雷达对抗实验报告
- 格式：docx
- 大小：137.48 KB
- 文档页数：15
西安电子科技大学
雷达对抗实验报告
学 院 电 子 工 程 学 院
专 业 无 线 电 物 理
姓 名 YYY
学 号 2000
指导老师 饶 鲜
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、实验内容
利用雷达对抗实验仪, 示波器，按照实验步骤调节稳定的基准信号，同时测试一下参数：
1、 测量回波信号与时间基准脉冲信号的时延，利用公式计算目标距离。
2、 通过改变目标回波幅度的衰减，观察输出信号的变化，测量回波信号的电平。
3、 改变目标回波衰减的大小，直到示波器输出的脉冲与噪声叠加后信号的底部与基线噪声的顶部在一条直线上，记录对应的信号衰减值,计算切线灵敏度,测量此时有信号位置的噪声电压峰值mU和基线噪声电压峰值nU。
三、整理后的数据和结果
目标回波幅度衰减百分比与回波信号幅度表
衰减百分比（%） 0 10 20 30 40 50
信号幅度（v） 4.88 4.56 3.92 3.2 2.56 2.0
衰减百分比（%） 60 70 80 85 90 95
幅度（v） 1.28 0.84 0.4 0.224 0.108 0.044
目标回波时延：52us
有信号处噪声电压峰值mU: 22mv
噪声的最大值nU：16mv
两目标回波间的间隔：400us
目标回波脉冲宽度：240ns
四、结论及讨论
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 Bcvdcrnc1*2)(2实验测得目标回波脉冲宽度为240ns,代入距离分辨率公式得到cr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 nU和满足切线灵敏度条件下有信号处输出噪声的峰值mU是否相同？为什么？
答：基线电压峰值 nU小于满足切线灵敏度条件下有信号处输出噪声的峰值,因mU为 nU只是接收机内噪声而不仅mU包含接受机内噪声还包含外界干扰噪声所以nU
实验二 脉冲积累实验
一、实验目的：
熟悉脉冲积累改善接收机检测能力的原理
二、实验内容
利用雷达对抗实验仪,示波器，改变可变参数积累脉冲数，测量目标回波信号的幅度和噪声信号的幅度最大值。（默认值为1, 显示为1，是不作积累的情况。
每按一次参数按钮，积累的脉冲数加1脉冲积累数的最大值是64）。
三、整理后的数据和结果
脉冲积累数与回波幅度最大值和噪声最大值幅度表
积累脉冲数（个） 1 4 12 16 20
信号幅度（V） 5.12 5.04 4.96 4.96 4.96
噪声幅度（mV） 240 160 80 70 60.0
积累脉冲数（个） 32 40 48 56 64
噪声幅度（mV） 60.0 60.0 60.0 60.0 60.0 四、结论及讨论
1．绘制信号幅度与噪声最大信号幅度比随脉冲积累个数变化的波形图，并进行
分析。
答：由图形可以看出，多个脉冲积累后可以有效的提高信号幅度与噪声幅度比，当脉冲个数积累到一定数量后信号幅度与噪声幅度比趋于恒定。
实验三 虚警率实验
一、实验目的：
1、熟悉门限检测的方法
2、熟悉虚警概率的含义
3、了解门限与虚警概率的关系
二、实验内容
利用雷达对抗实验仪和示波器，通过改变可变参数检测门限，从 LED 上读取虚警概率，观察距离波门信号，初始为5，每按一次参数按钮门限值加5，最大值为25。
三、整理后的数据和结果
检测门限与虚警概率测试表
检测门限
（单位） 虚警概率
1 2 3 4 平均
5 2.3E-2 3.0E-2 3.2E-2 2.3E-2 2.7E-2
10 2.4E-3 2.5E-3 2.2E-3 2.1E-3 2.3E-3
15 1.3E-4 1.4E-4 1.5E-4 1.4E-4 1.4E-4
20 6.6E-6 7.0E-6 7.2E-6 6.8E-6 6.9E-6
25 1.4E-7 2.1E-7 2.6E-7 1.9E-7 2.0E-7
四、结论及讨论
1、试分析虚警率和检测门限关系。
答：虚警概率与门限电平大小有密切的关系。噪声超过门限电平而误认为信号的事件称为“虚警”，虚警概率指的是噪声包络电压超过检测门限电平的概率。因此检测门限值越大,噪声信号超过门限的概率越小,雷达的虚警概率越小。
2、检测门限不同时、示波器显示的距离波门信号有何不同，为什么？
答：检测门限越高距离波门信号出现的时间间隔越长。因为门限值越高，噪声电平超过检测门限的概率越小，所以距离波门信号出现的时间间隔越长，次数降低。
实验四 恒虚警检测实验
一、实验目的：
