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单脉冲自动测角系统在导引头中的应用

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单脉冲测角系统干扰方法初探

单脉冲测角系统干扰方法初探

单脉冲测角系统干扰方法初探
陈方予;赵蕾;李明
【期刊名称】《现代防御技术》
【年(卷),期】2009(037)006
【摘要】试图说明对单脉冲导引头可采取的干扰途径.通过分析双点源干扰系统对单脉冲测角系统的作用,说明了对于双点源干扰系统,若要取得有效的角度诱偏干扰效果,则2个干扰源间必须有足够的间距.最后指出,在实际电子战中,干扰单脉冲导引头时,饱和交叉眼转发器很难得到实际应用,而线性交叉眼转发器在电子战中可以得到应用.
【总页数】5页(P96-100)
【作者】陈方予;赵蕾;李明
【作者单位】中国航天科工集团公司南京8511所,江苏,南京,210007;中国航天科工集团公司南京8511所,江苏,南京,210007;中国航天科工集团公司南京8511所,江苏,南京,210007
【正文语种】中文
【中图分类】TN958;TN972
【相关文献】
1.单脉冲测角在BM突防干扰机上的应用 [J], 陈方予;崔晓东;吴建军;郝昀
2.相干两点源对比相单脉冲测角的干扰机理分析 [J], 杨立明;吕涛;陈宁
3.主/旁瓣干扰对单脉冲测角的影响分析 [J], 张忠传;邰新军;孟庆昌;孙东
4.四通道单脉冲测角抗主瓣干扰技术研究 [J], 徐安祺;赵婵娟;何劲
5.主瓣干扰下单脉冲测角技术研究 [J], 张同会;秦轶炜
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一种弹载导引头单脉冲跟踪仿真及测试系统

一种弹载导引头单脉冲跟踪仿真及测试系统
限计算方法如式（1），测距门限计算方法如式（3）：
DisThrd = SpaceThrd/4
（3）
当 S Dis 小 于 SpaceThrd 且 R Dis 小 于 DisThrd 时 ，
认为该点迹与航迹可关联。
②隶属度计算：隶属函数是用于表征模糊集合
的 数 学 工 具 ，为 了 描 述 元 素 x 对 模 糊 集 合 的 隶 属 关
空间位置上更易区分目标；而在斜距上，因弹目倾角
变大，因此区分较为困难。
基于以上特征，空间距离权值 S w 随弹目距离减
小而动态增大，斜距关联度权重 R w 随弹目距离减小
而动态减小。如下式所示：
R w = 0.3*(dMaxRng/5 000)
Sw = 1 - Rw
（5）
（6）
④点航隶属度计算：目标点迹与航迹间的隶属
面测试阶段，单脉冲跟踪性能缺乏有效的系统验证措施的问题，设计一种单脉冲跟踪仿真及测试
系统，通过仿真模拟导弹运动过程并对模拟目标进行搜索和跟踪处理，验证跟踪算法的有效性。
实验结果表明，该系统能够产生有效的单脉冲点迹信息，数据处理后得到稳定、可靠的跟踪结果。
跟踪算法可行，可应用于工程实践。
关键词：单脉冲跟踪；搜索；弹载导引头；数据处理
30 km 时，产生搜索点迹数据，后开始单脉冲搜索处
理，其步骤可总结如下：
1）点迹预处理：根据弹体的位置、姿态、弹目距
离 及 波 束 角 信 息 计 算 出 当 前 帧 所 有 目 标 Pn
(X n、Y n、Z n ),n = 1~10；
2）点迹融合：根据当前帧最大测距 dMaxRng 和
测角精度 AccSrh 利用式（1）计算空间位置门限：
在导弹飞行过程中，弹体的运行状态按照刚体

