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单脉冲测角原理单脉冲测角（Monopulse Angle Measurement）是一种常用的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的处理，实现对目标的方位角和俯仰角的测量。
单脉冲测角原理是基于相控阵雷达技术的，它具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，在军事和民用雷达领域得到了广泛的应用。
单脉冲测角原理的基本思想是利用相控阵天线阵列的空间波束形成特性，通过对目标返回信号的相位差进行测量，从而实现对目标方位角和俯仰角的测量。
相控阵天线阵列由多个天线单元组成，每个天线单元都可以独立控制相位和幅度，从而实现对空间波束的形成和控制。
当目标位于相控阵的波束覆盖范围内时，每个天线单元接收到的目标返回信号会存在一定的相位差，通过对这些相位差的测量和处理，就可以得到目标的方位角和俯仰角信息。
在单脉冲测角中，常用的测量方法包括相位比较法、幅度比较法和双差法。
相位比较法是通过比较不同通道接收到的信号相位差来实现测角，它的测量精度较高，但对系统的动态范围和线性度要求较高；幅度比较法是通过比较不同通道接收到的信号幅度差来实现测角，它的测量精度相对较低，但对系统的动态范围和线性度要求较低；双差法是通过比较两个天线单元之间的相位差和幅度差来实现测角，它综合了相位比较法和幅度比较法的优点，具有较高的测量精度和较低的系统要求。
单脉冲测角原理的实现需要对雷达系统进行精确的设计和调试，包括天线阵列的设计、相控阵的控制和信号处理部分的设计等。
在实际应用中，还需要考虑目标信号的特性、系统的工作环境和干扰情况等因素，从而进一步提高测量精度和抗干扰能力。
总之，单脉冲测角原理是一种重要的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的相位差进行测量，实现对目标方位角和俯仰角的精确测量。
在现代雷达系统中得到了广泛的应用，为目标探测、跟踪和定位提供了重要的技术支持。
随着雷达技术的不断发展和完善，相信单脉冲测角原理将会发挥越来越重要的作用，为雷达应用领域带来更多的技术创新和发展。
单脉冲雷达角度跟踪技术研究【摘要】简单介绍了单脉冲雷达的特点及工作原理，重点分析了多部干扰机对单脉冲雷达的角度干扰问题，并对相干干扰和非相干干扰的干扰效果进行了讨论，指出两点源非相干干扰是实际工程中一种比较理想的干扰方式。
【关键词】单脉冲雷达、角度跟踪、相干干扰、非相干干扰一、引言对雷达进行干扰要对准雷达的四个系统：显示系统、距离跟踪系统、速度跟踪系统和角度跟踪系统。
在雷达发展的早期，只要对前三个系统中的一个(或两个)系统进行有效地干扰，就可达到破坏雷达角跟踪系统正常工作的目的。
现在随着新体制雷达的出现和抗干扰技术的不断提高，尤其是单脉冲雷达体制的出现，使很多干扰技术难以奏效。
本文以振幅和差式单脉冲雷达为例，讨论了用多部干扰机对单脉冲雷达实施干扰的情况。
二、分析1．单脉冲雷达◆定义单脉冲雷达是指由单个回波脉冲即可获得目标空间角信息的雷达。
◆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。
◆分类根据从回波中获取角信息的方式(测角法)不同，单脉冲雷达可分为振幅法(比幅)、相位法(比相)和综合法(振幅相位)3种。
这3种测角法又可用3种角度鉴别器(振幅式、相位式、和差式)中的任何一种来获得目标的角度信息，因此综合起来有9种形式的单脉冲雷达系统，其中以振幅和差式单脉冲雷达系统用的最多。
通常分为有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类。
工作原理单脉冲雷达每发射一个脉冲，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。
