第三章 雷达接收机

雷达接收机的工作原理雷达接收机是一种将雷达信号从接收天线传到解调器的机制，其主要作用是将来自雷达天线的电磁波转化为电信号，以供后续处理。

雷达接收机是雷达系统中至关重要的一部分，其主要工作就是接收反射信号，提取目标信息，然后对目标进行跟踪和定位。

雷达接收机的工作原理：雷达接收机的工作原理可以简单地分为两个步骤：第一步是将返回天线的电磁波转化为电信号，第二步是对电信号进行放大和滤波，然后将其输送到解调器以及其他处理单元进行处理。

第一步：将接收到的电磁波转化为电信号雷达接收机使用共振回路来将接收天线接收到的电磁波转化为电信号。

共振回路是一个可以与特定频率振荡的电容和电感组合的电路元件。

当接收天线接收到电磁波时，它会将电场和磁场分别指向接收天线的两个端口。

这些场产生的电压被输入到共振回路中，从而产生振荡电压。

第二步：对电信号进行放大和滤波在将来自天线的信号转化为电信号之后，雷达接收机会将其进一步将其放大和滤波。

接收到的电信号通常非常微弱，因此需要一个放大器来提高信噪比，同时也要进行滤波，以去除任何不需要的频率成分。

滤波的目的是去除噪声和干扰，从而提高雷达系统的灵敏度。

雷达接收机中的放大器和滤波器通常采用晶体管、IO 器件组成的电路。

这些电路可以根据不同的频率和信号强度条件进行优化，以提高雷达系统的性能。

总结：雷达接收机是雷达系统中至关重要的一个部件。

它负责将来自雷达天线的电磁波信号转化为电信号，并对其进行放大和滤波来去除噪声和干扰。

雷达接收机的主要任务是提取目标信息，从而实现目标跟踪和定位。

在雷达系统中，雷达接收机的性能往往是决定系统性能的关键因素之一。

因此，对于雷达系统的设计和优化而言，雷达接收机是一个非常关键的组成部分。

第一章1、雷达的基本概念：雷达概念(Radar)，雷达的任务是什么，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答：雷达是一种通过发射电磁波和接收回波，对目标进行探测和测定目标信息的设备。

任务：早期任务为测距和探测，现代任务为获取距离、角度、速度、形状、表面信息特性等。

回波的有用信息：距离、空间角度、目标位置变化、目标尺寸形状、目标形状对称性、表面粗糙度及介电特性。

获取方式：由雷达发射机发射电磁波，再通过接收机接收回波，提取有用信息。

2、目标距离的测量：测量原理、距离测量分辨率、最大不模糊距离 答：原理：R=Ctr/2距离分辨力：指同一方向上两个目标间最小可区别的距离 Rmax=…3、目标角度的测量：方位分辨率取决于哪些因素答：雷达性能和调整情况的好坏、目标的性质、传播条件、数据录取的性能 4、雷达的基本组成：哪几个主要部分，各部分的功能是什么 答：天线：辐射能量和接收回波发射机：产生辐射所需强度的脉冲功率 接收机：把微弱的回波信号放大回收信号处理机：消除不需要的信号及干扰，而通过加强由目标产生的回波信号 终端设备：显示雷达接收机输出的原始视频，以及处理过的信息 习题：1-1. 已知脉冲雷达中心频率f0＝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3000.01 MHz ，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。

685100010310 1.510()15022cR m kmτ-⨯⨯⨯===⨯=m 1.010310398=⨯⨯=λKHzMHz f d 10300001.3000=-=s m f V d r /5001021.024=⨯==λsm V /100060cos 500=︒=波长：目标距离：1-2.已知某雷达对σ=5m2 的大型歼击机最大探测距离为100Km，1-3.a）如果该机采用隐身技术，使σ减小到0.1m2，此时的最大探测距离为多少？1-4.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？1-5.KmKmR6.3751.010041max=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=dBkSkSii72.051,511.010minmin-===∴⨯=⨯b）a）第二章：1、雷达发射机的任务答：产生大功率特定调制的射频信号2、雷达发射机的主要质量指标答：工作频率和瞬时带宽、输出功率、信号形式和脉冲波形、信号的稳定度和频谱纯度、发射机的效率3、雷达发射机的分类单级震荡式、主振放大式4、单级震荡式和主振放大式发射机产生信号的原理，以及各自的优缺点答：单级震荡式原理：大功率电磁震荡产生与调制同时完成，以大功率射频振荡器做末级优点：结构简单、经济、轻便、高效缺点：频率稳定性差，难以形成复杂波形，相继射频脉冲不相参主振放大式原理：先产生小功率震荡，再分多级进行调制放大，大功率射频功率放大器做末级优点：频率稳定度高，产生相参信号，适用于频率捷变雷达，可形成复杂调制波形缺点：结构复杂，价格昂贵、笨重是非题：1、雷达发射机产生的射频脉冲功率大，频率非常高。

