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雷达原理实验

雷达原理实验
雷达原理实验

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:

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

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:

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

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

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Quartus II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。

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

图2.4实验原理图

d[7..0]

OUTPUT r_out[10..0]

OUTPUT

r[11..1]

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

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θ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?,

θλ

π

λ

π

?sin 22d R =

?=

式中,λ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θ。

比幅法:求两信号幅度的比值

)

()

()()(21t k t k F F u u θθθθθθ+-=

根据比值的大小可以判断目标偏离0θ的方向,查找预先制定的表格就可以估计出目标偏离0θ的数值。 三、实验参数设置

单基线测向源程序d 12=0.1;d13=0.28;f=3.7G 。 比幅法

四、实验仿真波形 单、双基线测向:

图3.1单、双基线仿真结果比幅法:

1、

2、

3、

图3.2比幅法仿真结果

五、实验成果分析

单基线与双基线: 由公式θλ

π

λ

π

?sin 22d R =

?=

12

13

1213d d =

??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

)

()

()()(21t k t k F F u u θθθθθθ+-=

与θλπλπ?sin 22d R =?=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

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d f 正比与径向速度,而反比与雷达工作波长λ,即

r r

d v c

f v f 220

=

=

λ

c

v f f r

r d 2=

多普勒的相对值正比与目标速度与光速之比,d f 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s m v cm r /300,10==λ时,求得d f =6KHZ 。而此时雷达工作频率Mhz f 30000=,目标回波信号频率为

kHz MHz f r 63000±=,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r f 的差值d f 。 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

图4.1程序仿真结果(1)Figure2

图4.2程序仿真结果(2)

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

(整理)雷达原理实验指导书实验1-2

精品文档 雷达原理实验指导书 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院 2013年3月

精品文档 目录 雷达原理实验课的任务和要求 (1) 雷达原理实验报告格式 (2) 实验一雷达信号波形分析实验 (3) 雷达信号波形分析实验报告 (5) 实验二. 数字式目标距离测量实验 (6) 数字式目标距离测量实验报告 (8)

雷达原理实验课的任务和要求 雷达原理实验课的任务是:使学生掌握雷达的基本工作原理和雷达测距、测角、测速的基本方法和过程;掌握雷达信号处理的基本要求,为了达到上述目的,要求学生做到: 1.做好实验前准备工作 预习是为做好实验奠定必要的基础,在实验前学生一定要认真阅读有关实验教材,明确实验目的、任务、有关原理、操作步骤及注意事项,做到心中有数。 2.严谨求实 实验时要求按照操作步骤进行,认真进行设计和分析,善于思考,学会运用所学理论知识解释实验结果,研究实验中出现的问题。 3.遵从实验教师的指导 要严格按照实验要求进行实验,如出现意外,要及时向老师汇报,以免发生意外事故。 4.注意安全 学生实验过程中,要熟悉实验室环境、严格遵守实验室安全守则。 5.仪器的使用 使用仪器前要事先检查仪器是否完好,使用时要严格按照操作步骤进行,如发现仪器有故障,应立即停止使用,报告老师及时处理,不得私自进行修理。 6.实验报告 实验报告包括下列内容:实验名称、实验日期、实验目的、简要原理、主要实验步骤的简要描述、实验数据、计算和分析结果,问题和讨论等。

雷达原理实验报告格式 一、封皮的填写: (1)实验课程名称:雷达原理 (2)实验名称:按顺序填写 (3)年月日: 二、纸张要求:统一采用A4大小纸张,左侧装订,装订顺序与实验顺序一致。 三、书写要求: (1)报告除实验图像必须打印外,其余可手写。 (2)实验结果图位于实验结果与分析部分,图像打印于纸张上部,下部空白处写实验分析。 (3)报告中图要有图序及名称,表要有表序及名称,每个实验的图序和表序单独标号(例如图1.1脉冲信号仿真波形;表1-1 几种信号的。。。)。 不合格者扣除相应分数。 (4)每个实验均需另起一页书写。 四、关于雷同报告:报告上交后,如有雷同,则课程考核以不及格处理。(每个实验均已列 出参数可选范围,不能出现两人所有参数相同情况)

电子科技大学雷达原理与系统期末考题

大四上学期雷达原理与系统期末考题(大部分) 一.填空选择: 1下列不能提高信噪比的是(B) A,匹配滤波器B,恒虚警C,脉冲压缩D,相关处理 2,若一线性相控阵有16个阵元,阵元间距为波长的一半,其波束宽度为(100/16) 3,模糊图下的体积取决于信号的(能量) 4,对于脉冲多普勒雷达,为了抑制固定目标,回拨方向加入对消器,这措施对运动目标的检测带来的影响是出现了(盲速) 5,雷达进行目标检测时,门限电平越低,则发现概率(越大),虚警概率(越大),要在虚警概率保持不变的情况下提高发现概率,则应(提高信噪比) 6,对于脉冲雷达来说,探测距离盲区由(脉冲宽度)参数决定。雷达接受机灵敏度是指(接收机接收微弱信号的能力,用接收机输入端的最小可探测信号功率Smin表示) 7,不属于单级站脉冲雷达系统所必要的组成部分是(B) A收发转换开关B分立两个雷达 8,若要求雷达发射机结构简单,实现成本低,则应当采用的结构形式是(单级振荡式发射机) 9,多普勒效应由雷达和目标间的相对运动产生,当发射信号波长为3m,运动目标与雷达的径向速度为240m/s,如果目标是飞向雷达,目标回波信号的频率是(100MHz+160Hz) 注:多普勒频率2drfv 10,在雷达工作波长一定情况下,要提高角分辨力,必须(增大天线间距d),合成孔径雷达的(方向分辨力)只与真实孔径的尺寸有关 11,只有同时产生两个相同且部分重叠的波束才能采用等信号法完成目标方向的测量 12,当脉冲重复频率fr和回波多普勒频率fd 关系满足(fr)》fd)时,不会出现(频闪和盲速) 13,只有发射机和接受机都是(相参系统),才能提取出目标多普勒信息14,大气折射现象会增加雷达(直视距离) 15,奈曼尔逊准则是在检测概率一定的条件下,使漏警概率最小,或者发现概率最大。16,相控阵雷达随着扫描角增加,其波束宽度(变大) 17,雷达波形模糊函数是关于(原点)对称的。