单脉冲雷达角跟踪系统干扰效果研究邹震朱宝增陈福兴（上海微波设备研究所，上海201802）摘要：本文简述了单脉冲雷达角跟踪系统的工作原理。
介绍了对单脉冲雷达进行角度欺骗的两种方法，并分析研究了相干干扰和非相干干扰两种干扰的可行性，并在此基础上仿真了在两点源相干干扰情况下，对单脉冲雷达角跟踪系统的干扰效果。
关键词：单脉冲雷达、相干干扰、非相干干扰、角度欺骗、干扰效果Study of Mono-pulse Radar’s Angle Tracking System Abstract:This paper described the principle of Mono-pulse radar’s angle tracking system. It is introduced two methods of angle deception to mono-pulseradar, and discuss the feasibility of both coherent interference andincoherent ones. Based on this, simulation of correlative interference effectto mono-pulse radar’s angle tracking system.Key words: mono-pulse radar、coherent interference、incoherent interference、angle deception、interference effect0 引言单脉冲雷达具有较强的跟踪能力，被广泛的应用在导弹制导、方位角追踪等方面。
由于其应用的广泛性，人们对单脉冲雷达的角度欺骗也进行了更深入的研究，提出了很多干扰措施。
在早期，利用单脉冲雷达内部的缺陷，噪声干扰对单脉冲雷达曾经起到一定的干扰作用。
但随着现代雷达性能的提高，单脉冲雷达放弃了距离自动跟踪，采用固定波门、通道合并等技术，单脉冲雷达已实现对噪声干扰源的抗干扰。
单脉冲雷达距离和速度测量精度技术解析摘要：科技在快速的发展，社会在不断的进步，分析了单脉冲雷达测量误差的不同来源及其对测量精度的贡献，并给出了误差分类，对于随机误差给出了工程上常用的减小误差方法。
关键词：单脉冲雷达；测量精度；误差分析；卡尔曼滤波引言单脉冲雷达属于一种较为精密测量雷达，通过测量运动目标距离测站的距离变化和距离变化率，再结合伺服跟踪系统的测角数据，从而完成对目标运行轨迹测量。
单脉冲雷达在进行距离测量时，很容易受内外因素的影响，导致距离测量存在较大的误差，会造成目标飞行任务不必要的损失。
因此，为了提升单脉冲雷达距离的准确性，采用合理的速度测量精度技术是非常必要的，下面就对单脉冲雷达距离和速度测量精度技术的相关内容，展开分析和阐述。
1单脉冲雷达的主要干扰技术分析随着电子干扰技术的迅速发展，如今能够对雷达实施干扰的技术非常多，我们从战术应用角度将其分为常规干扰和非常规干扰两大类。
其中，常规干扰具体指的是雷达对抗中经常采用的普适性较强的一些干扰方法，其主要干扰原理是有效降低雷达接收信号的信噪比。
常用的常规干扰技术主要包括阻塞噪声、射频存储转发干扰和无源干扰等。
雷达抗常规干扰的主要方法是提升雷达的跟踪和探测性能，比如增加隐身天线、增加发射功率以及采用低截获概率技术等。
非常规干扰主要是指对采用了特定技术的雷达或者构造、功能比较特殊的雷达实施干扰的方法和措施。
一般来讲，对特定的雷达进行非常规干扰应当先侦查、收集被干扰雷达的一些特定信息（比如雷达频率、雷达操作系统等），然后使干扰机在逼真复现被干扰雷达信号的同时有效控制信号，从而产生虚假现象，通过制造假的雷达目标回波，让被干扰雷达产生错误的数据和信息。
非常规干扰方法对跟踪雷达的干扰更为有效，这也是对单脉冲雷达进行干扰时经常采用的方法。
这类干扰技术主要有距离欺骗、角度欺骗、速度欺骗和自动增益控制欺骗等。
其中，距离欺骗的特点是利用干扰信号将雷达距离波门从真目标上脱开，以控制、转发或延迟等有效手段使雷达产生距离假目标。
