍然較高。信噪比對發(fā)現(xiàn)概率的影響較大。 （4）當檢測概率較高時，檢測所要求的信噪比對虛警時間的依賴關系不靈敏。5、 脈沖積累對信噪比的影響檢波前積累（相參積累）：M個等幅相參脈沖積累可以使信噪比提高為原來的M倍。 檢波后積累（非相參積累，視頻積累）： M個等幅脈沖積累可以使信噪比改善M-M1/2。第六章 目標距離測量1、 目標距離測量的方法有哪些脈沖法測距、調頻法測距2、

13、脈沖法測距人工測距（早期雷達）：在顯示器畫面上根據(jù)掃掠量程和回波脈沖位置直接測距。 自動測距（現(xiàn)代雷達）：采用電子設備自動地測讀回波到達的延遲時間。類似于距離坐標的錄取設備。3、影響測距精度因素發(fā)射機功率，天線尺寸，目標有效截面積；電波傳輸速度變化產(chǎn)生的誤差，因大氣折射產(chǎn)生的誤差，測讀方法誤差。4、 自動距離跟蹤電移動指標自動地跟蹤目標回波并連續(xù)地給出目標距離數(shù)據(jù)。 整個自動測距系統(tǒng)應包括對目標的搜索, 捕獲和自動跟蹤三個互相聯(lián)系的部分。第七章 角度測量1、 測角的物理基礎電波直線傳播、天線的方向性2、測角的方法（1）振幅法：利用天線收到的回波信號的幅度值。 最大信號法：收到回波最強的方向為目

14、標方向； 等信號法：測角采用兩個相同且彼此部分重疊的波束，通過比較兩個波束回波的強弱判斷目標偏離等信號軸的方向和角度。 （2）相位法：利用多個天線所接收回波之間的相位差進行測角。3、天線波束掃描的方法（1）電掃描（相位掃描法、頻率掃描法、時間延遲法）： 無慣性限制、掃描速度快，波束控制靈活； 掃描過程中波束展寬，天線增益減小，掃描角度范圍有限；天線系統(tǒng)復雜。 （2）機械掃描： 簡單、機械運動慣性大。掃描速度不高4、 相位法測角（1）利用多天線所接收回波信號之間的相位差來測角（2）相位差=（2pai/波長）dsin角度，d為兩天線間距，測相位差得角度（3）兩天線所獲高頻信號經(jīng)與本振信號差頻后，在

15、中頻段比相。5、相位掃描法的特點（1）柵瓣問題如何解決 （2）波束寬度有何特點 隨著掃描角度增大，波束展寬，天線增益下降。 同相饋電陣列天線有效長度Ndcos0Ndcos0，相比法線方向減小。第八章 運動目標檢測及測速1、 多普勒頻率的概念定義：發(fā)射源和接收者之間有相對徑向運動時，接收的信號頻率會發(fā)生變化。 窄帶信號的多普勒效應： 多普勒頻率的特征：處于音頻范圍，正負取決于目標接近還是遠離雷達。 采用差拍的方法提取多普勒頻率: 2、盲速、頻閃當雷達處于脈沖工作狀態(tài)時，會出現(xiàn)盲速和頻閃。 盲速：目標有一定的徑向速度，但若其回波信號經(jīng)過相位檢波后，輸出為一串等幅脈沖，即與固定目標回波相同，此時的目標速度成為盲速。 頻閃：相位檢波器輸出的回波信號包絡調制頻率與目標徑向速度不再保持正比關系，此時將產(chǎn)生測速模糊。 產(chǎn)生盲速和頻閃效應的原因：脈沖工作狀態(tài)是對連續(xù)發(fā)射的取樣，取樣后的波形和頻譜都發(fā)生了變化3、 盲相由相位檢波器特性所引起。點盲相：如果相鄰兩個回波脈沖的相位差雖不同，但卻是一對相檢器輸出相等工作點，經(jīng)相消器后出現(xiàn)。連續(xù)盲相：接收機的限幅作用使動目標和固定雜波的合成矢量變成斷點在限幅電平的一小段圓弧上來回擺動的矢量，相消器幾乎無輸出。4、 動目標顯示雷達的工作原理對消靜止目標原理：在相位檢波器的輸