雷达技术实验报告

雷达技术实验报告 雷达技术实验报告 专业班级: 姓名: 学号:

一、实验内容及步骤 1.产生仿真发射信号:雷达发射调频脉冲信号,IQ两路; 2.观察信号的波形,及在时域和频域的包络、相位; 3.产生回波数据:设目标距离为R=0、5000m; 4.建立匹配滤波器,对回波进行匹配滤波; 5.分析滤波之后的结果。 二、实验环境 matlab 三、实验参数 脉冲宽度 T=10e-6; 信号带宽 B=30e6; 调频率γ=B/T; 采样频率 Fs=2*B; 采样周期 Ts=1/Fs; 采样点数 N=T/Ts; 匹配滤波器h(t)=S t*(-t) 时域卷积conv ,频域相乘fft, t=linspace(T1,T2,N); 四、实验原理 1、匹配滤波器原理: 在输入为确知加白噪声的情况下,所得输出信噪比最大的线性滤波器就是匹配滤波器,设一线性滤波器的输入信号为) x: (t t x+ = t s n )( )( )(t 其中:)(t s为确知信号,)(t n为均值为零的平稳白噪声,其功率谱密度为 No。 2/

设线性滤波器系统的冲击响应为)(t h ,其频率响应为)(ωH ,其输出响应: )()()(t n t s t y o o += 输入信号能量: ∞<=?∞ ∞-dt t s s E )()(2 输入、输出信号频谱函数: dt e t s S t j ?∞ ∞--=ωω)()( )()()(ωωωS H S o = ωωωπωω d e S H t s t j o ?∞ -= )()(21)( 输出噪声的平均功率: ωωωπωωπd P H d P t n E n n o o ??∞∞ -∞∞-== )()(21)(21)]([22 ) ()()(21 )()(21 2 2 ωωωπ ωωπ ω ωd P H d e S H S N R n t j o o ? ? ∞ ∞ -∞ ∞-= 利用Schwarz 不等式得: ωωωπd P S S N R n o ? ∞ ∞ -≤) () (21 2 上式取等号时,滤波器输出功率信噪比o SNR 最大取等号条件: o t j n e P S H ωωωαω-=) ()()(* 当滤波器输入功率谱密度是2/)(o n N P =ω的白噪声时,MF 的系统函数为: ,)()(*o t j e kS H ωωω-=o N k α2= k 为常数1,)(*ωS 为输入函数频谱的复共轭,)()(*ωω-=S S ,也是滤波器的传输函数 )(ωH 。

雷达原理

一、绪论 雷达:无线电探测与测距。利用电磁波对目标检测、定位、跟踪、成像和识别。 雷达利用目标对电磁波的反射或散射现象来发现目标并测定其位置的。 组成框图 雷达测量原理 雷达发射信号: 雷达接收信号: 雷达利用收发信号之间的相关性获取目标信息 雷达组成: 天线:向确定的方向发射和接收特定频段的电磁波 收发开关: 发射状态将发射机输出功率接到天线,保护接收机输入端 接收状态将天线接收信号接到接收机,防止发射机旁路信号 发射机:在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波 接收机:放大微弱的回波信号,解调目标信息 雷达的工作频率: 工作频率范围:22mhz--35ghz 扩展范围:2mhz--94ghz 绝大部分雷达工作在:200mhz--10000ghz 雷达的威力范围:最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角、方位角范围 分辨力:区分点目标在位置上靠近的能力 距离分辨力:同一方向上两个目标之间最小可区别的距离 角度分辨力:在同一距离上的两个不同方向的点目标之间最小能区别的角度 数据率:雷达对整个威力范围内完成一次搜索所需要的时间倒数,也就是单位时间内雷达所能提供对一个目标数据的次数。 跟踪速度:自动跟踪雷达连续跟踪运动目标的最大可能速度 发射功率的和调制波形: 发射功率的大小直接影响雷达的作用距离

