哈工大无线电定位原理与应用实验报告

实验四接收机位置解算及结果分析（选作）一、实验原理GPS接收机位置的导航解算即解出本地接收机的纬度、经度、高度的三维位置，这是GPS 接收机的核心部分。

GPS接收机位置求解的过程如下：前序实验已经提到，导航电文与测距码（C/A码）共同调制L1载频后，由卫星发出。

卫星上的时钟控制着测距信号广播的定时。

本地接收机也包含有一个时钟，假定它与卫星上的时钟同步，接收机接收到一颗卫星发送的数据后，将导航电文解码得到导航数据。

定时信息就包含在导航数据中，它使接收机能够计算出信号离开卫星的时刻。

同时接收机记下接收到卫星信号的时刻，便可以算出卫星至接收机的传播时间。

将其乘以光速便可求得卫星至接收机的距离R，这样就把接收机定位于以卫星为球心的球面的某一个地方。

如果同时用第二颗卫星进行同样方法的测距，又可将接收机定位于以第二颗卫星为球心的第二个球面上。

因此接收机就处在两个球的相交平面的圆周上。

当然也可能在两球相切的一点上，但这种情况只发生在接收机与两颗卫星处于一条直线时，并不典型。

于是，我们需要同时对第三颗卫星进行测距，这样就可将接收机定位于第三个球面上和上述圆周上。

第三个球面和圆周交于两个点，通过辅助信息可以舍弃其中一点，比如对于地球表面上的用户而言，较低的一点就是真实位置，这样就得到了接收机的正确位置。

在上述求解过程中，我们假定本地接收机与卫星时钟同步，但在实际测量中这种情况是不可能的。

GPS星座内每一颗卫星上的时钟都与一个叫做世界协调时（UTC，即格林尼至时间）的内在系统时间标度同步。

卫星钟差可根据导航电文中给出的有关钟差参数加以修正，其基准频率的频率稳定度为10-13左右。

而本地接收机时钟的频率稳定度只有10-5左右，而且其钟差一般难以预料。

由于卫星时钟和接收机时钟的频率稳定度没有可比性，这样，就会在卫星至接收机的传播时间上增加一个很大的时间误差，严重影响定位精度。

为解决这一问题，我们通常将接收机的钟差也作为一个未知参数，与本地接收机的ECEF坐标（ECEF坐标系的定义在前序实验中已经给出）一起求解。

无线电定位原理与技术TOA是通过测量信号从发射器发射到接收器接收的时间来确定距离的。

当无线电信号从发射器发出后，经过空气传播到达接收器，接收器接收到信号后会测量从信号发出到接收到的时间差，再根据信号在空气中的传播速度以及时间差来计算距离。

RSSI则是通过测量接收到的信号强度来确定距离的。

由于信号在传播过程中会遇到阻尼、衰减等因素的影响，接收到的信号强度会随着距离的增加而减弱，因此可以根据接收到的信号强度来推测距离。

多普勒效应测量则是通过测量接收到的信号频率的变化来确定移动物体的速度和方向的。

当移动物体靠近接收器时，接收到的信号频率会变高；当移动物体远离接收器时，接收到的信号频率会变低。

通过测量频率的变化量，可以推测物体的速度和方向。

GPS是使用最广泛的无线电定位技术之一，它利用一组卫星在轨道上发射无线电信号，并通过接收器接收到这些信号来计算自身的位置。

通过接收到多个卫星的信号，并使用三角测量的原理，可以准确地确定自身的位置。

基站定位是通过使用移动通信网络中的基站来确定移动设备的位置。

当移动设备与基站进行通信时，基站会记录下与设备通信的信号参数，通过测量被记录的信号参数的变化，可以计算设备的位置。

无源定位是一种通过被动地接收到的无线电信号来确定设备位置的技术。

这种技术适用于无法主动发送信号的设备，例如无线电频谱分析仪、无线电信号监测系统等。

通过分析接收到的信号参数，并结合信号传播模型和统计方法，可以推测设备的位置。

总之，无线电定位技术通过测量信号的到达时间、信号强度和频率变化等参数来确定移动设备或物体的位置。

通过不同的实现方式和算法，可以实现各种应用场景下的定位需求。