单脉冲测角技术

单脉冲测角技术

单脉冲测角技术作者：轩健来源：《科技风》2018年第03期摘要：现代社会，随着导弹、卫星和宇航技术的大幅提高和进步，雷达技术逐渐应用到了越来越多的领域中。

对于目标信号，雷达不仅需要测量目标距离，还包括目标的参数测量，而在某些应用中为了快速地提供目标的精确坐标值，还需要采用自动测角的方法。

单脉冲测角技术定向精度高、实现简单、稳健性好，本文的工作就是围绕着单脉冲技术在雷达中的应用展开的。

文章首先简要阐述了研究的背景和意义，重点表明了单脉冲技术的优势，然后介绍了单脉冲技术测角的原理，最后讨论了该技术存在的缺陷。

关键词：雷达测角；单脉冲技术；同时波瓣测角一、论文研究的背景和意义这些年来，火箭、导弹、人造卫星和宇航技术的日益成熟和不断发展，随之而来的是对跟踪雷达的配套技术的迫切要求，这些方面和指标主要体现在其跟踪的速度、跟踪的精度、跟踪的距离和抵抗外界干扰的能力等方面。

在很大一部分应用情况下，跟踪和检测一个目标，雷达不仅需要估计目标的距离值和速度值，而且要额外计算目标的角坐标。

目前普遍有三种雷达测角方法：顺序波瓣法、圆锥扫描跟踪、单脉冲[1]技术。

顺序波瓣法利用两波束交替出现，或只要其中一个波束，使它绕等信号轴旋转，波束便按时间顺序在1，2位置交替出现。

单脉冲法则使用两套一样的接收系统同时工作。

它们都是属于等信号法[2]。

圆锥扫描法属于最大信号法，天线波束围绕等强线锥形旋转。

当目标偏离其等强线时，接收机收到一个调幅信号的，由此计算出目标的偏离值。

然后将接收机输出的偏离大小的误差值，送到伺服控制电路，使天线对准目标。

单脉冲雷达有很多其他雷达无法比拟和企及的优势。

首当其冲的当属其测量精度，其之所以能达到如此高的测量精度与其工作原理是分不开的。

我们知道单脉冲雷达不会随着目标回波幅度的起伏变化而变化，而其他类型的雷达比如：圆锥扫描雷达却会随着随着目标回波幅度的起伏变化而发生相应的变化，从而产生了一种附加的调制误差。

相干两点源对反舰导弹导引头的干扰研究

相干两点源对反舰导弹导引头的干扰研究

相干两点源对反舰导弹导引头的干扰研究李相平,　赵　腊,　胡　磊(海军航空工程学院,山东烟台264001) 摘　要:简述单脉冲雷达的定向原理,推导了相干两点源对导引头进行角度欺骗时引起的测角误差。

仿真表明当两干扰源幅度相等、相位差180°时可以实现最佳干扰。

最后从相干两点源干扰应用蹬角度,对交叉眼转发式干扰机进行了分析。

关键词:单脉冲雷达;相干干扰;干扰机中图分类号:TJ 765.331 文献标识码:AA Study on the Coherent Du al Point 2Source Interferenceto the Antiship Missile SeekerL I X i an g 2pi ng ,　Z H A O L a ,　H U L ei(Depart ment of elect ronic engineering of NA EI ,Yantai Shandong 264001,China ) Abstract :This paper briefly describes t he angle p rinciple of a mo np ulse radar and present s t he angle measure error when t here is a co herent dual point 2soruce interference to t he Seeker.Result s of simulation p roved ,t hat t he optimum interference can be realized when t he dual 2sources have t he same t he azumut h and t heir p hase error is 180°.Finally ,from t he angle of t he application ,t his paper discusses t he Cro ss 2Eye J ammer in detail.K ey w ords :monp ulse radar ;coherent interference ;jammer收稿日期:2008-06-13作者简介:李相平(1963—),男,硕士,主要从事末制导雷达0　引言 现代反舰导弹导引头通常采用单脉冲角跟踪系统[1]。

雷达大作业

雷达大作业

单脉冲自动测角系统的应用摘要：本文简要介绍了单脉冲雷达的特点，并主要说明了振幅和差式单脉冲雷达的工作原理。

单脉冲自动测角系统不仅具有重要的理论研究意义，同时也大量地被应用在军事民用等诸多领域。

本文不仅在理论上对单脉冲自动测角系统进行了分析，同时结合实际生活中的两个应用实例——无人飞行器跟踪测角体制以及对地观测卫星对目标的跟踪技术，对单脉冲测角系统在具体问题上的工作方式与分析方法给予了详细的解释与分析。