发射信号的调制波形: 早期简单脉冲波形,近代采用复杂波形 脉冲宽度:脉冲雷达发射信号所占的时间。影响探测能力和距离分辨力 重复频率:发射机每秒发射的脉冲个数,其倒数是重复周期。决定单值测距的范围,影响不模糊速区域大小 天线波束形状天线:一般用水平面和垂直面内的波束宽度来表示 天线的扫描方式:搜索和跟踪目标时,天线的主瓣按照一定规律在空间所作的反复运动。机械性扫描和电扫描 接收机的灵敏度:通常规定在保证50%、90%的发现概率条件下,接收机输入端回波信号的功率作为接收机的最小可检测信号功率。这个功率越小接收机的灵敏度越高,雷达的作用距离越远。 显示器的形式和数量:雷达显示器是向操纵人员提供雷达信息的一种终端设备,是人际联系的一个环节。 电子战对抗中的雷达: 电子战(EW ):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,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(电磁侦察),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,保证我方有效采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) 雷达反干扰 天线抗干扰:低旁瓣、旁瓣对消、波束控制、随机扫描 发射机抗干扰:提高有效辐射功率、频率捷变、频率编码、频率分集、脉冲压缩、波形隐蔽、窄脉冲、重频时变 接收机、信号处理机抗干扰:接收机抗饱和、重频、脉宽鉴别、MTI 、MTD 、积累检测 二、发射机 发射机任务:产生大功率高频振荡发射信号。脉冲雷达要求发射机产生一定宽度、一定重复频率、一定波形的大功率射频脉冲列 基本类型:连续波发射机、脉冲调制发射机(单极振荡式发射机、主振荡式发射机) 输出功率:发射机送到天线输入端的功率 峰值功率:脉冲期间发射机输出功率的平均值(不要过分增大法设计的峰值功率) 平均功率:脉冲重复周期内输出功率的平均值: 工作比D: 常规脉冲雷达工作比0.001 脉冲多普勒雷达工作比10-2 ~10-1量级 连续波雷达工作比100% 总功率:发射机输出功率与输入功率之比 主振放大式发射机特别注意改善输出级效率 信号形式: 信号形式由雷达体制决定 常规脉冲雷达为简单脉冲波形,特殊体制雷达为复杂调制波形 t r av P T P τ=r r T F D ττ= =

雷达原理与系统课程设计

电子科技大学 课程设计报告 课程名称:雷达原理与系统 设计名称:雷达系统设计 指导老师: 姓名: 学号: 专业:

设计题目: 设计一雷达系统,对12m 目标,要求探测距离为10km ,发射波形为常规脉冲,方位角分辨力为2°,俯仰角分辨力为20 °,距离分辨力为15m 。要求: 1 设计和计算雷达系统的各项参数,包括工作频率、发射功率、接收机灵敏度、天线孔径和增益,脉冲重复频率、相参积累时间等。 2 分析系统的最大不模糊速度和最大不模糊距离、计算系统的速度分辨力。 3 在学完雷达系统脉冲压缩相关内容后,设计线性调频波形,使雷达的作用距离增加到200km ,距离分辨力达到3米。并画出单一目标回波经过脉冲压缩后的波形。 参数求解: 1 已知距离分辨率的公式为:min 2 c R τ ?= ,式中c 为电波传播数度,τ为脉冲宽度,则7 min 8 2215100.1310 R s s s c τμ-??= ===? 令雷达的工作频率为kHz f 5000=,发射功率kW P t 50=,则 m m f c 6.010 51038 8 =??==λ 雷达的角度分辨力取决于雷达的工作波长λ 和天线口径尺寸L ,约为/2L λ ,则可得: 水平口径尺寸L 为:m m L 6.890 26.02=?== π αλ 垂直口径尺寸h 为:m m h 85.09 26.02=?== π βλ 天线的孔径 22376.786.06.8m m Lh A =?==

天线增益 2586.0376 .7442 2 =?= = πλπA G 发射波形为简单的矩形脉冲序列,设脉冲宽度为τ,脉冲重复周期为r T 则 av t t r r P P P f T τ τ== 设r f τ称作雷达的工作比为D ,常规的矩形振幅调制脉冲雷达工作比的范围为 0.0001-0.01,取0.001D =,则6 0.001 100.110r D f Hz kHz τ-===? 以单基地脉冲雷达为例,天线采用收发共用,则雷达方程为12 4 max 2min 4t r i P A R S σπλ?? =???? 则接收机灵敏度 W W R A P S r t 11 432234max 2 2 min 1001.6)1010(6.04376.7110504-?=??????==ππλσ 设单基地脉冲雷达的天线为360环扫天线,天线扫描速度20/min a r Ω=,水平 波速选择时运用最大值测向,当水平波速的宽度大于显示器的亮点直径时,取0.5==2θ α 则对一个点目标的相参积累时间为0.5 21 20360/6060 a t s s θ= = =Ω? 脉冲积累个数31 101016660 r n tf ==??≈ 2 不产生频闪的条件是:1 2d r f f ≤ 其中d f 表示脉冲多普勒频率,由2r d v f λ = 关系可得最大不模糊速度:s m s m f v r r /1500/4 10106.043 max =??==λ 雷达的最大单值测距范围由其脉冲重复周期r T 决定,为保证单值测距,通常应选取8 max 3 310152221010 r r cT c R m km f ?≤===?? 故最大不模糊距离max 15R km = 设发射脉冲为单载频的矩形脉冲信号,其单位能量复包络可写成()u t ,表达式 为:()100 t u t τ <