测绘技术中的无线电定位原理与技巧一、引言测绘技术在现代社会中起着重要的作用，为各行业提供准确的地理信息和空间数据。

其中，无线电定位技术是测绘中常用的一种手段，它利用无线电信号进行测量和定位，具有高精度和高效率的优势。

本文将分析无线电定位原理以及技巧，探讨其在测绘中的应用。

二、无线电定位原理无线电定位原理基于电磁波的传播和接收原理，利用无线电信号的到达时间差异或信号强度差异等来确定目标物体的位置。

其基本原理可分为到达时间差方法和信号强度差方法两类。

到达时间差方法利用信号发射源到接收点的距离差异来计算目标物体的位置。

当一个接收器接收到两个或多个信号发射源发出的信号时，通过计算信号到达接收器的时间差，可以得到信号发射源所对应的距离差值。

结合接收器位置和信号发射源的已知坐标，就可以通过多边定位原理计算目标物体的具体位置。

信号强度差方法利用信号在传播过程中衰减的规律，通过测量信号接收点的信号强度差异推算目标物体的位置。

一般情况下，信号强度与距离呈反比关系。

因此，通过测量目标物体与多个接收器之间的信号强度差异，可以得到目标物体与各个接收器之间的距离比例关系。

结合接收器位置和信号发射源的已知坐标，就可以推算目标物体的位置。

三、无线电定位技巧1. 多接收器布局无线电定位技术的定位精度与接收器的布局密切相关，合理的布局可以提高测量的准确性。

通常情况下，使用三个以上的接收器可以进行多边定位，提高测量的可靠性。

合理的接收器布局包括选择接收器的位置，使得信号发射源与接收器构成能够产生明显差异的角度。

同时，可以考虑使用不同类型的接收器，以获取更多的数据并减小测量误差。

2. 信号预处理技术无线电信号容易受到传播环境和干扰的影响，为了提高定位精度，需要对信号进行预处理。

常见的信号预处理技术包括滤波、降噪和增强等。

滤波技术可以去除噪声和干扰信号，提取目标信号；降噪技术可以消除信号传播过程中的干扰，提高信号质量；增强技术可以通过放大信号的强度，提高信号的可检测性。

gps测量原理及应用程序设计实验报告GPS测量原理及应用程序设计实验报告一、实验目的本实验旨在掌握GPS测量原理及应用，了解GPS信号的特点和接收机工作原理，掌握GPS数据处理方法。

二、实验原理1. GPS信号特点GPS信号是一种微弱的电磁波信号，它的频率为1.57542GHz。

GPS 信号具有以下特点：(1) GPS信号传播速度为光速，大约为3×10^8m/s。

(2) GPS信号是由卫星发射出来的，因此它是一种无线电信号。

(3) GPS信号在传播过程中会受到多种干扰，如大气层、建筑物、山体等。

2. GPS接收机工作原理GPS接收机主要由天线、前置放大器、中频放大器、解调器等组成。

其工作原理如下：(1) 天线将接收到的GPS信号送入前置放大器中进行放大。

(2) 经过前置放大器后，将经过滤波器进行滤波，并送入中频放大器中进行进一步处理。

(3) 中频放大器将经过滤波后的信号送入解调器中进行解调和数字化处理。

(4) 解调后的数字数据可以通过串口或USB接口传输到计算机进行数据处理。

3. GPS数据处理方法GPS数据处理主要包括以下几个步骤：(1) 数据采集：使用GPS接收机对目标物体进行测量，记录下其位置信息。

(2) 数据预处理：对采集到的GPS数据进行预处理，包括去除异常值、去除误差等。

(3) 数据分析：对预处理后的GPS数据进行分析，计算出目标物体的位置、速度等信息。

(4) 数据可视化：将分析后的结果以图表等形式展现出来，方便用户观察和分析。

三、实验内容本次实验主要包括以下几个部分：1. GPS信号特点的了解和掌握；2. GPS接收机工作原理及其组成部分的了解和掌握；3. 使用C语言编写程序，实现对GPS数据的读取、预处理、分析和可视化。