基于PD雷达单脉冲测角方法的目标运动影响和补偿的研究摘要–单脉冲测角的脉冲多普勒（PD）雷达系统结合了相干积累和单脉冲技术的优点，因此它可以有效地获取微弱目标的位置信息。
但是，实现相干积累需要耗费一些时间，目标运动会导致积累效率的下降，因此影响角度测量的精度。
本文研究了PD雷达单脉冲测角原理和目标运动对角度测量的影响。
当目标有切向运动时，需要有修正的角度测量值，这个角度可以理解为目标运动轨迹中心点的角度。
此外，目标径向运动可以在已知速度信息的情况下通过包络插值法在时域进行补偿，或者在未知速度信息的情况下通过Keystone变换法在频域进行补偿。
最后，我们可通过仿真来证明修正和补偿的可行性。
关键词：单脉冲测角；脉冲多普勒；相干积累；运动补偿Ⅰ.引言单脉冲测角方法通过比较接收到的两束或多束同步天线波束的回波来获取一个目标的角度位置。
它具有速率更高、角度测量的更精准、抗干扰能力强的优点，因此被广泛应用于雷达系统。
随着现代隐身技术的发展，目标的雷达散射截面积（RCS）缩小，这导致了雷达性能的降低。
如何精确的获得微弱目标的位置信息成为了单脉冲技术的一大挑战。
具有单脉冲测角功能的脉冲多普勒（PD）雷达系统结合了相干积累和单脉冲技术的优点，因此它能够有效地解决这个问题。
PD雷达通过相干积累产生距离-多普勒图像，然后从图像中发现目标并测量角度。
因实现相干积累需要耗费时间，目标的高速运动可能导致积累效率降低，这样就影响了角度测量的精度。
因此，我们应该对目标运动进行补偿。
可行的补偿方法包括峰值法,相关法，频域法，最小熵法等等[1-8]。
这些理论一般可以分为两类：第一类理论是时域内获得包络对齐，通常需要先估计目标的运动信息。
这类理论适合于高回波信噪比的情况，比如包络插值补偿理论[6]。
第二类理论利用了目标运动会引起距离-多普勒耦合的特点，通过一些变换获得解耦合。
这类理论通常比较复杂却可以在未知运动信息的情况下运用，比如Keystone 变换理论[7,8]。
雷达大作业单脉冲雷达在测角方面的应用班级： 1302019姓名：指导教师：魏青一、引言1、背景对目标的定向，是雷达的主要任务之一，单脉冲定向是雷达定向的一个重要方法。
之所以叫“单脉冲”，是因为这种方法只需要一个目标回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息。
单脉冲技术由于其良好的测角、角跟踪性能和抗干扰能力，因此除了在跟踪雷达中应用之外，还广泛应用到各种武器平台的控制雷达当中。
本文分析了标定方法确定天线方向图信息的理论有效性，给出利用标定结果进行宽带单脉冲测角的方法。
2、简介宽带单脉冲雷达是将传统的单脉冲雷达加载宽带信号。
在宽带信号观测下，目标可认为由一系列孤立的散射点组成。
从而宽带单脉冲雷达测角实际上是测定一系列散射点的角度。
宽带单脉冲雷达测角具有广泛的应用价值，除了标跟踪，还可以应用于三维成像。
根据对宽带单脉冲测角的基本原理分析可知，天线方向图在测角中发挥了重要的作用，目前的文献在讨论宽带单脉冲测角时，通常都是采取与文献类似的方法: 根据理论模型，设定方向图函数。
对于实际的宽带单脉冲雷达系统，方向图函数通常并不是严格的满足理论模型。
此外，精确测量实际雷达系统的方向图际雷达系统进行标定来为测角提供必要的方向图信息。
二、单脉冲雷达的自动测角系统中的优势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。
单脉冲雷达的角度跟踪干扰研究孙富君 陶建锋 孙宏伟(空军工程大学导弹学院 三原713800)摘要 简单介绍了单脉冲雷达的特点及工作原理,重点分析了多部干扰机对单脉冲雷达的角度干扰问题,并对相干干扰和非相干干扰的干扰效果进行了讨论,指出两点源非相干干扰是实际工程中一种比较理想的干扰方式。