雷达接收器原理
雷达接收器是一种能够接收并处理雷达回波信号的设备，通常由天线、接收机和信号处理器等部分组成。

雷达接收器的主要功能是将接收到的雷达回波信号转换为数字信号，然后进行信号处理和分析，以便获取目标的位置、速度、距离和方位等信息。

雷达接收器的工作原理主要是利用天线接收来自目标的雷达回波信号，然后将信号传递给接收机进行放大和滤波，去除杂波和干扰信号，然后将信号转换为数字信号，通过信号处理器进行处理和分析，最终得到目标的相关信息。

雷达接收器的性能主要取决于其工作频率、灵敏度、动态范围和带宽等因素。

通常，雷达接收器的工作频率越高，灵敏度越高，动态范围越大，带宽越宽，其性能越好。

除了常规雷达接收器外，还有一些特殊的雷达接收器，如相控阵雷达接收器、多波束雷达接收器等，它们在雷达探测和目标识别方面具有更高的性能和灵活性。

总之，雷达接收器是雷达系统中至关重要的组成部分，它能够接收和处理雷达回波信号，为雷达系统提供目标的相关信息，具有重要的应用价值。

雷达接收机知识雷达接收机的任务是通过适当的滤波将天线上接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中提取出来，并经过滤波、放大、混频、中放、检波后，送至信号处理机或由计算机控制的雷达终端设备。

一般来说，可以将雷达接收机分为超外差式、超再生式、晶体视放式和调谐高频（TRF）式等四种类型，其中超外差式雷达接收机具有灵敏度高、增益高、选择性好和适用性广等优点。

现代所有的雷达系统中都采用超外差式接收机。

接收机的基本组成超外差式雷达接收机的简化图如下图所示。

其主要组成部分有：（1）高频部分，又称为接收机的“前端”，其中包括接收机保护机、低噪声高频放大器、混频器和本机振荡器；（2）中频放大器，包括匹配滤波器；（3）检波器和视频放大器。

超外差式雷达接收机的一般组成框图如下图所示，检波或视频放大部分有四种情况：(a)、(b)两种情况只保留了信号的幅度信息，而没有相位信息，称之为非相参雷达接收机。

非相参雷达接收机通常需要采用自动频率微调（AFC）电路，把本机振荡器调谐到比发射频率高或低一个中频的频率。

其中，情况（a）采用对数放大器作为检波器，增大接收机的瞬时动态范围。

对数放大器是一种输入输出信号成对数关系的瞬时压缩动态范围的放大器。

在雷达、通信和遥测等系统中，接收机输入信号的动态范围通常很宽，信号幅度常会在很短的时间间隔内变化70～120 dB，但若要求输出信号保持在 20～40 dB 变化范围内，对数放大器正好可以满足这种要求，对数放大器能提供大于80 dB的有效动态范围。

情况（b）采用线性放大器和包络检波器，为后续检测电路和显示设备提供目标幅度信息。

包络检波器只适用于调幅信号，主要用于标准调幅信号的解调，从接收信号中检测出包络信息，它的输出信号与输入信号包络成线性关系。

情况（c）和情况（d）均保留了回波信号的相位信息，称之为相参接收机。

在相参接收机中，稳定本机振荡器（STALO）的输出是由产生发射信号的相参源（频率合成器）提供的。

第一章 绪论（重点）1、雷达的基本概念雷达概念(Radar)，雷达的任务是什么，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雷达概念：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：雷达检测，目标定位，目标跟踪，目标成像，目标识别。

从雷达回波中可以提取目标的有用信息,获取方式： 目标信息 雷达提取 空间位置 距离 R=Ct/2 回波延时 方位 天线扫描 仰角速度 多普勒频移尺寸和形状 回波延时、多普勒频移2、目标距离的测量测量原理、距离测量分辨率、最大不模糊距离测量原理:通过接收信号的时间延迟进行测距 R=Ct/2 (t:滞后时间) 距离测量分辨率最大不模糊距离3、目标角度的测量角度分辨率角度分辨率：位于同一距离上的两个目标在方位角平面或仰角平面上可被区分的最小角度4、雷达的基本组成哪几个主要部分，各部分的功能是什么同步设备(Synchronizer)：雷达整机工作的频率和时间标准。