四、实验步骤1. 准备工作：(1) 购买一台GPS接收机，并将其连接到计算机上；(2) 下载并安装相应的驱动程序和软件。

2. 编写程序：(1) 使用C语言编写程序，实现对GPS数据的读取；(2) 对读取到的GPS数据进行预处理，如去除异常值、去除误差等；(3) 对预处理后的GPS数据进行分析，计算出目标物体的位置、速度等信息；(4) 将分析后的结果以图表等形式展现出来。

如何进行无线电定位技术应用无线电定位技术应用在现代社会中扮演着重要的角色。

无线电定位技术利用无线电信号进行定位的方法，可以追踪和定位移动物体的位置。

它在许多领域中有广泛的应用，包括航空航天、军事、交通运输、通信和应急救援等。

本文将探讨无线电定位技术的原理和应用，并讨论如何有效地使用它。

无线电定位技术的原理是基于无线电信号的传播和接收。

它利用接收器接收到的信号的延迟来确定物体的位置。

定位系统通常由发射器、接收器和计算单元组成。

发射器通过发送无线电信号，接收器接收到信号后进行处理并计算出物体的位置。

计算单元将定位结果显示出来。

在航空航天领域，无线电定位技术被广泛应用于飞行器的导航和定位。

现代飞行器通常配备有全球定位系统（GPS），它利用无线电定位技术来确定飞行器的位置和导航。

当GPS信号不可靠或受到干扰时，无线电定位技术可以作为备用方法来确保飞行器的准确导航和定位。

军事领域是无线电定位技术应用的主要领域之一。

军事部队需要追踪和定位敌方目标的位置，从而采取相应的行动。

无线电定位技术可以提供准确的目标定位信息，帮助指挥官做出决策。

此外，无线电定位技术还可以用于军事通信，确保通信安全和保密。

交通运输是另一个无线电定位技术应用的重要领域。

例如，公共交通工具如出租车和公交车可以通过无线电定位技术来提供实时位置和到达时间信息，以便乘客准确把握交通状况。

此外，无线电定位技术还可以用于船舶和货运车辆的定位，确保货物的准时送达。

通信是无线电定位技术应用的核心领域之一。

通过无线电定位技术，我们可以实现实时定位和通信。

例如，通过无线电定位技术，我们可以在手机上定位我们的朋友，并通过手机应用程序与他们交流。

此外，无线电定位技术还可以用于无线电对讲机和无线电通信系统，确保通信的畅通和准确。

在应急救援领域，无线电定位技术可以用于追踪和定位受灾地区的人员和设备，以便进行救援行动。

当自然灾害发生时，救援人员可以利用无线电定位技术迅速确定灾区的位置，并派遣救援队伍到达。

卫星定位导航原理实验专业：班级：学号：姓名：日期：实验一实时卫星位置解算及结果分析一、实验原理实时卫星位置解算在整个GPS接收机导航解算过程中占有重要的位置。

卫星位置的解算是接收机导航解算（即解出本地接收机的纬度、经度、高度的三维位置）的基础。

需要同时解算出至少四颗卫星的实时位置，才能最终确定接收机的三维位置。

对某一颗卫星进行实时位置的解算需要已知这颗卫星的星历和GPS时间。

而星历和GPS时间包含在速率为50比特/秒的导航电文中。

导航电文与测距码（C/A码）共同调制L1载频后，由卫星发出。

本地接收机相关接收到卫星发送的数据后，将导航电文解码得到导航数据。

后续导航解算单元根据导航数据中提供的相应参数进行卫星位置解算、各种实时误差的消除、本地接收机位置解算以及定位精度因子（DOP）的计算等工作。

关于各种实时误差的消除、本地接收机位置解算以及定位精度因子（DOP）的计算将在后续实验中陆续接触，这里不再赘述。

卫星的额定轨道周期是半个恒星日，或者说11小时58分钟2.05秒；各轨道接近于圆形，轨道半径（即从地球质心到卫星的额定距离）大约为26560km。

由此可得卫星的平均角速度ω和平均的切向速度v s为：ω=2π/(11*3600+58*60+2.05)≈0.0001458rad/s (1.1)v s=rs*ω≈26560km*0.0001458≈3874m/s (1.2) 因此，卫星是在高速运动中的，根据GPS时间的不同以及卫星星历的不同（每颗卫星的星历两小时更新一次）可以解算出卫星的实时位置。

本实验同时给出了根据当前星历推算出的卫星在11小时58分钟后的预测位置，以此来验证卫星的额定轨道周期。

本实验另一个重要的实验内容是对卫星进行相隔时间为1s的多点测量（本实验给出了三点），根据多个点的测量值，可以估计Doppler频移。

由于卫星与接收机有相对的径向运动，因此会产生Doppler效应，而出现频率偏移。

无线电实验报告无线电实验报告引言无线电技术作为一项重要的通信工具，广泛应用于各个领域。

本次实验旨在通过搭建一个简单的无线电通信系统，深入了解无线电的原理和应用。

本文将从实验的目的、实验装置的搭建、实验过程的记录以及实验结果的分析等方面，详细介绍本次无线电实验的过程和结果。

实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的无线电通信系统，加深对无线电原理的理解，并掌握基本的无线电通信技术。

具体包括以下几个方面：1. 理解无线电波的传播原理和特性；2. 掌握无线电收发信机的基本原理和搭建方法；3. 熟悉调频和调幅调制技术，了解不同调制方式的特点；4. 学会使用无线电通信系统进行简单的通信。