雷达原理复习总结

雷达原理复习要点第一章(重点) 1、雷达的基本概念 雷达概念(Radar): radar的音译,Radio Detection and Ranging 的缩写。无线电探测和测距,无线电定位。 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,是一种电磁波的传感器、探测工具,能主动、实时、远距离、全天候、全天时获取目标信息。 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。 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。 2、目标距离的测量 测量原理 式中,R为目标到雷达的单程距离,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) 距离测量分辨率 两个目标在距离方向上的最小可区分距离 最大不模糊距离 3、目标角度的测量 方位分辨率取决于哪些因素 4、雷达的基本组成 雷达由哪几个主要部分,各部分的功能是什么 同步设备:雷达整机工作的频率和时间标准。 发射机:产生大功率射频脉冲。 收发转换开关: 收发共用一副天线必需,完成天线与发射机和接收机连通之间的切换。 天线:将发射信号向空间定向辐射,并接收目标回波。接收机:把回波信号放大,检波后用于目标检测、显示或其它雷达信号处理。 显示器:显示目标回波,指示目标位置。 天线控制(伺服)装置:控制天线波束在空间扫描。 电源第二章 1、雷达发射机的任务 为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号,经馈线和收发开关由天线辐射出去 2、雷达发射机的主要质量指标 工作频率或波段、输出功率、总效率、信号形式、信号稳定度 3、雷达发射机的分类 单级振荡式、主振放大式 4、单级振荡式和主振放大式发射机产生信号的原理,以及各自的优缺点 单级振荡式: 脉冲调制器:在触发脉冲信号激励下产生脉宽为τ的脉冲信号。 优点:简单、廉价、高效; 缺点:难以产生复杂调制,频率稳定性差,脉冲间不相干;主振放大式: 固体微波源:是高稳定度的连续波振荡器。 优点:复杂波形,稳定度高,相干处理 缺点:系统复杂、昂贵 第三章(重点) 1、接收机的基本概念 接收机的任务 通过适当的滤波将天线接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中选择出来,并经过放大和检波后,送至显示器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。 超外差接收机概念 将接收信号与本机振荡电路的振荡频率,经混频后得到一个中频信号,这称为外差式接收。得到的中频信号再经中频放大器放大的,称为超外差式。中频信号经检波后得到视频信号。 接收机主要组成部分 接收机主要质量指标 灵敏度S i min、接收机的工作频带宽度、动态范围、中频的选择和滤波特性、工作稳定度和频率稳定度、抗干扰能力、微电子化和模块化结构 2、接收机的噪声系数(重点) 噪声系数、噪声温度的定义 噪声系数:接收机输入端信号噪声比和输出端信号噪声比的比值。实际接收机输出的额定噪声功率与“理想接收机”输出的额定噪声功率之比。 噪声温度:温度Te称为“等效噪声温度”或简称“噪声温度”, 此时接收机就变成没有内部噪声的“理想接收机”级联电路的噪声系数

雷达测速试验报告

雷达测距实验报告 1. 实验目的和任务 1.1 实验目的 本次实验目的是掌握雷达带宽同目标距离分辨率的关系,通过演示实验了解雷达测距基本原理,通过实际操作掌握相关仪器仪表使用方法,了解雷达系统信号测量目标距离的软硬件条件及具体实现方法。 1.2 实验任务 本次实验任务如下: (1)搭建实验环境; (2)获得发射信号作为匹配滤波的参考信号; (3)获得多个地面角反射器的回波数据,测量其各自位置,评估正确性; (4)获得无地面角发射器的回波数据,与(3)形成对比,并进行分析。 2. 实验场地和设备 2.1 实验场地和环境条件 本次实验计划在雁栖湖西校区操场进行,环境温度25℃,湿度40%。 实验场地如上图所示,除角反射器以外,地面上还有足球门、石块以及操场上运动的人等比较明显的目标。

2.2 实验设备 实验所需的主要仪器设备如下: (1) 矢量信号源SMBV100A ; (2) 信号分析仪FSV4; (3) S 波段标准喇叭天线; (4) 角反射器 (5) 笔记本电脑 2.3 设备安装与连接 设备连接关系图如下: 雷达波形文件雷达回波数据 时钟同步 计算机终端 SMBV100A 矢量信号源 FSV4信号分析仪 角反射器 交换机 图1 实验设备连接示意图 其中:蓝色连接线表示射频电缆,灰色连接线表示网线。 3. 实验步骤 3.1 实验条件验证 检查仪器工作是否正常,实验环境是否合适。 3.2 获取参考信号 1. 调节信号源参数,生成线性调频信号,作为匹配滤波的参考信号,然后通过射频电缆将信号源与频谱仪相连,利用频谱仪的A/D 对线性调频信号采样,并通过网线将数据传输给计算机,并保存为“b1.dat ”。参考信号的主要参数如下所示:

雷达工作原理

一、雷达工作原理、专业术语解释 雷达是军事电子对抗的尖端技术和设备,是作为21世纪反恐和安保的技术新标准(家庭安全警戒网) 幕帘技术同红外技术相似,只是它的防范区域与普通红外不同,顾名思义就是象一道帘子一样,适合于整个平面防范。 A)幕帘夹角 幕帘的两道之间的夹角。 B)幕帘张角 每道幕帘展开扇形的两条边之间的夹角。 C)探测范围

探测范围指雷达正常工作的感应范围,即雷达能够探测到在此范围以内的所有物体运 动从而产生报警状态。 D)探测距离 雷达在正常工作下所能探测到的最远距离,雷达分为四档;分别是2-3m、3-4m、5-6m、6-8m。 E)发射距离 报警系统中无线器件在被触发后将无线报警信号以电磁波的形式发射出去的最远距离,雷达在空旷地带为100M。 F)发射频率 电磁波发射的频率用HZ计算,国家电磁波管理委员会规定的公用波段频率是315/433MHZ G)关于护窗雷达的防宠物功能 护窗雷达发展到今天,在技术上已经比较成熟,防小宠物是护窗雷达的一种重要的功能,慑力护窗雷达对抗小宠物干扰的处理方式有两种: 一种是物理方式,即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率,这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式,主要是对探测的信号进行数据采集,然后分析其中的信号周期,幅度,极性。这些因素具体反应出移动物体的速度、热释红外能量的大小,以及单位时间内的位移。探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较,由此判断移动物体可能是人是小动物。 由此看来,我们要注意的是护窗雷达的防小宠物的功能是相对的。这种相对性包括两个方面,一个是防宠物是相对的,相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求的,并不是随意的安装就可以达到防小宠物功能。 效果 一旦整幢别墅设防,将形成无形的雷达警戒网,有效的将整幢别墅警戒起来,如果贼匪将在深夜靠近别墅时,男警立刻通通碟,紧接着高达95分贝的防恐警和国际反恐广播立刻炸响,十二束红眩捕俘灯和墙壁上太阳灯交替发射,同时雷达第一时间了射无线电信号给装在室内的主机,主机会告诉你哪个位置在报警,并第一时间拨打您

