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雷达原理大作业单脉冲自动测角的原理及应用学院：电子工程学院作者：2016年5月21日单脉冲自动测角的原理及应用一．摘要单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种，其测角精度高，抗干扰能力强，在现实中得到了广泛的应用。
而其中对于接收支路要求不太严格的双平面振幅和差式单脉冲雷达，更是备受青睐。
本文首先讲述了单平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的原理，再简述了双平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的结构框图，接着简述了本文仿真所用的一些原理和公式推导，包括天线方向图函数及其导数的推导，最后做了基于高斯形天线方向图函数的单脉冲自动测角，基于辛克函数形天线方向图函数的单脉冲自动测角，和基于高斯形天线方向图函数的双平面单脉冲自动测角。
源代码在附录里。
二．重要的符号说明三．单平面振幅和差式单脉冲自动测角原理单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种。
在单平面内，两个相同的波束部分重叠，交叠方向即为等信号轴的方向。
将这两个波束接收到的回波信号进行比较就可以在一定范围内，一定精度要求下测到目标的所在角度。
因为两个波束同时接到回波，故单脉冲测角获得目标角误差信息的时间可以很短，理论上只要分析一个回波脉冲即可，所以称之为“单脉冲”。
因取出角误差的具体方式不同，单脉冲雷达种类很多，其中应用最广的是振幅和差式单脉冲雷达，其基本原理说明如下：1.角误差信号雷达天线在一个平面内有两个重叠的部分，如下图1所示：图1.振幅和差式单脉冲雷达波束图(a)两馈源形成的波束 (b)和波束 (c)差波束振幅和差式单脉冲雷达取得角误差信号基本方法是将这两个波束同时收到的信号进行和差处理，分别得到和信号和差信号。
其中差信号即为该角平面内角误差信号。
若目标处在天线轴方向（等信号轴），误差角0ε=，则两波束收到的回波信号振幅相同，差信号等于0。
目标偏离等信号轴而有一个误差角ε时，差信号输出振幅与ε成正比而其符号则由偏离方向决定。
2.和差比较器这里主要使用双T 插头，示意图如下图2（a ）所示。
雷达的工作原理雷达（Radar）是一种利用电磁波进行探测和测量的技术。
它通过发射无线电波并接收其反射信号来探知目标的位置、速度和其他相关信息。
雷达技术在军事、航空、航海、气象、地质勘探等领域发挥着极其重要的作用。
本文将介绍雷达的工作原理和基本组成部分。
一、雷达的基本原理雷达的工作原理基于电磁波的传播和反射。
雷达系统由三个主要部分组成：发射器、接收器和信号处理器。
1. 发射器：发射器负责产生一束电磁波并将其发射到目标区域。
雷达系统通常使用射频发射器，它能够产生高频率的无线电波。
2. 接收器：接收器接收目标区域反射回来的电磁波信号。
接收器必须具备高灵敏度和快速响应的能力，以接收微弱的反射信号。
3. 信号处理器：信号处理器用于分析接收到的电磁波信号，并从中提取目标的位置、速度和其他相关信息。
它通过比较发射的信号与接收到的反射信号之间的差异来确定目标的特征。
雷达利用电磁波在空间中传播的特性进行工作。
当雷达发射器发射出一束电磁波时，它会沿直线路径传播到目标区域，与目标物体相互作用后部分被反射回来。
接收器接收到反射回来的信号，并测量信号的时间延迟、频率变化和相位差异等参数。
通过分析这些参数，雷达可以确定目标的位置和速度。
二、雷达的工作模式雷达可以采用不同的工作模式来满足特定的需求。
常见的雷达工作模式有连续波雷达和脉冲雷达。
1. 连续波雷达：连续波雷达发送连续的射频信号，并且同时接收反射信号。
它适用于测量目标的速度和距离，但无法提供目标的细节信息。
2. 脉冲雷达：脉冲雷达发送一系列短脉冲信号，并在每个脉冲之后接收反射信号。
脉冲雷达可以提供目标的细节信息，如目标的形状、大小和材料等。
三、雷达的应用领域雷达技术在许多领域发挥着重要作用。