实验装置的搭建本次实验所需的装置包括无线电收发信机、天线、音频输入设备等。

首先，我们需要搭建一个简单的无线电收发信机，用于发送和接收无线电信号。

其次，选择合适的天线，用于无线电波的发射和接收。

最后，将音频输入设备连接至无线电收发信机，用于输入声音信号。

实验过程的记录在实验过程中，我们首先按照实验装置的搭建要求，逐步组装无线电收发信机。

接下来，将天线连接至无线电收发信机，并调整天线的位置和方向，以获得最佳的信号传输效果。

然后，将音频输入设备连接至无线电收发信机，调节音频输入的音量和频率，确保输入的声音信号能够被准确地传输和接收。

实验结果的分析通过实验，我们成功搭建了一个简单的无线电通信系统，并进行了一系列的通信测试。

在测试过程中，我们发现无线电波的传播距离受到环境、天气等因素的影响。

在开阔的地区，无线电信号的传输距离较远，信号质量较好；而在有遮挡物的地方，无线电信号的传输距离较短，信号质量较差。

此外，我们还发现调频和调幅调制技术在无线电通信中的应用。

通过调节调频的频率或调幅的幅度，我们可以实现不同的信号传输方式。

调频方式适用于音频信号的传输，而调幅方式适用于语音和数据信号的传输。

结论通过本次实验，我们深入了解了无线电的原理和应用。

无线电实验报告
《无线电实验报告》
在这次无线电实验中，我们使用了一台简单的无线电发射器和接收器，探索了
无线电波的传播和接收原理。

通过实验，我们对无线电技术有了更深入的了解，并且学到了一些有趣的知识。

首先，我们搭建了一个简单的无线电发射器，使用了一个电池作为能源，一个
电容和一个线圈作为振荡器，以产生无线电波。

我们调节了电容和线圈的数值，使得发射器能够发出一定频率的无线电波。

接着，我们使用一个无线电接收器
来接收这些无线电波，并且成功地将它们转换成声音信号。

在实验过程中，我们发现无线电波的传播距离受到很多因素的影响，比如天线
的高度、地形的起伏、以及周围环境中的其他无线电干扰。

通过不断调整天线
的高度和方向，我们成功地改善了信号的接收效果，这也让我们更加深入地理
解了无线电波的传播特性。

除此之外，我们还学习了一些无线电通信的基本原理，比如调频调幅等。

我们
了解到无线电技术在现代通信中的重要性，无线电波的应用范围非常广泛，从
广播电台到卫星通信，都离不开无线电技术的支持。

通过这次实验，我们不仅对无线电技术有了更深入的了解，也对科学实验有了
更多的体验和感悟。

我们相信，通过不断地学习和探索，我们能够更好地理解
并应用无线电技术，为人类社会的发展做出更大的贡献。

无线电实验报告一、实验目的本次无线电实验的目的是了解无线电的基本原理和使用方法，并掌握无线电的调试和测试技巧。

二、实验原理无线电是一种通过电磁波进行传输和通信的技术。

无线电是利用无线电波传输信息的过程，通过调制和解调技术将信息转换成适合在无线电波中传输的形式。

无线电系统由三部分组成：发送器、信道和接收器。