关键词 单脉冲雷达,相干干扰,非相干干扰,相位波前失真中图分类号:T N958.4 文献标识码:AResearch on Mono-pulse Radar Angle JammingSUN Fu-jun TAO Jian-feng SUN Hong-wei(M issile Institute,Air Force Engineering University Sanyuan713800) Abstract T his paper br iefly introduces the features and pr inciples of mono-pulse radar.It emphases on angle jamming of mono-pulse radar perfo rmed by several jamers and discusses the effects o f both coher ent jamming and incoherent ones.It is point-ed out that,in practice,tw o-point incoherent jam is an ideal jamming method.Key words mono-pulse radar,coherent jamming,incoher ent jamming,distortion of phase0 引 言对雷达进行干扰要对准雷达的四个系统:显示系统、距离跟踪系统、速度跟踪系统和角度跟踪系统。
在雷达发展的早期,只要对前三个系统中的一个(或两个)系统进行有效地干扰,就可达到破坏雷达角跟踪系统正常工作的目的。
“雷达原理”作业报告题目关于单脉冲角度跟踪在雷达系统中的应用的研究学生年级班级学号专业学院摘要介绍了单脉冲雷达角跟踪系统的组成及比幅度单脉冲角跟踪原理，同时置零法原理，并对同时置零法进行了计算机仿真。
引言单脉冲测角，顾名思义即只需要一个回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息。
它不仅能够抑制幅度调制的干扰信号，并且具有较强的跟踪干扰源的能力，成为目前雷达普遍采用的测角方式。
1脉冲雷达角跟踪系统的组成及比幅度原理单脉冲雷达角跟踪系统一般由扫描天线以及信号变换(混频、中放等)、相敏检波和伺服系统组成，其系统的组成如图l所示。
其中和差网络完成和、差处理，形成和差波束。
信号变换用以变换信号参数之间的相位关系。
相敏检波形成角跟踪误差信号。
伺服系统根据角跟踪误差信号控制天线的转动。
图1 角跟踪系统组成框图基本工作原理为：天线接收到的回波信号经“和差网络”后形成包含目标角误差信号的高频信号，经“信号变换”(包括混频、中放等)后送至“相敏检波”电路，检出角误差信号。
最后，伺服系统控制天线转动，直到角误差为0(天线电轴对准目标)。
2 比幅度单脉冲角跟踪原理角误差信号。
雷达天线在一个角平面内有两个部分重叠的波束, 如图1 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, 分别得到和信号与差信号。
其中差信号即为该角平面内的角误差信号。
设和信号为EΣ,其振幅为两信号振幅之和, 相位与到达和端的两信号相位相同，且与目标偏离天线轴线的方向无关。
假定两个波束的方向性函数完全相同, 设为F(θ), 两波束接收到的信号电压振幅为E1、E2，并且到达和差比较器Σ 端时保持不变, 两波束相对天线轴线的偏角为δ, 则对于方向θ的目标，和信号的振幅表达式如下：式中，为接收和波束方向性函数，与发射和波束的方向性函数完全相同。
图2 单脉冲比幅测角原理图在和差比较器的Δ(差)端，两信号反相相加, 输出差信号, 设为EΔ。
西安电子科技大学雷达大作业单脉冲雷达在测角方面的应用姓名：刘万康班级：1302031一、自动测角系统简介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，而且必须准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（即出现了误角差ε）时，就能产生误差电压。
误差电压的大小正比于误角差ε，其极性随偏离方向不同而改变。
次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。