雷达系统原理考纲及详解

雷达原理与系统(必修)知识要点整理 第一章: 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)

2、灵敏度的定义,识别系数定义 3、接收机动态范围的定义 4、额定噪声功率N=KTB N、噪声系数计算及其物理意义

5、级联电路的噪声系数计算 6、习题 7、AGC,AFC,STC的含意和作用 AFC:自动频率控制,根据频率偏差产生误差电压调整本振的混频频率,保证中频稳定不变

AGC:自动增益控制,调整接收机动态范围 STC:近程增益控制,防止近程杂波干扰引起的中放过载 第四章显示器 1、雷达显示器类型及其坐标含义; 距离显示器、平面显示器、高度显示器 2、A型、B型、P型、J型 第五章作用距离 1、雷达作用距离方程,多种形式,各参数意义,PX=?Rmax=?(灵敏度表示的、检测因子表示的等) 2、增益G和雷达截面A的关系 2、雷达目标截面积定义 3、习题 4、最小可检测信噪比、检测因子表示的距离方程

雷达方程原理

一. 雷达方程 简单形式的雷达方程:min 2 e t 4 max )4(S GA P R πσ=(2.1)? σ∝4 max R (1) 接收机噪声 除系统热噪声引起的噪声功率之外,接收机会产生一定的噪声输出,要引入噪声系数 out out in in N S N S BG kT N F //a 0out n = = ,噪声系数也反映了信号通过接收机时的信噪比衰减情况。 重新整理雷达方程:min n 02 e t 4 max )/()4(N S BF kT GA P R πσ = (2.8)? min 4 max SNR R σ ∝ 可用于进行理想自由空间中的目标探测,分析目标的雷达截面积对目标探测产生的影响。 (2) 雷达脉冲积累 多脉冲积累用于提高信噪比,改善雷达的检测能力,降低虚警漏警概率。 n 个相同信噪比的脉冲进行理想情况下的积累后,总信噪比为单个脉冲信噪比的n 倍。但实际情况下,第二检波器会引入效率损耗,使信号能量变为噪声能量,积累效率 n 1i )/()/()(N S n N S n E = 。 将脉冲积累的信噪比代入原雷达方程得到:n n 02 e t 4 max )/()4(N S BF kT GA P R πσ = (2.33),也可 以由积累效率和单个脉冲信噪比表示为:1 n 02 e t 4 max )/()4() (N S BF kT n nE GA P R i πσ= (2.34)。 (3) RCS 起伏 观测复杂目标(如飞机)时,小的观察角变化将引起雷达到目标散射中心的距离和时间发生变化,从而引起各回波信号的相对相位发生变化,导致RCS 起伏。 引入起伏损耗f L ,用f L N S 1)/(代替1)/(N S 。当e n 个独立采样积累时, e n f e f L n L /1)()(=。 此时的雷达方程为:e n f i L N S BF kT n nE GA P R /11n 02 e t 4 max ) ()/()4() (πσ=(2.45)。 (4) 发射机功率 雷达的平均发射机功率av P 更能反映雷达的性能,可以用它代替峰值功率t P 。将p t av f P P τ=代入雷达方程得到:p i f N S F B kT n nE GA P R 1n 02 e av 4 max )/()()4() (τπσ= (2.51),一般情况下,可将τ B 设计为1。 (5) 其它情况 需要考虑的因素包括:系统损耗、地杂波、最高精度等。另外,针对不同目标(点目标或分

雷达原理实验报告(哈工程)

实验报告 实验课程名称:雷达原理姓名:班级:电子信息工程4班学号: 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 2017年5 月

雷达信号波形分析实验报告 2017年4月5日班级电子信息工程4班姓名评分 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、实验原理 为了测定目标的距离,雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间,这个延迟时间是电磁波从发射机到目标,再由目标返回雷达接收机的时间。根据电磁波的传播速度,可以确定目标的距离为:S=CT/2 其中S:目标距离;T:电磁波从雷达到目标的往返传播时间;C:光速。 三、实验参数设置 载频范围:0.5MHz 脉冲重复周期:250us 脉冲宽度:10us 幅度:1V 线性调频信号 载频范围:90MHz 脉冲重复周期:250us 脉冲宽度:10us 信号带宽:14 MHz 幅度:1V 四、实验仿真波形