以下是几个常见的雷达应用领域：1. 军事应用：雷达在军事领域用于追踪、侦查和识别敌方目标。
它可以帮助军队在战场上实时掌握敌军动态，提高作战效率和精确度。
2. 航空和航海导航：雷达在航空和航海领域中用于飞行器和船只的导航和避障。
雷达系统课后习题和答案雷达原理习题集第一章1-1.已知脉冲雷达中心频率＝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3000.01MHz，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。
1-2.已知某雷达对σ= 的大型歼击机最大探测距离为100Km，a）如果该机采用隐身技术，使σ减小到，此时的最大探测距离为多少？b）在a）条件下，如果雷达仍然要保持100Km最大探测距离，并将发射功率提高到10倍，则接收机灵敏度还将提高到多少？1-3. 画出p5图1.5中同步器、调制器、发射机高放、接收机高放和混频、中放输出信号的基本波形和时间关系。
第二章2-1. 某雷达发射机峰值功率为800KW，矩形脉冲宽度为3μs，脉冲重复频率为1000Hz，求该发射机的平均功率和工作比2-2. 在什么情况下选用主振放大式发射机？在什么情况下选用单级振荡式发射机？2-3. 用带宽为10Hz的测试设备测得某发射机在距主频1KHz处的分布型寄生输出功率为10μW，信号功率为100mW，求该发射机在距主频1KHz处的频谱纯度。
2-4. 阐述p44图2.18中和p47图2.23中、的作用，在p45图2.21中若去掉后还能否正常工作？2-5. 某刚性开关调制器如图，试画出储能元件C的充放电电路和①~⑤点的时间波形2-6. 某人工长线如图，开关接通前已充电压10V，试画出该人工长线放电时（开关接通）在负载上产生的近似波形，求出其脉冲宽度L=25μh，C=100pF，=500Ω2.7. 某软性开关调制器如图，已知重复频率为2000Hz，C=1000pF，脉冲变压器匝数比为1：2，磁控管等效电阻=670Ω，试画出充放电等效电路和①~⑤点的时间波形。
若重复频率改为1000Hz，电路可做哪些修改？2.8．某放大链末级速调管采用调制阳极脉冲调制器，已知=120KV，Eg=70V，=100pF，充放电电流I=80A，试画出a,b,c三点的电压波形及电容的充电电流波形与时间关系图。
346雷达原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述雷达（Radar）是一种利用无线电波进行探测和测量的技术。
它是通过发射电磁波并接收其反射信号来探测目标物体的位置、速度、方向和其他相关信息的一种工具。
雷达技术在军事、航空、天气预报、海洋勘测等领域具有广泛的应用。
雷达的原理很简单，它利用电磁波在空间中传播的特性进行工作。
当雷达发射器发出电磁波时，这些波会在空间中以光速传播，并在遇到目标物体时被反射回来。
接收器会接收到这些反射信号，并通过分析其强度、频率和时间延迟等参数来确定目标物体的位置和其他信息。
雷达系统通常由发射器、接收器、信号处理装置和显示器等组成。
发射器负责产生和发射电磁波，接收器则负责接收反射信号。
信号处理装置用来对接收到的信号进行处理与分析，从而提取出目标物体的相关信息。
最后，这些信息会通过显示器或其他方式展示给操作人员。
雷达技术的应用越来越广泛。
在军事方面，雷达可以用于目标跟踪、无人机探测、导弹防御等任务。
在航空方面，雷达常被用于飞行导航、防撞系统等。
在天气预报和海洋勘测中，雷达可以探测降雨、风暴和海洋浪涌等自然现象。
尽管雷达技术已经非常成熟，但随着科技的不断发展，雷达也在不断更新和改进。
比如，现代雷达系统通常采用多普勒效应，从而可以更准确地测量目标物体的速度。
此外，雷达系统还可以与其他技术结合，比如全球定位系统（GPS），从而提高测量的精度和准确性。
总之，雷达是一种非常重要的探测和测量工具。
它通过利用电磁波与目标物体相互作用的原理，可以获取目标物体的位置、速度和其他相关信息。
随着技术的不断发展，雷达在各个领域的应用也变得越来越广泛。
未来，我们可以期待雷达技术在更多领域发挥更大的作用。
1.2 文章结构文章结构是指文章整体的组织和布局方式，它对于提供清晰而有逻辑的文章表达至关重要。