发送器将信息转换成无线电信号并发送到信道中，信道通过电磁波传输信号，接收器接收并解调信号，将其转换回原始的信息形式。

三、实验设备•信号发生器•调频电台•示波器•负载电阻•各类连接线四、实验步骤1.接线：将信号发生器与调频电台连接，连接线的一端插入信号发生器的输出端口，另一端插入调频电台的输入端口。

确保连接牢固。

2.设置参数：在信号发生器上设置所需的频率和幅度，以及调频电台的接收频率。

3.测试调频电台：打开示波器并将探头接到调频电台的输出端口。

调整示波器的各项参数，观察输出的波形，判断是否正常工作。

4.进行调频电台的调试：使用信号发生器产生不同频率的信号，通过调节调频电台的接收频率，观察示波器上信号的变化，确保调频电台能够正确接收不同频率的信号。

5.测试传输距离：在一定距离内设置两台调频电台，将其中一台设置为发射模式，另一台设置为接收模式。

逐渐增加发射电台的输出功率，观察接收电台的信号强度，确定最佳传输距离。

6.测试抗干扰能力：在信号发生器附近放置其他电子设备，如手机、电视等，观察调频电台接收到的信号是否受到干扰。

五、实验结果与分析在进行实验过程中，我们成功完成了无线电的调试和测试。

通过观察示波器上的波形和调频电台接收到的信号强度，可以判断调频电台的工作状态和性能。

在测试传输距离时，我们发现随着发射电台的输出功率增加，接收电台的信号强度逐渐增强，但当功率过大时，信号的质量反而变差。

这是因为过高的功率会引起信号传输中的失真和干扰。

在测试抗干扰能力时，我们发现调频电台的抗干扰能力较强，即使附近有其他电子设备的干扰也不会造成明显的影响。

无线电定位系统与技术实验报告１实验目得及要求(1）实验目得通过几个定性得实验深入理解雷达测距、测速得原理，了解信号源、频谱仪与示波器得操作。

（2）实验要求完成连续波雷达信号测速与脉冲雷达信号测距两项实验内容，记录相关数据并思考其中得原因.2实验原理（一）雷达测距原理测距就是定位系统得基本功能之一本次实验使用得就是一种雷达系统常用得测距方法：脉冲测距法.脉冲测距法得基本原理就是：雷达发射机经天线发射脉冲电磁波,接收机接收目标得回波信号。

通过测出发射波与回波信号之间得延迟时间，就可以确定目标距离。

（二）雷达测速原理测速雷达主要系利用多普勒效应(Doｐｐler Eｆfect)原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高於发射机频率;反之,当目标远离天线而去时，反射信号频率将低於发射机率。

如此即可借由频率得改变数值,计算出目标与雷达得相对速度。

3 实验环境(1)实验设备设备型号数量（２）实验配置4实验结果及分析４、1 根据实验数据(附上图形)，分析连续波雷达测速得原理，求出速度值.（a) ﻩﻩ（ｂ)（ｃ) ﻩﻩ（Ｄ）分析：图（a）为带金属板靠近，（b）为带金属板远离，（ｃ）人作目标远离，(d）人作目标靠近。