0.5 1 1.5 2 x 10 -3 时间/s 幅度/v 脉冲 1.03561.03571.03581.0359 x 10 -3时间/s 幅度/v 连续波 0.5 1 1.5 2 x 10 -3 时间/s 幅度/v 脉冲调制 -4-2 024 x 10 7 01 24 频率/MHz 幅度/d B 脉冲频谱图 -4 -2 024 x 10 7 05 104 频率/MHz 幅度/d B 连续波频谱图 -4 -2 024 x 10 7 01 24 频率/MHz 幅度/d B 脉冲调制频谱图 0.5 1 1.5 2 x 10 -3 -101时间/s 幅度/v 脉冲 8.262 8.26258.263x 10 -4 -1 01时间/s 幅度/v 连续波 0.5 1 1.5 2 x 10 -3 -101时间/s 幅度/v 脉冲调制 -4-2 024x 10 7 02 44 频率/MHz 幅度/d B 脉冲频谱图 -4 -2 024x 10 7 05 104 频率/MHz 幅度/d B 连续波频谱图 -4 -2 024x 10 7 01 24 频率/MHz 幅度/d B 脉冲调制频谱图 02004006008001000 0500100015002000

哈工大雷达系统仿真实验报告

雷达系统仿真 实验报告 姓名:黄晓明 学号: 班级:1305203 指导教师:谢俊好 院系:电信学院

实验一杂波和色噪声的产生—高斯谱相关对数正态随机序列的产生 1、实验目的 给定功率谱(相关函数)和概率分布,通过计算机产生该随机过程,并估计该过程的实际功率谱和概率分布以验证产生方法的有效性。 2、实验原理 1)高斯白噪声的产生 2 2 2 (x) f(x) μ σ - - = 、 2 2 2 (z) x F(x)dz μ σ - - =? 均值:μ为位置参数、方差:2 σ、均方差:σ为比例参数。 若给定01 X~N(,) ',则2 X X~N(,) μσμσ ' =+。 MATLAB中对应函数normrnd(mu,sigma,m,n),调用基本函数01 randn(m,n)~N(,)产生标准正态分布。 标准正态分布的产生方法有舍选抽样法、推广的舍选抽样法、变换法、极法、查表法等,其中变换法的优点是精度高,极法运算速度较变换法快10~30%,查表法速度快。 (1)反变换法、反函数有理逼近法 令0.5, t r x =-= () 2 012 23 123 0,1 1 a a x a x X signt x N b x b x b x ++ ?? =- ? +++ ?? 式中 2.515517 a=, 1 0.802833 a=, 2 0.010328 a=, 1 1.432788 b=, 2 0.189269 b=,3 0.001308 b=。用这一方法进行抽样,误差小于10-4。 (2)叠加法 根据中心极限定理有:先产生I组相互独立的01 [,]上均匀分布随机数,令 1 I i i Y r = =∑,则当N较大时212 Y~N(I,I)。一般可取12 I=,则601 Y~N(,) - (3)变换对法(Box-Muller method)

雷达原理实验报告1,2

实验一、二雷达的总体认识及基本操作I、II 一、实验目的 1.了解Bridge Master E X-Band雷达的基本组成 2.学习正确操作Bridge Master E X-Band雷达,熟悉各基本功能的 操作 二、实验设备: Bridge Master E X-Band雷达两台 S-Band收发机一台,天线一副 三、实验步骤及要领 1.开机 检查天线附近是否有人作业火其他障碍物,将亮度(BRILLIANCE)、雨雪干扰抑制(A/CRAIN)海浪干扰抑制(A/CSEA)、增益(GAIN)等控钮反时针旋到底,功能开关(FUNCTION)置“STANDBY”。开机,接通电源,将电源开关置“POWER ON”,然后雷达开始自检,倒时计数。时间到后自动显示出“RADAR STANDBY”,此时表明雷达已准备好发射(未发射前天线是不转的)。 2.调节屏幕及数据亮度 顺时针旋转显示器前端的键盘(KEY BOARD)上的亮度控钮(BRILLIANCE)使回波明亮清晰,通常应使控钮居中。 3.量程选择 在KEY BOARD上,使用操纵杆(JOYSTICK)移动光标到

“TRANSMIT”上,单击左键,选择发射及脉冲宽度选择。使光标移动到显示屏的左上方的“RANGE”,通过单击“+”和“-”来改变量程,量程的选择与发射脉冲的宽度的关系见附录图 4.调谐调节 调谐控钮是用来调节接收机的本振频率。在进行调谐前,应首先将海浪抑制控钮(A/CSEA)反时针旋到底,并使雷达工作于最大量程,然后转动调谐控钮使调谐指示亮带达到最长。 5.增益调整 增益(GAN)控钮是用来调节接收机的放大量,此控钮应调节到显示屏幕上的背景噪声似见非见的位置。为了设置合适的增益,首先应选择最远的两个量程之一,因为远量程时背景噪声更为明显,然后俺顺时针方向慢慢旋转增益控钮,使背景噪声达到刚见未见的状态。若增益设置太低,目标回波可能被淹没在背景噪声中。 6.显示模式选择 使用光标在显示屏幕右上方菜单改变显示模式。 7.调出固定、活动距标圈 使用VRM面板可以改变活动距标圈,改变距标圈的时候注意观察显示屏上的相关读数的改变。 8.调电子方位线 使用EBL面板,转动测方位旋钮可以改变电子方位线的方位,注意观察显示屏的相关读数的变化。