本文将按照以下结构展开讨论346雷达原理。
首先，在引言部分1.1中，我们将概述346雷达原理的背景和基本概念，以便读者了解文章的背景和目的。
雷达基础理论试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 雷达系统的基本组成部分不包括以下哪一项？A. 发射机B. 天线C. 接收机D. 显示器答案：D2. 雷达的工作原理是基于以下哪种物理现象？A. 电磁波的反射B. 电磁波的折射C. 电磁波的衍射D. 电磁波的干涉答案：A3. 下列哪种波不能用于雷达？A. 微波B. 无线电波C. 声波D. 光波答案：C4. 雷达的探测距离主要取决于以下哪个因素？A. 目标的大小B. 雷达发射的功率C. 天气条件D. 以上都是答案：D5. 雷达天线的主要功能是什么？A. 发射电磁波B. 接收电磁波C. 转换电能为电磁能D. 以上都是答案：D6. 雷达的分辨率主要取决于以下哪个参数？A. 波长B. 带宽C. 脉冲宽度D. 以上都是答案：D7. 雷达的多普勒效应可以用于测量目标的什么？A. 速度B. 方向C. 距离D. 以上都不是答案：A8. 雷达的脉冲压缩技术可以提高哪种性能？A. 分辨率B. 探测距离C. 抗干扰能力D. 以上都是答案：A9. 雷达的隐身技术主要是通过以下哪种方式实现的？A. 吸收电磁波B. 反射电磁波C. 散射电磁波D. 以上都是答案：A10. 雷达的干扰技术中，哪种方式是通过发射虚假信号来欺骗雷达？A. 噪声干扰B. 欺骗干扰C. 脉冲干扰D. 以上都不是答案：B二、多选题（每题3分，共15分）1. 雷达的基本工作模式包括以下哪些？A. 搜索模式B. 跟踪模式C. 引导模式D. 干扰模式答案：ABC2. 雷达的天线类型主要有以下哪些？A. 抛物面天线B. 阵列天线C. 相控阵天线D. 螺旋天线答案：ABC3. 雷达的信号处理技术包括以下哪些？A. 脉冲压缩B. 频率捷变C. 多普勒滤波D. 目标识别答案：ABCD4. 雷达的抗干扰措施包括以下哪些？A. 频率捷变B. 功率控制C. 信号编码D. 空间滤波答案：ABCD5. 雷达的目标识别技术包括以下哪些？A. 形状识别B. 速度识别C. 频率识别D. 模式识别答案：ABD三、判断题（每题1分，共10分）1. 雷达的发射功率越大，其探测距离就越远。
《雷达原理》作业，#1，2016 王斌答案不准确Bingo~ 2016.4.281、雷达的主要功能是利用目标对电磁波的反射探测目标并获取目标的有关信息，雷达所测量的目标的主要参数一般包括目标距离、方位角、仰角、径向速度。
2、雷达所面临的四大威胁是电子侦察与干扰、低空/超低空飞行器、反辐射雷达、隐身目标。
3、在雷达工作波长一定的情况下，要提高角分辨力，必须增大天线的有效孔径。
对脉冲雷达而言，µ，PRF为1000 Hz，则雷达的分辨其距离分辨力由脉冲宽度决定；如果发射信号的脉宽为1s力为 150m ，最小作用距离为 150m ，最大作用距离为 150km 。
4、常用的雷达波束形状包括针状波束和扇形波束。
5、简述雷达测距、测角和测速的基本原理。
ANS：测距的基本原理：通过测定电磁波在雷达与目标间往返一次所需时间来测量距离。
测角的基本原理：电磁波在空间的直线传播以及雷达天线波束具有方向性。
测速的基本原理：运动目标回波具有多普勒效应。
6. 简述RCS的定义及物理含义。
ANS:定义：RCS是目标向雷达接受天线方向散射电磁波能力的度量。
物理含义：它是一个等效的面积,当这个面积所截获的雷达照射能量各向同性地向周围散射时，当单位立体角内的散射功率，恰好等于目标向接收天线方向单位立体角内散射的功率。
=3 GHz，若一目标以1.2马赫（1马赫=340m/s）速度朝雷达飞行，则雷7、已知雷达工作频率为f达收到的回波频率与发射频率之差（即目标的多普勒频率）为多少？ANS:1.2*340*2/（3*10^8/3*10^9）=81608、已知某雷达为X波段，天线尺寸为0.6 m（方位向）×0.5 m（俯仰向），设k=1.25，求该雷达的方位和仰角分辨力，并求天线的增益（用dB表示）。