关键词：单脉冲雷达，角度跟踪，角误差信号，无人飞行器的角度跟踪，卫星的目标跟踪。

0.引言单脉冲自动测角属于同时波瓣法测角, 理论上,它只需要分析一个回波就能提取角误差信息(目标偏离波束中心指向的角度)。

由于取出角误差的具体方法不同, 单脉冲自动测角通常分为振幅和差式单脉冲测角与相位和差式单脉冲测角, 文中主要介绍的是高精度、稳健性好、实现简单的振幅和差式单脉冲测角法。

1.单脉冲雷达1.1 定义单脉冲雷达是能从单个回波脉冲信号中获得目标全部角坐标信息的跟踪雷达。

1.2 特点单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。

它有较高的测角精度、分辨率和数据率，但设备比较复杂。

单脉冲雷达早在60年代就已广泛应用。

美国、英国、法国和日本等国军队大量装备单脉冲雷达，主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等；在民用上主要用于中交通管制。

目前使用的单脉冲雷达基本上都实现了模块化、系列化和通用化，具有多目标跟踪、动目标显示、故障自检、维修方便等特点。

1.3 分类按提取角误差信息的方法不同，分为幅度比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两种。

2.单脉冲自动测角基本原理及解角误差方法2.1 基本原理单脉冲自动测角的定向原理:用几个独立的接收支路来同时接收目标的回波信号, 然后再将这些信号加以比较, 就可以获得目标的角误差信息, 将其转换成误差电压, 然后将此误差电压放大变换后加到驱动电动机, 控制天线向误差减小的方向运动。

单脉冲导引头对多干扰源的角分辨

单脉冲导引头对多干扰源的角分辨
维普资讯
现 代 雷 达
第 ｊ期
单脉 冲 导 引 头 对 多干扰 源 的角 分 辨
王军宁 杨 绍 全
（ 安 电子 科 技 大 学 电 子 对 抗 研 究 所 西 安 ７ ０ ７ ） 西 １ ０ １
【 要 】 当 多 个 噪 声 调 频 干 扰 同 时 进 入 单 脉 冲 导 引 头 主波 束 内 时 ， 摘 导引 头 对 干 扰 源 的角 度 分 辨 是 非 常 困 难 的 。
式 中 ： 为 干 扰 信 号 中 心 频 率 ，，为 调 频 互 导 或 调 。 是 谐 率 ； （） 谱 宽 Ｂ 的 高 斯 调 制 噪 声 。 “￡为 由于 宽 带 噪 声 调 频 干 扰 的 频 率 在 很 宽 的 频 带 内 变 化 ， 一般 导引 头单 脉 冲接收 机带 宽相 对较 窄 ， 而 只 有 当 干扰 源频 率 处 于 其带 宽 内时 才能 进 入 接 收机 ，
ｍ ｅ ｓ ｃ ｎ ｂｅｒ ｓ ｖｅ ｌ ｔ ｒｎ ｅ ｈｏ ｒ ａ ｅ ｏｌ ｄ ｂｙ ａｃ ｕｓ ｅ ｉ ｇ ｍ ｔ ｄ． Ｔ ｈｅ ｍ ｅ ｈｏ ｓ ｖ ｒｆｅ ｉｈ ｔ ｅ ｕ ｔ ｆｃ ｔ ｄ ｉ ｅ ｉｉｄ ｗ ｔ ｈｅ ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｏｍ ｐｕ ｅ ｉ ｕ ａ ｉ ｔ ｒ ｓｍ ｌ ｔｏｎ．
一
域 都 可 能 重 叠 。 常 规 的 单 脉 冲 导 引 头 来 说 ， 分 辨 对 要 同 时 进 入 主 波 束 的 两 个 或 两 个 以 上 多 干 扰 源 目标 的 角 度 是 非 常 困 难 的 。 为 了提 高 导 引 头 的 战 斗 效 能 ， 但
必 须 使 导 引 头 具 有 有 效 分 选 各 干 扰 源 到 达 方 向 的 能
分 辨 方 法 ， 进 行 了 计 算 机 仿 真 ， 真 结 果 证 实 了 这 并 仿