(完整版)雷达组成及原理.doc

雷达的组成及其原理 课程名称:现代阵列并行信号处理技术 姓名:杜凯洋 学号: 2015010904025 教师:王文钦教授

一.简介 雷达( Radar,即 radio detecting and ranging),意为无线电搜索和测距。它是运用各种无线电定位方法,探测、识别各种目标,测定目标坐标和其它情报的装置。在现代军事和生产中,雷达的作用越来越显示其重要性,特别是第二次世界大战,英国空军和纳粹德国空军的“不列颠”空战,使雷达的重要性显露的非常清楚。雷达由天线系统、发射装置、接收装置、防干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。其中,天线是雷达实现大空域、多功能、多目标的技术关键 之一;信号处理器是雷达具有多功能能力的核心组件之雷达种类很多,可按多种方法分类: (1)按定位方法可分为:有源雷达、半有源雷达和无源雷达。 (2)按装设地点可分为;地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。 (3)按辐射种类可分为:脉冲雷达和连续波雷达。 (4)按工作被长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段 雷达。 (5)按用途可分为:目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。 二.雷达的组成 (一)概述 1、天线:辐射能量和接收回波(单基地脉冲雷达),(天线形状,波束形状,扫描方式)。 2、收发开关:收发隔离。 3、发射机:直接振荡式(如磁控管振荡器),功率放大式(如主振放大式),(稳定,产生复杂波形,可相参处理)。 4、接收机:超外差,高 频放大,混频,中频放大,检波,视频放大等。(接收机部分也进行一些信号处理,如匹配滤波等),接收机中的检波器通常是包络检波,对于多普勒处理则采用相位检波器。 5、信号处理:消除不需要的信号及干扰而通过或加强由目标产生的回波信号,通常在检测 判决之前完成( MTI,多普勒滤波器组,脉冲压缩),许多现代雷达也在检测判决之后完成。 6、显示器(终端):原始视频,或经过处理的信息。 7、同步设备(视频综合器):是雷达机的频率和时间标准(只有功率放大式(主振放大式) 才有)。 (二)雷达发射机 1、单级振荡式:大功率电磁振荡产生与调制同时完成(一个器件)

雷达仿真报告1

雷达系统仿真实验报告 设计题目:基于巴克码的脉冲压缩雷达信号处理院系:电子与信息工程学院 专业:电子工程系2班 设计者:宋丽君 学号:11S005090 哈尔滨工业大学

目录 一.设计目标 (1) 1.1概述: (1) 1.2 设计要求: (1) 二.综合设计原理 (2) 2.1 巴克码(Barker) (2) 2.2 相位编码波形 (3) 2.3 正交I/Q解调 (3) 2.4 脉冲压缩 (4) 2.5 匹配滤波 (4) 三.综合设计仿真结果 (7) 3.1 巴克码编码波形的产生 (7) 3.2 雷达回波的产生 (7) 3.3 正交I/Q解调 (8) 3.4 脉冲压缩处理 (8) 3.5 多个目标的检测 (10) 3.51 两个点目标的产生 (10) 3.52 两个点目标回波的脉冲压缩 (11) 四. 设计体会 ............................................................................ 错误!未定义书签。 五. 参考文献 ............................................................................ 错误!未定义书签。 - I -

雷达系统仿真实验报告11S005090 宋丽君 1.设计目标 1.1概述: 产生相位编码目标回波、对回波进行I/Q解调、匹配滤波,分析多普勒频移对脉冲压缩的影响等,根据仿真结果并结合所学理论进行分析,并给出分析后的结论。 1.2 设计要求: 某雷达采用7位巴克码编码的二元相位编码信号,子码宽度0.5us。雷达中频为f I=10MHz,对雷达中频信号用40MHz采样后送入信号处理,由信号处理进行脉冲压缩和信号检测,雷达作用距离15km。 (1)在中频10MHz上产生雷达发射信号s,并画出雷达发射波形的时域、频域特性;分析信号带宽与子码宽度的关系; (2)产生雷达回波信号,在9km处有一个点目标,回波幅度为1;其他距离处回波为0; (3)对此回波信号进行I/Q解调,将回波信号由中频f I变换为基带信号; (4)在频域对基带信号进行脉冲压缩,画出脉冲压缩后的时域波形; (5)产生雷达回波信号,含有两个点目标,分别位于9km、9.225km,幅度相同为1;画出时域波形,此时两个目标是否能够分开? (6)对5)产生的回波进行I/Q解调、然后进行时域脉冲压缩,画出压缩后的时域波形,此时两个点目标是否能够在距离上分开?此雷达的距离分辨力? (7)如果9.225km处的目标是一个运动目标,其多普勒频移为143KHz,求此目标脉压后的结果;如果9.225km处运动目标的多普勒频移为24KHz,求此运动目标脉压后的结果;分析运动目标的多普勒频移对于脉压的影响。 - 1 -

雷达对抗实验报告

雷达对抗实验报告 学院 专业 学生姓名 学号 导师姓名 仪器号

实验一 雷达测距和接收机灵敏度实验 一、 实验目的 1. 掌握目标回波测距的方法。 2. 雷达回波信号能量变化对接收机输出的信号的幅度(包络)的影响。 3. 掌握切线灵敏度的定义。 二、实验数据 1.信号衰减值:80% 2.切线灵敏度:P TSS =1/2*A 2/R=0.0064 3. 噪声电压峰值Um=80V 噪声最大值 U n =400V 三、思考题 1. 根据记录回波的时延,计算目标回波距离。 答:目标回波时延:tr=52us ,根据公式R=C*tr/2计算得回波距离R 为7.8km 。 2. 距离分辨率为多少? 答:距离分辨率()2c n c d r v τ?=+≈B 12c *,实验测得目标回波脉冲宽度τ为 240ns ,代入距离分辨率公式得到c r ?约为36m 。 3、 目标回波输入信号的幅度改变,示波器输出信号有何变化? 答:由前面数据整理的表格可以看出,目标回波输入信号的幅度衰减越来越