二、单脉冲雷达简介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经行比较，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，个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。
从而实现目标的测量和跟踪。
三、单脉冲雷达的自动测角系统中的优势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。
基于单脉冲跟踪技术的高精度二次雷达跟踪算法周光鲁徐静高渊毛梦月余苗摘要为了满足某型二次雷达在跟踪定位过程中的高跟踪精度、高实现效率的需求，提出了基于单脉冲跟踪技术的搜索-跟踪模型。
首先使用宽波束在短时间内对全部区域进行扫描，获得目标大致方位。
然后在该方位的基础上利用窄波束进行精确跟踪，成功跟踪目标后转为窄波束，通过α-β滤波器在直角坐标系下滤波，最终实现闭环跟踪。
该设备可实现角度上亚毫弧度级别的高精度跟踪。
关键词单脉冲测角；α-β滤波中图分类号:G122；TP399文献标识码:ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.22.08周光鲁中国电子科技集团公司第二十研究所,助理工程师,雷达跟踪算法。
徐静中国电子科技集团公司第二十研究所。
高渊中国电子科技集团公司第二十研究所。
毛梦月中国电子科技集团公司第二十研究所。
余苗中国电子科技集团公司第二十研究所。
0引言二次雷达[1-4]是由询问雷达和应答雷达所组成的无线电电子测位和辨认系统。
询问雷达发射电磁波，应答雷达（又称雷达信标）接收到询问电磁波后被触发，发射应答电磁波，询问雷达根据接收到的应答电磁而工作，实现识辨和测位。
某型二次雷达主要用于两台或者多台设备的动态精确跟踪定位。
对精度和捕获目标效率有较高要求。
单脉冲测角技术[5]可满足高精度的测角要求，但是在满足精度的同时，还需要快速的捕获目标。
所以在实现上采用了两段式的工作方式。
即先使用宽波束快速搜索目标，再使用窄波束在引导角度上通过α-β滤波器[6]进行多次迭代跟踪。
为保证跟踪的精度以及设备工作稳定性，该设备工作周期为1s，时间上分成一次搜索以及若干次连续跟踪。
在每个工作周期内均重复进行搜索-跟踪的过程，当初次捕获目标或者未建立稳定跟踪时，使用搜索角度作为跟踪的引导角度。
建立稳定跟踪以后通过α-β滤波器实现闭环跟踪[7]。
此时搜索过程仍然继续以保证跟踪稳定性。
1简述跟踪模型用较宽的波束进行跟踪具有效率高，捕获速度快的优点，但是精度较差。
单脉冲测角原理
单脉冲测角技术是一种用于雷达测向的方法，它通过测量目标返回信号的相位
差来实现高精度的测向。
在雷达系统中，测向是非常重要的，它决定了雷达系统对目标的探测和跟踪能力。
单脉冲测角技术的提出，极大地提高了雷达系统的测向精度和抗干扰能力，因此受到了广泛的关注和应用。
单脉冲测角技术的原理非常简单，它利用了雷达波束的方向特性和目标返回信
号的相位信息。
当雷达波束照射到目标时，目标会返回一个信号给雷达系统。
这个信号经过接收机接收后，会被分成两路，分别经过两个通道进行处理。
经过处理后的信号会被送入测角计算单元，通过计算两路信号的相位差，就可以得到目标的测向角度。
单脉冲测角技术的优势在于它能够实现高精度的测向，而且具有抗干扰能力强
的特点。
传统的测向方法往往受到多径效应、信号干扰等因素的影响，导致了测向精度的下降。
而单脉冲测角技术通过对相位差的精确测量，可以有效地克服这些问题，实现更加可靠和准确的测向。
此外，单脉冲测角技术还具有快速测向的特点。
传统的测向方法往往需要多次
测量才能得到准确的测向结果，而单脉冲测角技术只需要一次测量就可以得到目标的测向角度。
这不仅提高了雷达系统的响应速度，也降低了对目标的干扰，提高了雷达系统的实战能力。
综上所述，单脉冲测角技术是一种非常重要的雷达测向方法，它通过测量目标
返回信号的相位差来实现高精度、抗干扰和快速测向。