1、熟悉发现概率的定义 2、熟悉恒虚警检测的原理
3、解虚警概率与发现概率的关系
二、实验内容
改变可变参数检测的虚警概率，从LED 上读取发现概率。观察目标回波信号和距离波门信号的变化（虚警概率默认值为-310，每按一次参数按钮，虚警概率减小10，虚警概率最小值为-1410 ）。
三、整理后的数据和结果
虚警概率与发现概率关系表
虚警概率 发现概率
1 2 3 4 平均
1E-3 1.0E0 1.0E0 1.0E0 1.0E0 1.0E0
1E-4 1.0E0 1.0E0 1.0E0 1.0E0 1.0E0
1E-5 1.0E0 1.0E0 1.0E0 1.0E0 1.0E0
1E-6 1.0E0 9.9E1 9.8E1 9.9E1 9.9E-1
1E-7 9.9E-1 9.9E-1 9.9E-1 9.9E-1 9.9E-1
1E-8 9.8E-1 9.9E-1 1.0E0 9.9E-1 9.9E-1
1E-9 9.9E-1 9.8E-1 9.7E-1 9.8E-1 9.8E-1
1E-10 9.1E-1 9.4E-1 9.5E-1 9.2E-1 9.3E-1
1E-11 8.3E-2 8.2E-2 8.0E-2 7.9E-2 8.1E-2
1E-12 6.1E-2 5.8E-2 6.2E-2 6.3E-2 6.1E-2
1E-13 4.6E-3 4.3E-3 4.1E-3 4.2E-3 4.3E-3
1E-14 2.9E-3 2.5E-3 2.8E-3 2.6E-3 2.7E-3
四、结论及讨论
1.当虚警概率变化时，距离波门信号有何变化,为什么？
答：虚警概率增大时相应的检测门限降低，噪声电平超过检测门限被发现的概率增大，因此距离波门信号出现的时间间隔变短，次数降低。反之虚警概率降低时，距离波门信号出现的时间间隔变长，次数增大。
2.绘制发现概率和虚警率的曲线图，分析二者的关系。
答：当信噪比一定时，虚警概率越小，发现概率越小;虚警概率越大，发现概率越大。
实验五 目标距离跟踪实验
一、实验目的：
1、 掌握距离跟踪的原理
2、 熟悉截获条件和失捕条件的含义
二、实验内容
本实验中有三个进程，对应不同的失捕条件，每个进程中可变参数都是截获条件。本实验中统计的脉冲总数是 n=15。d初值为6. 每按一次参数按钮,d加1。d的最大值为12。 改变参数值按确认后，观察跟踪情况和失捕情况。改变不同的进程，也就是换不同的失捕条件，改变参数d 的值,重新观察跟踪情况和失捕情况，估计出跟踪时间和搜索时间的变化和差异。
三、由示波器观察所得的结果
截获条件与失捕变化
进程 1 2 3
是否失捕 是 是 否
按照不同进程设置参数， 观察示波器上运动目标的回波和距离波门拖引干扰信号的变化，可看出，只有在第三个进程中距离波门拖引干扰信号没有进行搜索， 一直处于跟踪状态，故在这个进程中没有失捕，而前两个进程能明显的在示波器上看到距离波门拖引干扰信号会隔段时间去搜索要跟踪的目标回拨信号。
四、结论及讨论
1.运动目标的回波有什么特点？
答：1）运动目标回波受杂波的影响比较大， 当运动目标回波和杂波在雷达显示器上同时显示时，会使目标的观察变得困难。
2）由于运动目标的速度不同而引起回波信号频率产生的多普勒频移不相等，所以可以从频率上区分不同速度目标的回波。
2、在什么条件下，雷达跟不上目标？
答：雷达处于距离搜索状态时，如果同一距离单元处的 n 个脉冲数目里有d次检测到目标回波, 就认为该位置处有目标，如果目标运动速度足够快使雷达在同一距离单元处的 n个脉冲里检测到目标的次数小于 d则雷达无法跟上目标。
3、目标起伏对于跟踪的影响。
答: 目标的起伏对目标的搜索、捕获、距离跟踪有较大的影响。目标起伏越大，会使目标的发现概率降低，距离自动跟踪系统在整个雷达测距范围内难以实现搜索、捕获；在距离跟踪过程中也容易失捕。
4、分析失捕条件和截获条件对于雷达工作状态的影响。
答：若失捕条件中的 m 太小会使雷达长时间保持在跟踪状态,若截获条件中的 n 太大会使雷达不容易发现目标长时间保持在搜索状态。
实验六 动目标显示（MTI） 实验
一、实验目的：
1、掌握动目标显示的原理
2、熟悉一次相消和二次相消的概念
二、实验内容
该实验中有两个进程，进程1是一次相消器实验，进程2是二次相消 MTI实验，当设置为进程 1 时，按确认后观察包络信号和积累信号，测量对应包络信号有目标处相消器输出信号的幅度。 当设置为进程 2 时，可变参数是二次对消的系数，初始值为1.5 每按一次按钮， 系数加0.1. 二次相消系数的最大值为 2. 5，改变参数确认后观察包络信号和积累信号， 测量对应包络信号有目标处相消器输出信号的幅度。