大时,示波器输出信号幅度越来越小。 4. 雷达的切线灵敏度是多少? 答:接收机灵敏度为: 95。 5、基线噪声电压峰值n U 和满足切线灵敏度条件下有信号处输出噪声的峰值m U 是否相同?为什么? 答:基线电压峰值n U 小于满足切线灵敏度条件下有信号处输出噪声的峰值 m U ,因为n U 只是接收机内噪声而m U 不仅包含接受机内噪声还包含外界干扰噪声所以n U

《雷达原理》知识点总结

【雷达任务:测目标距离、方位、仰角、速度;从目标回波中获取信息 【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。 【影响雷达性能指标:脉冲宽度(窄),天线尺寸(大),波束(窄),方向性。 【测角:根据接收回波最强时的天线波束指向 【雷达是如何获取目标信息的? 【雷达组成:天线,发射机,接收机,信号处理机,终端设备(电源,显示屏),收发转换开关【发射机工作原理:为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号,经馈线和收发开关由天线辐射出去。 【发射机基本组成:单级振荡式:脉冲调制器,大频率射频振荡器,电源。 主振放大式:脉冲调制器,中间和输出射频功放,电源,定时器,固体微波源(主控振荡器,用来产生射频信号) 工作过程:(1)单级振荡式:信号由振荡器产生,受调制 (2)主振放大式:信号由固体微波源经过倍频后产生,经射频放大链进行放大,各级都需调制(脉冲调制器),定时器协调工作。 优缺点:单击振荡式:简单经济轻便,频率稳定度差,无复杂波形; 主振放大式:频率稳定度高,相位相参信号,有复杂波形,适用频率捷变雷达 【发射机质量指标:(1)工作频率(波段)(2)输出功率:影响威力和抗干扰能力。峰值功率(脉冲期间射频振荡的平均功率)和平均功率(脉冲重复周期内输出功率的平均值)。(3)总效率Pt/P。(4)调制形式:调制器的脉冲宽度,重复频率,波形。(5)信号稳定度/频谱纯度,即信号各项参数。 【调制器组成:电源,能量储存,脉冲形成 【调制器任务与作用:为发射机的射频各级提供合适脉冲,将一个信号载到一个比它高的信号上 【仿真线:由于雷达的工作脉冲宽度多半在微秒级别以上,用真实线长度太长,因此在实际中是用集总参数的网络代替长线,即仿真线 【刚/软性开关:刚性开关的电容储能部分放电式调制器,特点为部分放电,通电利索;软性开关的人工线性调制器,特点为完全放电,效率高,功率大。 【接收机指标:(1)灵敏度:表示接收机接受微弱信号的能力。提高灵敏度,减小噪声电平,提高接收机增益。(2)工作频率宽度:表示接收机瞬时工频范围,提高:高频部件性能 (3)动态范围:表示正常工作时接收信号强度的范围,提高:用对数放大器增益控制电路抗干扰(4)中频滤波特性:减小噪声,带宽>回波时,噪声大。(5)工作稳定度(6)频率稳度(7)抗干扰能力(8)噪声系数 【收发软换开关工作原理:脉冲雷达天线收发共用,需要一个收发软换开关TR,发射时,TR使天线与发射机接通,与接收机断开,以免高功率发射信号进入接收机使之烧毁;接收时,天线与接收机接通,与发射机断开,以免因发射机旁路而使微弱接收信号受损。 【收发开关组成及类型:高频传输线,气体放电管。分为分支线型和平衡式。 【显示器分类:距离,平面,高度,情况和综合,光栅扫描。 【显示器列举:距离(A型J型A/R型)平面(PPI)高度(E式RHI) 【A型显示器组成:扫掠形成电路,视频放大电路,距标形成电路。 【怎样读取目标方位距离等参数(P显):方位角以正北为零方位角,顺时针计量;距离沿半

雷达测速原理简介及系统应用

测速雷达原理 雷达原理简介 首先,大家必须先了解雷达的基本原理,因为雷达仍是当前用来检测移动物体最普遍的方法。雷达英文为RADAR ,是Radio Detection And Ranging 的缩写。所有利用雷达波来检测移动物体速度的原理,其理论基础皆源自于「多普勒效应」,其应该也是一般常见的多普勒雷达(Doppler Radar),此原理是在19世纪一位澳地利物理学家所发现的物理现象,后来世人为了纪念他的贡献,就以他的名字来为该原理命名。 多普勒的理论基础为时间。波是由频率及振幅所构成,而无线电波是随着波而前进的。当无线电波在行进的过程中,碰到物体时,该无线电波会被反弹,而且其反弹回来的波,其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。若无线电波所碰到的物体是固定不动的,那么所反弹回来的无线电波其频率是不会改变的。然而,若物体是朝着无线电线发射的方向前进时,此时所反弹回来的无线电波会被压缩,因此该电波的率频会随之增加;反之,若物体是朝着远离无线电波方向行进时,则反弹回来的无线电波,其频率则会随之减小。下图为多普勒雷达(Doppler Radar)的基本原理图标: CS R-28测速雷达所应用的原理,就是可以检测到发射出去的无线电波,与遇到运动物体反弹回来的无线电波其间的频率变化及I 通道和Q 通道的相位变化。由频率的变化,依特定的比例关系,而计算出该波所碰撞到物体的速度。由I 通道和Q 通道之间的相位关系,计算判断运动物体是朝着无线电波的方向前进或朝其反方向前进。 根据多普勒原理,由于雷达发射和接受共用一个天线,且运动目标的运动方向与天线法线方向相一致,运动目标的多普勒频率fd 符合下列关系式。 (1) f d = 2V r f t C

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