ANS:仰角分辨率：0.09375~0.062496方位角分辨率：0.078125~0.05208天线的增益：G=2680.83~6031.869、画出雷达的基本构成形式的框图，并简述各部分的功能。
雷达原理习题解答1雷达原理习题解答西安电子科技大学信息对抗技术系《雷达原理教研组》2005.9第一章1-1. 解：目标距离：685100010310 1.510()15022cR m km τ-⨯⨯⨯===⨯= 波长m 1.010310398=⨯⨯=λ，多卜勒频率KHz MHz f d 10300001.3000=-= 径向速度s m f V d r /5001021.024=⨯==λ，线速度s m V /100060cos 500=︒= 1-2. 解：a ）Km Km R 6.3751.010041max =⎪⎭⎫⎝⎛⨯= b ）dB k S kS i i 72.051,511.010min min -===∴⨯=⨯1-3. 解： T r同步器输出调制器输出发射机高放输出接收机高放输出混频输出 中放输出第二章2-1. 解：重复周期：ms T r 110001==，平均功率：W P av 2400100031085=⨯⨯= 工作比： 003.010003==D2-2. 解：对发射信号的频率、相位和谱纯度任一参数有较高要求的情况下选用主振放大式发射机，3参数均无较高要求的情况下选用单级振荡式发射机。
2-3. 解：[]dBc KHz L 501010000010lg 101-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=2-4. 答：（1）p44图2.18中V2的作用是：在阴极负高压作用期间，在管腔内产生高功率的电磁振荡，并通过腔内的耦合探针将电磁能输出到腔外；（2）p47图2.23中V D1的作用是当PFN 谐振充电到2倍电源电压后，防止PFN 向电源的放电，而保持在2倍电源电压状态；V D2的作用是在PFN 放电期间改善其与负载的匹配，并抑制不匹配时产生的振荡；（3）在p45图2.21中若去掉V 2，则在C 0上可进行正常充电过程，但没有放电开关V 2后，只能通过R 放电，放电时间过长，且波形很差，微波管可能因连续工作时间过长而损坏，不能正常工作。
雷达工作原理雷达是一种利用电磁波进行探测和测量目标位置、速度及其它相关信息的仪器。
雷达技术被广泛应用于军事、航空、气象和交通等领域，具有重要的作用和意义。
下面将为您详细介绍雷达的工作原理。
一、概述雷达（Radar）是由“Radio Detection And Ranging”（无线电探测与测距）一词缩写而来。
雷达系统通过发射射频电磁波，并接收目标返回的回波信号来实现对目标的探测和测量。
雷达系统中的主要组件包括发射器、接收器、天线、处理器及显示器等。
二、雷达的工作原理雷达的工作原理可以概括为“发射-接收-处理-显示”的过程。
具体如下：1. 发射信号雷达系统中的发射器通过射频发射装置将电磁信号转换为电磁波，并通过天线辐射出去。
发射信号的参数如频率、脉冲宽度、功率等，对于雷达的性能和性能具有重要影响。
2. 接收回波当发射的电磁波遇到目标时，会发生回波。
目标对电磁波的回波信号取决于目标的散射特性和雷达系统的参数。
接收器接收回波信号，并将其转换为电信号。
3. 信号处理接收到的回波信号经过放大、滤波、时序控制等处理。
主要包括：（1）单脉冲处理：通过单脉冲技术，提取目标的距离信息。
根据回波信号的时延，可以计算出目标与雷达的距离。
（2）多普勒处理：通过多普勒频移技术，提取目标的速度信息。
根据回波信号的频率偏移，可以计算出目标的速度。
（3）脉冲压缩：通过脉冲压缩技术，使脉冲信号在时间上变短，提高测距精度。
4. 目标显示经过信号处理后，目标的相关信息将通过显示器显示出来。
包括目标的距离、速度、方位角等。
显示器的类型有液晶显示屏、示波器等。
三、雷达的特点和应用1. 雷达的特点（1）无需直接接触目标，远距离可靠探测。
（2）对于不同目标，雷达的工作方式和波段可调节。
（3）具有强抗干扰能力，能够适应恶劣环境。
（4）经过技术改进和发展，雷达具有高分辨率、高精度等优点。
2. 雷达的应用（1）军事领域：雷达在军事中有广泛应用，如目标探测、火炮测量、侦察情报收集等。