单脉冲雷达导引头多目标检测研究

单脉冲雷达导引头多目标检测研究
曾永钢;杜晓宁;王永亮;赵美丞
【期刊名称】《兵器装备工程学报》
【年(卷),期】2016(037)005
【摘要】单脉冲雷达导引头搜索捕捉目标时，如果多个目标存在同一分辨单元内，导引头将难以区分，而无法检测雷达主波束内多个目标的存在就不能进行多目标的分辨，最终无法完成对既定目标的成功打击；采用基于Neyman—Person准则的广义似然比检测（Generalized Likelihood Ratio Test，GLRT）方法可以对单脉
冲雷达导引头同一分辨单元内多个SwerlingⅡ型目标的存在性进行检测，仿真实
验证明了有效性。

【总页数】4页(P111-114)
【作者】曾永钢;杜晓宁;王永亮;赵美丞
【作者单位】[1]91521部队,辽宁大连116041;[2]海军航空工程学院电子信息工程系,山东烟台264001;[3]91880部队,山东胶州266300
【正文语种】中文
【中图分类】TJ76
【相关文献】
1.单脉冲雷达导引头多目标检测研究
2.单脉冲雷达导引头角度跟踪环路半实物仿真
3.单脉冲雷达导引头对机载拖曳式诱饵的检测
4.基于扩展目标的单脉冲多普勒雷达导引头相干干扰
5.雷达导引头单脉冲成像研究
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雷达大作业

雷达原理大作业班级小组成员学号振幅和差单脉冲雷达在自动测角中的应用大宽带频率步进雷达是一种高距离分辨率雷达，由于具有测距精度高、抗杂波能力强、可识别真假目标和反隐身等优点，在精确制导武器中有着广阔的应用前景。

单脉冲测向具有测角精度高等优点，振幅-和差式单脉冲雷达是实际中比较常用方法之一，在雷达领域得到了广泛的应用。

本文主要对频率步进信号体制下双平面振幅-和差式单脉冲雷达测角进行的研究。

首先，介绍频率步进雷达系统的工作原理以及频率步进信号波形的定义，分析并设计频率步进雷达的性能参数。

步进频率信号属于脉间脉冲压缩方式，相比传统的相参雷达，步进频率波形的频率在脉间改变，在一个脉冲内保持恒定。

它的基本思想是：在每一扫掠时间内发射一串(N 个)窄带的宽脉冲，脉宽为T。

每个脉冲的载频是均匀步进的，步进间隔为Δf (Δf≤1/T)。

在接收时对这串脉冲的回波信号用与之载频响应的本振信号进行混频，再对这一串复数采样值进行IFFT 变换，则得到目标的合成距离像[6~9]。

其优点是能在获得距离高分辨的同时降低对信号瞬时带宽的要求，因此在目标识别、SAR 成像等雷达技术中得到广泛应用。

从信号形式上来看，步进频率脉冲串信号实质上是一组载频按固定步长递增的脉冲序列，满足：其中i＝0，1，…，N-1，N 为脉冲个数，Δf 为步进频率间隔，f0 为载频。

其对应的频率f 与时间t 的时序关系如图2-1 所示。

由图可见步进频率信号也可以近似认为是一种截断的被量化的连续线性调频信号。

一、频率步进单脉冲雷达测角在未来毫米波制导应用中，导弹将具有直接命中目标(碰撞杀伤)，甚至目标要害部分的能力。

这就要求雷达不仅能对目标整体进行精确测量、跟踪，而且还要从角度上分辨出目标不同的散射部位，分辨并攻击其要害部位。

因此，要求雷达导引头具有很高的测角精度。

但是，由于复杂目标不同部位的散射强度和相对相位的随机变化，造成回波相位波前的畸变，波前在接受天线口径面上的倾斜和随机摆动必然引起角误差——角闪烁[30]。

雷达大作业-振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用

雷达原理大作业振幅和差单脉冲雷达在自动测角系统中的应用指导老师：魏青振幅和差脉冲测角基本原理单脉冲自动测角属于同时波瓣测角法，在一个角平面内，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，就可取得目标在这个平面上的角误差信号，然后将此误差电压放大变换后加到驱动电动机控制天线向减小误差的方向运动。