计算:ﻩ由ﻩﻩ其中,c为光速,由图可知为１５ｈz,所以可以求出目标速度为0、77m/s。

4、2根据实验数据(附上图形）,分析脉冲雷达测距得原理，估测出距离。

分析一下测距效果就是否理想?改进途径就是什么？由图可知测量得到发射波与回波之间得延迟时间为230ｎs.根据可得R=３１、5m，目测距离15m，有一定得偏差，实验结果得准确性不够理想。

这可能就是由于在室内测距时，有墙壁等周围环境带来得杂波干扰，当然自身也发生了混叠，使得测量数据与真实值有所偏差。

可以尝试在室外进行测量操作，或就是对雷达系统添加抑制杂波得模块。

ＣＷ体制，杂波谱在零频，动目标得谱在非零频,对回波做FT即可检测运动目标谱；脉冲体制，固定杂波回波相位不变，而运动目标回波相位变,做MTI即可检测运动目标回波。

无线电工程实验报告在无线电工程实验中，我们主要研究了无线电信号的传输原理、调制解调技术及其在通信系统中的应用。

通过实验，我们深入了解了无线电通信的工作原理，为今后在无线电工程领域的学习和应用打下了坚实的基础。

首先，在实验中我们学习了无线电信号的传输原理。

无线电波是一种电磁波，可以在空间中传播，并能够携带信息。

在实验中，我们通过示波器观察了不同频率的无线电信号的波形变化，了解了无线电信号的特点和传输规律。

通过实验，我们掌握了如何产生、调制和解调无线电信号，为后续实验和研究奠定了基础。

其次，我们学习了调制解调技术在通信系统中的应用。

调制是指将要传输的信息信号转化为适合在信道中传输的信号，而解调则是将接收到的信号转化为原始信息信号。

在实验中，我们通过调制解调器将模拟信号转化为数字信号，并实现了数字信号的传输和接收。

我们还学习了不同调制方式的特点和适用场景，例如调幅调频、调幅调相等调制方式。

通过实验，我们深入理解了调制解调技术在通信系统中的重要性，为今后的通信系统设计和优化提供了参考。

最后，我们通过实验验证了无线电工程中的理论知识。

在实验中，我们使用示波器、信号发生器等仪器进行测量和观测，得到了实验数据并进行了分析和总结。

通过实验结果，我们确立了无线电信号的传输特性、调制解调技术的应用效果，并验证了理论知识的正确性。

同时，实验也帮助我们发现了一些问题和不足之处，为未来的实验和研究提供了反思和改进的方向。

综上所述，无线电工程实验对于我们深入理解无线电通信的原理和技术具有重要意义。

通过实验，我们学习了无线电信号的传输原理、调制解调技术及其在通信系统中的应用，为今后在无线电工程领域的学习和发展奠定了基础。

希望通过不断的实践和探索，我们能够更好地应用无线电工程知识，为推动通信技术的发展做出积极贡献。

无线电定位测量技术及其使用方法随着科技的发展，无线电定位测量技术在很多领域得到了广泛应用。

本文将介绍无线电定位测量技术的原理、方法及其在实际应用中的重要性。

一、无线电定位测量技术的原理无线电定位测量技术是利用无线电信号的传播特性进行测量和定位的一种技术。

其原理基于无线电信号在传播过程中产生的信号强度、信号到达时间差等参数的变化。

信号强度定位是利用信号传输过程中的功率衰减来推断目标物体的距离。

根据信号传输距离与功率衰减之间的关系，可以通过测量信号强度的变化来确定目标物体的距离。

信号到达时间差定位是利用信号从发射源到达接收器所经过的时间差来计算目标物体的位置。

通过测量信号到达接收器的时间差，结合已知的发射源到接收器之间的距离，可以计算出目标物体的位置坐标。

二、无线电定位测量技术的方法1. 单站单频定位法单站单频定位法是一种简单直接的测量方法。