在现代雷达系统中，单脉冲测角技术已经得到了广泛的应用，并且不断得到改进和完善。
相信随着技术的进步，单脉冲测角技术将会发挥更加重要的作用，为雷达系统的性能提升和战场指挥提供更加可靠的支持。
“单脉冲跟踪技术”作业报告题目关于单脉冲角度跟踪技术研究学生李林森年级2009级班级020931班学号********专业信息对抗技术学院电子工程学院西安电子科技大学2011年11月引言自第二次世界大战开始，雷达就应用在军事方面，从尖端武器到常规武器，从防御性武器到进攻性武器有它的身影。
随着无线电技术的进步，现代雷达具有多种功能，它的作用已经不能被其字面意义简单的概括出来，现代雷达不但能够截获、探测、侦察目标，测量目标的距离、方位、仰角、速度，确定目标的形态，还能实现测绘、导航、监视、边扫描边跟踪等一系列新功能。
数字技术的飞速发展和电子计算机的问世，使雷达的结构组成和设计发生了根本性的变化，仿真技术也应世迅速发展起来。
采用这些技术后，雷达的工作性能大为提高，测量精度也提高了一个数量级以上。
近年来，雷达作为一种探测目标的重要工具，在军事和民用领域发挥越来越重要的作用。
其主要任务是在存在噪声、杂波与干扰的背景中检测并跟踪、测量来自空中、地面或水面上的有用目标。
随着电子器件技术和计算机技术的迅速发展，各种雷达信号处理技术的理论与应用研究成为一大热门领域和关键课题，雷达信号处理主要围绕对目标信号的变换、检测、跟踪、识别以及威胁判断等问题而进行，其中对目标的精确方位角测量是目标信号处理的一个重要环节，同时也是信号处理中的一个关键问题。
单脉冲体制雷达是一种在圆锥扫描等雷达体制之后发展起来的比较先进的雷达体制，它与圆锥扫描等比较“老”的雷达体制的区别在于采用了不同的定向原理，具有更高的定向精度，因而在航空以及军事等领域有广泛的应用。
使用单脉冲定向法，只需要一个回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息，这也是“单脉冲”定向这一术语的来源。
因为单脉冲雷达只用一个脉冲定向，所以回波信号的幅度起伏不会对角坐标的测量精度产生显著的影响。
单脉冲定向是依靠多路接收技术实现的，它是用几个独立的接收支路来同时接收目标信号的回波信号，然后再将这些信号的参数加以比较。
单脉冲雷达角度跟踪技术研究【摘要】简单介绍了单脉冲雷达的特点及工作原理，重点分析了多部干扰机对单脉冲雷达的角度干扰问题，并对相干干扰和非相干干扰的干扰效果进行了讨论，指出两点源非相干干扰是实际工程中一种比较理想的干扰方式。
【关键词】单脉冲雷达、角度跟踪、相干干扰、非相干干扰一、引言对雷达进行干扰要对准雷达的四个系统：显示系统、距离跟踪系统、速度跟踪系统和角度跟踪系统。
在雷达发展的早期，只要对前三个系统中的一个(或两个)系统进行有效地干扰，就可达到破坏雷达角跟踪系统正常工作的目的。
现在随着新体制雷达的出现和抗干扰技术的不断提高，尤其是单脉冲雷达体制的出现，使很多干扰技术难以奏效。
本文以振幅和差式单脉冲雷达为例，讨论了用多部干扰机对单脉冲雷达实施干扰的情况。
二、分析1．单脉冲雷达◆定义单脉冲雷达是指由单个回波脉冲即可获得目标空间角信息的雷达。
◆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。
◆分类根据从回波中获取角信息的方式(测角法)不同，单脉冲雷达可分为振幅法(比幅)、相位法(比相)和综合法(振幅相位)3种。
这3种测角法又可用3种角度鉴别器(振幅式、相位式、和差式)中的任何一种来获得目标的角度信息，因此综合起来有9种形式的单脉冲雷达系统，其中以振幅和差式单脉冲雷达系统用的最多。
通常分为有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类。
工作原理单脉冲雷达每发射一个脉冲，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。