因为两个波束同时接收到回波，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就可以确定角误差，所以叫“单脉冲”。

这种方法可以获得很高的测角精度，故精密跟踪雷达通常采用它。

由于取出角度误差信号的具体方法不同，单脉冲雷达的种类很多，应用最广的是振幅和差式单脉冲雷达，该方法的实质实际上是利用两个偏置天线方向图的和差波束。

和差脉冲法测角的基本原理为：①角误差信号。

雷达天线在一个角平面内有两个部分重叠的波束如错误!未找到引用源。

所示：振幅和差式单脉冲雷达取得角误差信号的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。

与和差信号相应的和差波束如错误!未找到引用源。

(b) (c)。

振幅和差式单脉冲波束图（a）两波束；（b）和波束；（c）差波束其中差信号即为该角平面内的角误差信号。

若目标处在天线轴向方向（等信号轴），误差角为零，则两波束收到的回波信号幅度相同，差信号等于零。

目标偏离等信号轴而有一误差角时，差信号输出振幅与误差角成正比，而其符号（相位）则由偏离的方向决定。

和信号除用作目标检测和距离跟踪外，还用作角误差信号的相位基准。

②和差波束形成原理：和差比较器是单脉冲雷达的重要部件，由它完成和差处理，形成和差波束。

以错误!未找到引用源。

（a ）中的双T 接头为例,它有四个端口,∑（和）端、△（差）端和1、2端，这四个端口是匹配的。

发射时，从发射机来的信号加到和差比较器的∑端，1、2端输出等幅同相信号，△端无输出，两个馈源同相激励，并辐射相同功率，结果两波束在空间各点产生的场强同相相加，形成发射和波束。

单脉冲自动测角系统在导引头中的应用

雷达原理大作业——单脉冲自动测角系统在导引头中的应用学院：电子工程学院完成人及学号：超（）王东旭（）孟洲（）程荣（）谭宗欣（）于振浩（）任课教师：饶鲜目录：一、单脉冲自动测角系统简介................................................................... - 4 -1.单脉冲雷达 ................................................................................ - 4 -2.自动测角系统.............................................................................. - 4 -3.单脉冲自动测角系统...................................................................... - 4 -二、单脉冲自动测角原理........................................................................ - 5 -1.振幅定向法 ................................................................................ - 5 -2.相位定向法 ................................................................................ - 6 -三、单脉冲自动测角系统的特点................................................................ - 7 -1.角度跟踪精度.............................................................................. - 7 -2.天线增益和作用距离...................................................................... - 7 -3.角度信息的数据率 ........................................................................ - 8 -4.抗干扰能力 ................................................................................ - 8 -5.复杂程度 ................................................................................... - 8 -四、单脉冲自动测角系统的仿真................................................................ - 8 -五、单脉冲雷达的应用.......................................................................... - 10 -六、总结 .......................................................................................... - 11 -一、单脉冲自动测角系统简介1.单脉冲雷达单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。

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雷达原理大作业——单脉冲自动测角系统在导引头中的应用学院：电子工程学院完成人及学号：杨超（）王东旭（）韩孟洲（）程荣（）谭宗欣（）于振浩（）任课教师：饶鲜目录：一、单脉冲自动测角系统简介- 4 -1.单脉冲雷达- 4 -2.自动测角系统- 4 -3.单脉冲自动测角系统- 4 -二、单脉冲自动测角原理- 5 -1.振幅定向法- 5 -2.相位定向法- 7 -三、单脉冲自动测角系统的特点- 7 -1.角度跟踪精度- 7 -2.天线增益和作用距离- 8 -3.角度信息的数据率- 8 -4.抗干扰能力- 8 -5.复杂程度- 8 -四、单脉冲自动测角系统的仿真- 9 -五、单脉冲雷达的应用- 12 -六、总结- 13 -一、单脉冲自动测角系统简介1.单脉冲雷达单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。

