雷达原理第三章
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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。
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。
第三章第五节探地雷达技术ppt 课件•探地雷达技术概述•探地雷达系统组成•探地雷达数据处理与解释•探地雷达在不同领域中的应用实例目•探地雷达技术发展趋势与挑战•总结回顾与拓展思考录探地雷达技术概述01CATALOGUE定义与发展历程定义探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)是一种利用高频电磁波在地下介质中传播并反射回来的特性,对地下目标体进行探测和成像的无损检测技术。
发展历程自20世纪70年代初期,探地雷达开始被应用于地质勘探、考古、环境工程等领域。
随着计算机技术和信号处理技术的不断发展,探地雷达的分辨率和探测深度不断提高,应用领域也不断扩展。
原理及工作方式原理探地雷达通过发射高频电磁波,当电磁波遇到不同电性的地下介质界面时,会发生反射和折射。
接收天线接收反射回来的电磁波信号,并通过信号处理技术对信号进行处理和成像,从而得到地下目标体的位置和形态信息。
工作方式探地雷达可以采用不同的工作频率、天线类型和扫描方式等参数设置,以适应不同的探测需求和地下环境。
常见的工作方式包括剖面扫描、三维成像、实时监测等。
应用领域与意义应用领域探地雷达广泛应用于地质勘探、考古、环境工程、建筑工程、军事等领域。
例如,在地质勘探中,可以用于探测矿藏、油气藏等;在考古中,可以用于探测古墓、遗址等;在环境工程中,可以用于探测污染物分布、土壤层结构等。
意义探地雷达作为一种无损检测技术,具有非破坏性、高分辨率、高效率等优点。
它可以提供丰富的地下信息,为相关领域的研究和决策提供有力支持。
同时,随着技术的不断发展,探地雷达的应用前景将更加广阔。
探地雷达系统组成02CATALOGUE发射机与接收机设计发射机产生高频电磁波,通常采用脉冲体制或连续波体制。
脉冲体制具有高峰值功率、宽频带等特点,适用于浅层高分辨率探测;连续波体制则具有低功耗、易于实现等优点,适用于深层探测。
接收机接收来自地下的反射信号,并进行放大、滤波等处理。
雷达原理复习提纲大全发射机自激振荡式发射机(电真空)主振放大式发射机(电真空发射机、全固态发射机)单级振荡式发射机:简单、经济、轻便。
主振放大式发射机:频率稳定性高、发射信号相位相参、波形灵活。
雷达数据的录取方式:半自动录取和全自动录取固态发射机的优点:不需要阴极加热、寿命长;具有很高的可靠性:体积小、重量轻:工作频带宽、效率高:系统设计和运用灵活:维护方便,成本较低。
雷达原理知识点汇总第一章绪论1、雷达概念(Radar):radar的音译,“Radio Detection and Ranging ”的缩写。
原意是“无线电探测和测距”,即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
2、雷达工作原理:发射机在定时器控制下,产生高频大功率的脉冲串,通过收发开关到达定向天线,以电磁波形式向外辐射。
在天线控制设备的控制下,天线波束按照指定方向在空间扫描,当电磁波照射到目标上,二次散射电磁波的一部分到达雷达天线,经收发开关至接收机,进行放大、混频和检波处理后,送到雷达终端设备,能判断目标的存在、方位、距离、速度等。
3、雷达的任务:利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位。
随着雷达技术的发展,雷达的任务不仅仅是测量目标的距离、方位和仰角,而且还包括测量目标的速度,以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
4、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?斜距R : 雷达到目标的直线距离OP。
方位角α: 目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。
俯仰角β:斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角,有时也称为倾角或高低角。
5、雷达工作方式连续波和脉冲波6、雷达测距原理R=(C∆t)/2式中,R为目标到雷达的单程距离,∆t为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔,C为电磁波的传播速率(3×108米/秒)7、影响雷达性能指标脉冲宽度(窄),天线尺寸(大),波束(窄),方向性。
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。