它具有圆锥扫描雷达所没有的优点：获得角误差信息的时间短(以微秒计算)；不受回波振幅起伏变化的影响；测角精度高(0．1～0．5mil)；测角支路抗幅度调制干扰(如回答式倒相干扰)的能力强。
振幅和差式单脉冲雷达系统的基本工作原理：将两个比幅天线方向图所得的幅度不同的信号经过和差变换器之后，再把和信号(U∑ )、差信号(U△ )加到鉴相器得出差信号。
2 雷达角跟踪技术2．1 信号处理和测量技术PD采用一种合适的且可以适当改变的配置方式及数据处理算法，可成功的实现跟踪低仰角目标。
假定一种处理算法，地面的反射系数应有一个确定的模型(如镜面反射和几何光学原理)，重要的是要估计这样的算法偏离假定的反射模型的灵敏度如何。
在一个真实系统中，这样的偏差肯定会发生。
即使是光滑的镜面表面(理想的镜面反射)，当雷达位于几倍天线直径大的该表面时，由物理光学原理即菲涅尔区，也需要校正。
关键的问题是，在反射的雷达信号中有多少是未知量，要确定这些未知量，雷达需要测量的量是多少，很明显，在多路径效应下，未知数的数量会增加。
雷达必须做更多的测量才能获得反射平面的信息以鉴别目标的真实仰角。
但是更多的工作是需要找到最优的算法，需要确定它们对不同反射系数模型的灵敏度。
图l 从平坦地面镜面反射产生的多路径问题示意图下面介绍一种基于多路径信号传播模型的目标高度估计值。
如图1所示的平坦地球表面反射几何模型，多路径回波理论上可以分解成3个部分，用多路径模型表示为式中：p表示镜面反射系数模型； r 表示多路径延时式中： Hr和Ht分别表示雷达天线高度和目标高度；R为目标到雷达的径向距离。
如果已知Tm，则可以通过式(2)直接计算出目标的高度，但由于r远比Tm目标的径向尺度小，3部分回波实际上是叠加在一起的，因此直接通过目标高分辨测量多路径延时是不可能的。
考虑到多路径分量与主路径分量在时间域的强相关作用可以通过目标像(含多路径分量)的自相关函数来估计Tm。
2．2 频率捷变技术雷达工作频率动态变化的能力有助于改善低角跟踪性能。
通常的低角跟踪问题只有当目标和它的镜象之间的距离小到多普勒滤波和距离波门不能把目标分离出来时，才会遇到。
因此根据接收到的信噪比通过合适的频率变化，一部带宽非常宽的雷达就能把目标和镜像信号分开。
这些动态——相移技术是与频谱展宽技术密切相关的，特别是对着扫描区域进行精确跟踪时，更为突出。
要完成这个工作，一种方法就是递归地估计出目标距离、高度和反射信号相位，并根据这些估计出目标和镜象的高度差。
于是我们可选择下一个试探频率以改变相对相位使得天线信号交替地变为极大和极小。
这样，我们并不是根据天线的位置来获得目标高度，而是根据频率差、距离测量值和已知的雷达站的几何关系求出目标高度。
拓宽捷变频率范围、提高捷变频率速度和向自适应方向发展是频率捷变雷达的发展趋势。
自适应抗干扰频率捷变雷达能测出干扰信号频谱中的最弱点频率，并能自动地快速捷变到这一频率。
自适应频率捷变跟踪雷达还能自动跳到回波幅度最强即角误差最小的频率。
目前，人们正在研究把频率捷变同自适应旁瓣对消技术结合起来，以便同时具备对抗自备式干扰机和掩护式干扰机的能力。
2．3 双波段组合技术通常可利用高频窄波束雷达与常规跟踪雷达组合一体的技术来克服多路径效应。
用于阻止多路径信号进入天线的最简单的方法是采用极窄的波束宽度，以防止波束全部打地，从而避免接收多路径反射信号，但是极窄波束将导致捕获时间较长，而且对于常规火控雷达工作频率来说，还需要大口径天线。
将高频窄波束雷达与常规跟踪雷达有效的组合在一起，可以较好地弥补二者的不足。
常规跟踪雷达主要用于跟踪远距离目标，其波束宽，反应速度快，跟踪精度低。
当目标进入近距离时，高频窄波束雷达已获得足够的目标信息，系统转向高频率窄脉冲波段自动跟踪，其波束窄受多路径影响小，跟踪精度高。
通常窄波束雷达频率可在Ku波段和Ka波段之间选择，如图2所示。
图2 X／Ka双波段组合式跟踪雷达2．4 雷达组网技术把几个雷达站联成一体是改进整个系统性能，包括低角跟踪性能的一种有效方法。
由于目标的雷达反射截面积是仰角和波长的函数，目标运动时各站所对应的目标反射截面积是起伏的，从而影响单站对目标的捕获和跟踪，而通过对多部雷达特别是其中的低空补盲雷达所测数据进行融合处理，可以提高发现概率并获得稳定跟踪，从而改善低空性能。