它每发射一个脉冲，天线能同时形成若干个波束，将各波束回波信号的振幅和相位进行比较，当目标位于天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位相等，信号差为零；当目标不在天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位不等，产生信号差，驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标，这样便可测出目标的高低角和方位角，从各波束接收的信号之和，可测出目标的距离，从而实现对目标的测量和跟踪。

2.自动测角系统在火控系统中使用的雷达，必须快速连续地提供单个目标(飞机、导弹等)坐标的精确数值，此外在靶场测量、卫星跟踪、宇宙航行等方面应用时，雷达也是观测一个目标，而且必须精确地提供目标坐标的测量数据。

为了快速地提供目标的精确坐标值，要采用自动测角的方法。

自动测角时，天线能自动跟踪目标，同时将目标的坐标数据经数据传递系统送到计算机数据处理系统。

和自动测距需要有一个时间鉴别器一样，自动测角也必须要有一个角误差鉴别器。

当目标方向偏离天线轴线(即出现了误差角ε)时，就能产生一误差电压。

误差电压的大小正比于误差角，其极性随偏离方向不同而改变。

此误差电压经跟踪系统变换、放大、处理后，控制天线向减小误差角的方向运动，使天线轴线对准目标。

用等信号法测角时，在一个角平面内需要两个波束。

这两个波束可以交替出现(顺序波瓣法)，也可以同时存在(同时波瓣法)。

前一种方式以圆锥扫描雷达为典型，后一种是单脉冲雷达。

3.单脉冲自动测角系统单脉冲自动测角属于同时波瓣测角法。

在一个角平面内，两个相同的波束部分重叠，其交叠方向即为等信号轴。

将这两个波束同时接收到的回波信号进行比较，就可取得目标在这个平面上的角误差信号，然后将此误差电压放大变换后加到驱动电动机，控制天线向减小误差的方向运动。

因为两个波束同时接收回波，故单脉冲测角获得目标角误差信息的时间可以很短，理论上讲，只要分析一个回波脉冲就可以确定角误差，所以叫“单脉冲”。

这种方法可以获得比圆锥扫描高的多的测角精度，故精密跟踪雷达常采用它。

由于取出角误差的具体方法不同，单脉冲雷达的种类很多，常用的为振幅和差式单脉冲雷达，还有相位和差式单脉冲雷达。

二、单脉冲自动测角原理1.振幅定向法振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的，该幅度值的变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。

振幅定向法可以分为最大信号法和等信号法两大类，其中等信号法又可以分为比幅法和和差法。

如图所示，平面两波束相互部分交叠，其等强信号轴的方向已知，两波束中心轴与等强信号轴的偏角0θ也已知。

假设目标回波信号来向与等强信号轴向的夹角为θ，天线波束方向图函数为F(θ)，则两个子波束的方向图函数可分别写成：()()()⎩⎨⎧-=+=θθθθθθ0201)(F F F F 两波束接收到的目标回波信号可以表示成：()()()()()()⎩⎨⎧-==+==θθθθθθθθ022011F K F K u F K F K u a a a a其中a K 为回波信号的幅度系数，对于比幅法，直接计算两回波信号的幅度比值有：()()()()θθθθθθ-+=0021F F u u 根据上式比值的大小可以判断目标回波信号偏角θ的方向，再通过查表就可以估计出θ的大小。

对于和差法，由()θ1u 和()θ2u 可计算得到其和值()θ∑u 及差值()θ∆u 分别如下:()()()()()()()()()()()()⎩⎨⎧--+=-=-++=+=∆∑θθθθθθθθθθθθθθ00210021F F K u u u F F K u u u a a 其中()()()θθθθθ-++=∑00)(F F F 称为和波束方向图；()()()θθθθθ--+=∆00)(F F F 称为差波束方向图。