发射机(Transmitter)：产生大功率射频脉冲。

收发转换开关(Duplexer): 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(Antenna)：将发射信号向空间定向辐射，并接收目标回波。

接收机(Receiver)：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(Scope)：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 雷达发射机1、雷达发射机的任务雷达发射机的任务：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、雷达发射机的分类雷达发射机的分类：1、按调制方式： ①连续波发射机 ②脉冲发射机2、按工作波段：①短波②米波③分米波④厘米波⑤毫米波3、按产生信号方式 ：①单级振荡式 ②主振放大式4、按功率放大使用器件： ①真空管发射机 ②固态发射机4、单级振荡式和主振放大式发射机组成， 以及各自的优缺点。

雷达原理习题答案【篇一：2014雷达原理课后作业】xt>2014年春季第9周（4月23日）作业1. 请简述雷达系统为什么能够探测并定位远程运动目标。

3. 某单基地雷达发射矩形脉冲信号，工作频率为f0，发射脉冲前沿的初相为?0，有1个目标位于距离r处，请给出目标回波脉冲前沿的相位表达式（须有必要的推导过程）4. 请画出雷达发射脉冲串的射频信号波形示意图，并标明必要的雷达信号参数（如脉冲时宽等）。

5. cos(2?f0t +?0)与cos(2?f0t +12?fdt +?1)是否是相参信号？其中fd、?0与?1都是未知常数。

6. 有人说“雷达系统是一种通信系统。

”你是否认同此观点，并请给出2条以上理由。

7. 单基地雷达检测到目标回波延时为2?s，求目标的径向距离为多少公里。

8. 能使雷达发射机和接收机共享同一部天线的关键部件是什么？9. 解调后的雷达基带信号波形为什么可以用复数表示。

请画出iq正交解调的原理框图。

10. 请列举至少2项可能影响雷达目标回波信号相位信息的实际因素。

【篇二：雷达系统原理考纲及详解】class=txt>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=ktbn、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【篇三：雷达基础理论习题】、填空题1．一次雷达的峰值功率为1.2mw，平均功率为1200w，重复频率为1000hz。

雷达接收机信号处理流程雷达接收机信号处理可是个超有趣的事儿呢！咱先说说啥是雷达接收机信号处理的源头吧。

那得从接收到的信号开始呀。

这个信号呢，就像是远方的小伙伴给雷达发送来的小秘密一样。

它可能带着各种各样的信息，不过刚接收到的时候可有点乱糟糟的，就像你刚从外面疯玩回来，头发乱得像个鸟窝似的。

那接下来就要对这个乱糟糟的信号进行放大啦。

为啥要放大呢？你想啊，这个信号可能一开始很微弱，就像小蚂蚁的力气那么小。

把它放大了，就好比给小蚂蚁吃了变大药，这样后面处理起来就容易多啦。

而且放大这个过程也不是随随便便的，得按照一定的规则来，就像我们玩游戏得遵守游戏规则一样。

再之后就是滤波这个步骤啦。

滤波就像是一个超级厉害的筛子。

这个信号里面啊，可能有很多我们不想要的“杂质”，就像沙子里面的小石子。

滤波这个筛子呢，就能把那些不好的东西给筛出去，只留下我们想要的纯净的信号，就像从沙子里把金子筛出来一样厉害呢。

然后就是下变频这个操作啦。

这就像是把一个在很高很高的地方的东西拉到比较低的地方。

为啥要这么做呢？因为这样能让信号更容易被处理，就像把高处的东西拿到你面前，你就能看得更清楚、摸得更明白一样。

接着还有一个重要的步骤叫解调。

解调这个词听起来有点高大上，其实简单理解呢，就是把信号里面隐藏的真正信息给“扒”出来。

就像是你收到了一封神秘的信，解调就是把信上的密码解开，看到里面到底写了啥有趣的事儿。

之后就是对解调出的信号进行检测啦。

这个检测就像是医生给病人做检查一样，看看这个信号有没有什么问题。

如果有问题，可能就需要重新调整前面的步骤啦。

再然后就是对检测好的信号进行估值。

估值呢，就是大概估摸一下这个信号的各种参数，就像你去买菜的时候，大概估摸一下这个菜够不够全家人吃一样。

最后就是数据处理这个大环节啦。

这个时候，前面那些步骤得到的各种成果就像一堆小积木一样，要把它们组合起来，变成一个完整的、有意义的数据。

就像你把小积木搭成一个超级酷炫的城堡一样，这个数据就能被雷达系统好好地利用起来啦。