这种方法利用单个接收器接收到的信号强度或到达时间差来确定目标物体的位置。

虽然这种方法简单易行，但其定位精度相对较低，在实际应用中一般用于辅助定位或初步估计。

2. 多站定位法多站定位法是利用多个接收器接收到的信号进行测量，通过对信号强度或到达时间差的分析，计算出目标物体的位置。

这种方法通常精度较高，适用于需要精确定位的应用场景，如雷达、定位导航系统等。

3. 全球定位系统（GPS）全球定位系统（GPS）是基于无线电定位测量技术的一种应用。

它通过多颗卫星发射无线电信号，接收器接收到多颗卫星信号后，通过信号强度和到达时间差的测量，计算出接收器的位置。

GPS已广泛应用于航空、航海、军事、交通、导航、地质勘探等领域。

三、无线电定位测量技术在实际应用中的重要性无线电定位测量技术在现代社会中有着广泛的应用和重要性。

首先，无线电定位测量技术在导航和定位领域有着重要作用。

导航系统的广泛应用，如GPS导航系统、导航雷达等，依赖于无线电定位测量技术来确定目标物体的位置，为人们的出行和导航提供了便利。

第1篇一、实验目的1. 理解雷达的基本原理和组成；2. 掌握雷达的发射、接收、处理和显示过程；3. 学习雷达在距离、速度测量中的应用；4. 提高实验操作能力和分析问题的能力。

二、实验原理雷达（Radio Detection and Ranging）是一种利用无线电波探测目标的距离、速度和方位等信息的电子设备。

雷达系统主要由发射机、接收机、天线、信号处理器和显示器等组成。

1. 发射机：产生特定频率的无线电波，通过天线发射出去；2. 接收机：接收目标反射回来的无线电波；3. 天线：发射和接收无线电波；4. 信号处理器：对接收到的信号进行处理，提取目标信息；5. 显示器：显示目标信息，如距离、速度和方位等。

三、实验仪器与设备1. 雷达实验系统；2. 计算机及数据处理软件；3. 雷达发射机；4. 雷达接收机；5. 天线；6. 电源。

四、实验步骤1. 连接实验系统，检查设备是否正常；2. 启动雷达实验系统，设置雷达工作参数；3. 开启雷达发射机，发射无线电波；4. 观察雷达接收机接收到的信号，分析目标信息；5. 采集实验数据，进行数据处理和分析；6. 关闭雷达实验系统，整理实验器材。

五、实验数据与分析1. 距离测量实验过程中，通过雷达系统测量目标距离。

根据雷达测距公式，距离D与雷达信号往返时间t和雷达信号速度c之间的关系为：D = c × t / 2其中，c为雷达信号速度，约为3×10^8 m/s。

2. 速度测量实验过程中，通过雷达系统测量目标速度。

根据多普勒效应，目标速度v与雷达信号频率f之间的关系为：v = 2f × c / λ其中，λ为雷达信号波长。

3. 方位测量实验过程中，通过雷达系统测量目标方位。

根据天线方向性，可以计算出目标方位角。

六、实验结果与讨论1. 距离测量结果与理论计算值基本吻合，说明雷达系统在距离测量方面具有较高的精度；2. 速度测量结果与理论计算值基本吻合，说明雷达系统在速度测量方面具有较高的精度；3. 方位测量结果与理论计算值基本吻合，说明雷达系统在方位测量方面具有较高的精度；4. 实验过程中，发现雷达系统在某些情况下存在误差，如信号衰减、噪声干扰等。

无线电定位原理与技术实验报告：学号：班级：1105201指导老师：云院系：电子与信息工程学院哈工大电子与信息工程学院电子工程系实验一 连续波雷达测速实验1.1 雷达测速原理雷达利用多普勒频率来提取目标的径向速度（即距离变化率），从而可以区分运动目标和固定目标及杂波。