若θ很小（在等强信号轴附近），根据泰勒公式可以将()θθ+0F 和()θθ-0F 展开近似为：()()()()()()()()()()()()⎩⎨⎧'-=+'-=-'+≈+'+=+θθθθθθθθθθθθθθθθθθ002000002000F F o F F F F F o F F F 进一步可以得到：()()()()⎩⎨⎧'≈≈∆∑θθθθθ0022F K u F K u a a归一化和差信号值可得:()()()()υθθθθθθ='=∑∆00F F u u其中()()00θθυF F '=是天线方向图在波束偏转角0θ处的归一化斜率系数。

即可计算得到目标回波信号偏角θ为：()()υθθθ1∑∆=u u对于振幅定向法来说，其优点是测向精度较高，便于自动测角，缺点是系统较复杂，作用距离较小等。

2.相位定向法相位定向法是将两个天线接收到的信号相位加以比较以确定目标在一个座标平面内方向。

如上图所示，对于遥远区域内的点目标，目标回波可近似看成是两列平行波分别入射到两天线上，因而两天线接收到的目标回波信号振幅相同而相位不同。

两天线接收到的目标回波信号时差为：C d θτsin =，其中C 为电磁波在空气介质中的传播速度，则对应的相位差为：θλπϕsin 2d=∆如果我们能测出信号到达天线1和2的相位差，那么，我们就能得到信号到达的方向θ为：⎪⎭⎫⎝⎛∆=d πϕλθ2arcsin 相位定向法容易得到较高的精度，这是它突出的优点，其缺点是容易引起相位差的测量模糊，并需要对信号频率进行测量。

三、单脉冲自动测角系统的特点1.角度跟踪精度与圆锥扫描雷达相比，单脉冲雷达的角度跟踪精度要高得多。

其主要原因有以下两点： 第一，圆锥扫描雷达至少要经过一个圆锥扫描周期后才能获得角误差信息，在此期间，目标振幅起伏噪声也叠加在圆锥扫描调制信号（角误差信号）上形成干扰，而自动增益控制电路的带宽又不能太宽，以免将频率为圆锥扫描频率的角误差信号也平滑掉，因而不能消除目标振幅起伏噪声的影响，在锥扫频率附近一定带宽内的振幅起伏噪声可以进入角跟踪系统，引起测角误差。

而单脉冲雷达是在同一个脉冲内获得角误差信息，且自动增益控制电路的带宽可以较宽，故目标振幅起伏噪声的影响基本可以消除。

第二、圆锥扫描雷达的角误差信号以调制包络的形式出现，它的能量存在于上、下边频的两个频带内，而单脉冲雷达的角误差信息只存在于一个频带内。

故圆锥扫描雷达接收机热噪声的影响比单脉冲雷达大一倍。

单脉冲雷达的角跟踪精度比圆锥扫描雷达的要高一个量级，约为0.1-0.2密位。

2.天线增益和作用距离单脉冲雷达在增益利用方面比圆锥扫描雷达好。

单脉冲用和波束测距，差波束测角，合理设计馈源可使和波束的增益与差波束的增益同时最大，因而使测距测角性能最佳。

在相同天线增益、发射功率、接收机噪声系数情况下，单脉冲雷达比圆锥扫描雷达作用距离更远、测距精度更高。

并且，圆锥扫描雷达的角跟踪灵敏度的作用距离不能同时最大，兼顾两者性能，权衡选择波束参数，只能做到角跟踪灵敏度和作用距离约为最大值的88%。

3.角度信息的数据率单脉冲雷达比圆锥扫描雷达高。

单脉冲雷达理论上只要一个脉冲就可以获得一次角信息，数据率为（脉冲重复频率）。

而圆锥扫描雷达必须经过一个圆锥扫描周期才能获得一次角信息。

圆锥扫描一周内至少需要四个脉冲，因而理论数据率是，考虑到调制包络信号不失真，通常需要10个脉冲以上，所以实际数据率小于。

4.抗干扰能力圆锥扫描雷达易受敌方回答式干扰。

因为敌方接收到的圆锥扫描雷达发射信号也是正弦调制信号，进行倒相放大，然后去调制高频信号再发射回来，圆锥扫描雷达接收此信号后，天线轴线就跟踪到错误的方向上，而单脉冲雷达没有回答式干扰的影响。