首先一个或多个雷达站跟踪同一个目标，它将它们的垂直扫描误差信号进行混合平均，这样可将来自不相关的反射产生的误差信号进行有效的对消，而来自目标的直达信号可相干叠加。
这是能改善低角跟踪性能的一种比较简单的方法，特别是如果有两部以上的雷达跟踪同一个目标，即使只有一部在发射也是有用的。
然而多部发射能大大改善低角跟踪性能。
例如，考虑3部单脉冲雷达站(以不同频率工作)，它们正在跟踪同一目标，但它们以各自的频率用各自的接收天线各自获得有关仰角和差信号的回波脉冲强度方面的信息，它们可以相互交换这种信息。
提高雷达组网技术，设计和建造新的雷达信息综合处理系统和信息分发系统，在结构上采用分布式来避免过于集中，使雷达网的工作效能更高，生存能力更强，避免战争中防空雷达全面瘫痪的局面。
3 .用多部干扰机对单脉冲雷达的干扰在角度系统不可分辨的角度范围内，出现两个或两个以上的目标或干扰源，就能破坏跟踪系统对目标(干扰源)的跟踪，这种方法叫多点干扰法。
根据各干扰源之间干扰信号的相位关系，多点干扰可分为3种不同的情况：非相干干扰(两个干扰源在高频相位上是无关的)、相干干扰(两个干扰源在高频相位上存在一定的关系)和扫频干扰。
2．1 非相干干扰非相干干扰是由散布在空间的两个不相干的干扰源所产生的干扰。
假定单脉冲雷达天线的等信号方向和第一个干扰源Oj1第二个干扰源Oj2之间的夹角分别为θ1、θ2，而两干扰源Oj、Oj2之间的夹角为△θ，天线方向图为F(θ)。
当天线A1、A2受到两干扰源Oj、Oj2和两目标同时作用时，它们分别为图1 单脉冲雷达跟踪系统天线方向图式中：U 、w1 为来自第一个干扰源Oj1的干扰信号振幅和角频率；U2、w2 为来自第一个干扰源Oj2的干扰信号振幅和角频率；u1.u2同时包含干扰信号和回波信号。
加入到和支路的信号为u1+u2差支路的信号为u1-u2两者经过变频、中放、鉴相后输出的误差电压为(当△θ较小时，天线方向图F(θ)在θ=θ。
处近似为线性)系统跟踪在平衡位置时，误差电压uFD为零，这时可以解得从式(3)可以看出，在两个目标信号共同作用下，天线偏离两目标的角度大小与两目标的辐射功率成反比。
下面分3种情况进行讨论：(1)两个不带干扰机的目标设目标2是飞机，目标1是假目标(假定其有效反射面积为飞机的三倍)，那么，雷达便跟踪在飞机和假目标之间离飞机3／4的距离上。
若两目标为同类飞机编队飞行，雷达将跟踪在两架飞机连线中心，并随目标回波起伏作随机摆动，造成跟踪误差，并且若两者距离足够大，那么导弹将从两者之间穿过，不会摧毁任何一个目标。
(2)两个带干扰机的目标如果两个干扰机按一定程序断续地开机，这时跟踪干扰机的雷达，将时而跟踪这一目标，时而跟踪另一目标，随着干扰转换的节拍而产生追摆(闪烁)。
闪烁干扰的作用使两目标之间的最小分辨角显著增加。
这种干扰的一个重要参数是干扰机的交换频，若交换频率过高，则雷达跟踪系统不能及时反应。
通常，干扰机的交换频率△F约为0．5～1 Hz。
(3)对寻的导弹的误引干扰对寻的导弹的误引干扰是空间两点干扰原理的一种具体运用，其原理是在导弹跟踪系统不可分辨的角度范围内，用两部以上的干扰机，采取顺序开机的办法，把导弹引导到目标和干扰机之外。
2．2 相干干扰相干干扰就是由散布于空间的两个在高频相位上存在一定关系的干扰源所产生的干扰。
它是利用两个相干干扰源同时作用产生合成波，人为地造成相位波前畸变，对雷达测角系统进行欺骗干扰，所以又叫相位波前失真干扰。
从原理上讲，相干干扰可使雷达天线等信号轴方向跟踪在两干扰源连线之外，所以干扰效果比非相干干扰更理想。
在一般情况下，设两相干干扰源在天线孔径处产生的电场相位差为α，通过计算可求得，天线将跟踪的方向θ满足下式考虑到角度θ很小，tanθ~ θ，所以式中：θ为误差角；β为两个信号的振幅比；△θ为两个干扰源之间的角差。
从式(5)中我们可得出：(1)两相干干扰源产生的相位波前失真，取决于干扰源的振幅比β，相位差以及两干扰源的角差α。