多普勒效应描述了由于目标相对于辐射源的运动而引起发射信号的中心频率发生多普勒频移，目标的运动方向的不同决定了多普勒频移的正负。

00022d r vf v f f f f c v c --⎛⎫=-=≈ ⎪+⎝⎭（如果v c <<）雷达雷达λ>λλ'<图2- 多普勒效应1.2 连续波雷达测速实验仪器连续波雷达测速系统主要由三部分组成：微波发射和接收器件，差频放大和滤波电路，DSP 信号采集和处理电路。

其中微波发射和接收器件可以采用微波发射介质稳频振荡和微波接收混频器。

放大和滤波电路，在近距离时，测量直接由混频器输出的信号较大，由雷达方程可知，随着目标距离的增加，混频器输出会减小。

实验中采用三级放大电路，第一级射随阻抗匹配，第二三级可调增益放大。

其次由于背景噪声和扰动会引入杂波，对接收信号需要进行滤波。

DSP 信号采集和处理电路，采集多组回波数据，对数据进行分析得到相应的多普勒频率和速度值，由公式2rd v f λ=，算得速度r v 。

5402DSP测速传感器混频器连续波发射机传感器输出信号放大滤波AD 串行接口PC 机FFT图2-2 连续波雷达测速实验仪器原理框图图2-3 测速雷达传感器1.3 实验要求本实验为演示实验，观察实验现象，并在PC 机使用Matlab 对实验数据进行分析。

实验要求：1.掌握雷达测速原理，2.了解连续波雷达测速实验仪器原理及使用，3.使用Matlab 对实验数据进行分析，得到回波多普勒频率和目标速度。

1.4 实验容1.采集三组数据，每组数据 2048 点，采样频率为 2048Hz2.从每组数据中分别选取波形较好的 512 点，作出时域波形与频谱，并求出目标速度，其中，发射波频率为 10GHz。

无线电定位原理与技术实验报告课程名称：无线电定位原理与应用院系：电子工程系班级：1305203姓名：黄晓明、大头光学号：指导教师：张云实验时间：12周周二，13周周二实验成绩：电信学院实验一调频法测距实验2.1实验要求1.掌握调频法测距原理2.利用给定的仿真信号通过MA TLAB编程计算线性调频信号的参数（带宽，中心频率，时宽，调频斜率）并计算目标的距离。

2.2线性调频脉冲测距实验2Rc图2-1线性调频信号与反射回波反射回波相对于发射的线性调频信号产生了固定时延或固定频差∆F。

假设目标处于静止状态，总的频偏∆F为∆F=2Rαc（2.1）根据该式可以反推出距离R。

图1线性调频信号与反射回波时域图图2混频后频谱图图3cos α cos β =[cos(α +β ) + cos(α -β )]根据公式R = c ∆F2α(2.2)解得 R=750m ，与 5us 延迟一致。

积化和差公式：12(2.3)≈ ⎪ f 0 （如果 v << c ）实验二 连续波雷达测速实验3.1 实验要求1. 掌握雷达测速原理。

2. 了解连续波雷达测速实验仪器原理及使用。

3. 采集运动物体回波数据，并在 PC 机使用 Matlab 对实验数据进行分析。

4. 使用 Matlab 对实验数据进行分析，得到回波多普勒频率和目标速度。

3.2 雷达测速原理f d = f r - f 0 =-2vf 0 c + v ⎛ -2v ⎫⎝ c ⎭图 3-1 多普勒效应3.2 连续波雷达测速实验仪器连续波发射机混频器E1测速传感器E2放大滤波AD 采集F28335传感器输出信号串行接口 PC 机图 3-2 连续波雷达测速实验仪器原理框图图3-3连续波雷达内部原理图图3-4测速雷达与采集板3.3I Q正交双通道图3-5IQ正交双通道处理cos α sin β =[sin(α +β ) - sin(α -β )] cos α cos β =[cos(α +β ) + cos(α -β )]积化和差公式如下：所以信号格式121 2signal = signal (I ) - j ⨯ signal (Q )(3.1) (3.2)I 路信号相位领先 Q 路信号 π/2。