5.复杂程度单脉冲雷达在结构和技术上比较复杂，需要多个性能完善的宽频带馈源和高频和差比较器，多路接收机要求性能一致，如果各路相位和振幅不平衡，会使测角灵敏度降低并加大测角误差，因而单脉冲雷达技术复杂，加工工艺要求高。

由此可见，要求精密跟踪尤其是远程精密跟踪雷达，常用单脉冲体制。

四、单脉冲自动测角系统的仿真假设两个波束的方向性函数完全相同，记为()θF ，两波束相对天线轴线的偏角为δ。

仿真中，偏角ο3±=δ，半功率波束宽度ο5.73=dB θ，采用双向工作的高斯函数作为天线方向性函数，因此有()25.028.2θθθ-=eF和差波束方向性函数分别为：()()()θδθδθ++-=∑F F F ()()()θδθδθ+--=∆F F F其方向函数图如下图所示：由原理分析可知，差信号振幅为()()θθ∆∑∆=F kF E ，当跟踪目标是出现误差角时，差信号的振幅变为()()εε∆∑∆=F kF E 。

由于跟踪状态下ε很小，将()ε∆F 展开成泰勒级数并忽略高次项，则有()()()ηεθεε2'0∑∆∑∆≈=kF F kF E()()0∑∑≈F F ε，()()0/0'∑∆=F F η。

由上式可知，在一定范围的误差角度范围内，差信号的振幅与误差角度成正比。

仿真时，我们假设误差角度⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈66ππε，，得到如图所示误差角度与误差电压关系图，符合理论推导。

从误差角度与误差电压的关系图中我们可以看出，在跟踪状态下，当目标与雷达天线轴向之间存在一定误差角时，接收天线会产生相应的误差电压。

而误差电压的大小反映了误差角的大小，误差电压的极性反映了目标偏离天线轴向的方向。

此时，该误差电压将驱动雷达天线靠近目标，使得误差角接近于零，从而实现自动测角（目标跟踪）。

程序源代码如下：N=2^14; %采样点数r3dB=7.5; %半功率波束宽度e=linspace(-pi/6,pi/6,N); %误差角度范围r=linspace(-20,20,N); %角度范围（横坐标）F=exp(-2.8*(r./r3dB).^2); %天线方向图函数F1=exp(-2.8*((3-r)./r3dB).^2); %两波束相对天线轴线偏角+-3° F2=exp(-2.8*((3+r)./r3dB).^2);F_sigema=F1+F2; %和波束F_derta =F1-F2; %差波束E_sigema=F_sigema.^2; %和场强E_derta =F_sigema.*F_derta; %差场强F_derta1=diff(F_derta); %差波束的一阶导数yita=max(F_derta1)/max(F_sigema);E_derta1 =max(F_sigema)^2*yita*e; %差信号振幅subplot(3,1,1)plot(r,(F),'b',r,(F1),'r',r,(F2),'k')grid onxlabel('角度/\theta'),ylabel('天线增益F(\theta)')title('天线方向图')subplot(3,1,2)plot(r,(F_sigema),'r',r,(F_derta),'b')grid onxlabel('角度/\theta'),ylabel('天线增益F(\theta)')title('和、差波束方向图')subplot(3,1,3)plot(e,E_derta1)xlabel('误差角度/\theta'),ylabel('误差电压/V')title('误差角度与误差电压关系图')grid onaxis([-pi/6 pi/6 -0.8e-3 0.8e-3])五、单脉冲雷达的应用单脉冲雷达作为一种精密跟踪雷达，可以精确快速地提供目标坐标的精确位置，早在60年代就已广泛应用于火控系统中。