雷达原理实验指导书2012

雷达原理实验指导书2013（实验1-2）第一篇：雷达原理实验指导书2013(实验1-2)雷达原理实验指导书哈尔滨工程大学信息与通信工程学院2013年3月目录雷达原理实验课的任务和要求..........................................1 雷达原理实验报告格式................................................2 实验一雷达信号波形分析实验.. (3)雷达信号波形分析实验报告........................................5 实验二.数字式目标距离测量实验.. (6)数字式目标距离测量实验报告 (8)雷达原理实验课的任务和要求雷达原理实验课的任务是：使学生掌握雷达的基本工作原理和雷达测距、测角、测速的基本方法和过程；掌握雷达信号处理的基本要求，为了达到上述目的,要求学生做到：1.做好实验前准备工作预习是为做好实验奠定必要的基础，在实验前学生一定要认真阅读有关实验教材，明确实验目的、任务、有关原理、操作步骤及注意事项，做到心中有数。

2.严谨求实实验时要求按照操作步骤进行，认真进行设计和分析，善于思考，学会运用所学理论知识解释实验结果，研究实验中出现的问题。

3.遵从实验教师的指导要严格按照实验要求进行实验，如出现意外，要及时向老师汇报，以免发生意外事故。

4.注意安全学生实验过程中，要熟悉实验室环境、严格遵守实验室安全守则。

5.仪器的使用使用仪器前要事先检查仪器是否完好，使用时要严格按照操作步骤进行，如发现仪器有故障，应立即停止使用，报告老师及时处理，不得私自进行修理。

6.实验报告实验报告包括下列内容：实验名称、实验日期、实验目的、简要原理、主要实验步骤的简要描述、实验数据、计算和分析结果，问题和讨论等。

雷达原理实验报告格式一、封皮的填写：（1）实验课程名称：雷达原理（2）实验名称：按顺序填写（3）年月日：二、纸张要求：统一采用A4大小纸张，左侧装订，装订顺序与实验顺序一致。

量子雷达技术的原理和实验操作指南一、引言量子雷达作为一种新颖的测距技术，近年来备受关注。

本文将介绍量子雷达的原理以及实验操作指南，帮助读者更好地理解并应用该技术。

二、量子雷达的原理1. 量子纠缠量子雷达中最核心的原理是量子纠缠。

量子纠缠是指系统中两个或多个粒子之间存在一种不可分割的关系，改变一个粒子的状态会立即影响其他粒子的状态。

通过使用量子纠缠，量子雷达可以实现超敏感的测距。

2. 相干冷却为了实现粒子精确的控制和量子纠缠，研究者采用相干冷却技术将粒子冷却到接近绝对零度。

这样可以消除粒子的热运动，减少除了量子力学效应以外的干扰，从而提高雷达的测量精度。

3. 量子探测技术利用纠缠态的特殊性质，量子雷达可以实现高灵敏度和高分辨率的测量。

通过调节粒子的纠缠态以及受控系统的参数，可以达到非常精确的测距结果。

三、实验操作指南1. 实验器材准备在进行量子雷达实验之前，需要准备以下器材：量子纠缠源、激光器、光学元件（如透镜、偏振片等）、光探测器、冷却设备等。

确保器材的完好性和安全性。

2. 实验环境搭建将实验器材设置在一间低噪声的实验室中。

确保实验环境的稳定性和纠缠源与目标之间的隔离，从而减少干扰。

3. 量子纠缠源设置根据实验需要，选择适当的量子纠缠源。

量子纠缠源的设置应遵循以下原则：- 实验目标：根据测量距离和精度的需求选择适当的量子纠缠源。

- 发射功率和频率：设置合适的量子纠缠源的发射功率和频率，以保持合理的信噪比。

- 发射角度：调整纠缠源的发射角度，确保最大程度地降低背景噪声和系统干扰。

4. 光学元件的设置根据实验需求，调整光学元件的位置和参数。

主要注意以下几点：- 距离调节：通过调整透镜和偏振片的位置，获取合适的测量距离。

- 光束对准：使用适当的反射镜和对准器，确保激光器和探测器之间的光束对准。

5. 数据收集和分析连接光探测器并将其与数据采集装置相连。

实验过程中，通过记录和分析数据，可以获得精确的测量结果。

第1篇一、实验目的通过本次实验，使学生掌握雷达系统的工作原理，熟悉雷达信号的生成、调制、发射、接收、处理和显示等过程，加深对雷达基本概念的理解，提高动手能力和分析问题的能力。

二、实验原理雷达系统通过发射电磁波对目标进行探测，根据反射回来的电磁波来获取目标的位置、速度等信息。

实验中主要涉及以下原理：1. 多普勒效应：当雷达发射的电磁波遇到运动目标时，反射回来的电磁波频率会发生变化，频率变化量与目标速度成正比。

2. 调制与解调：雷达系统中的信息调制和解调是信号处理的关键步骤，通过调制可以将目标信息加载到电磁波上，通过解调可以提取出目标信息。

3. 信号处理：雷达接收到的信号往往包含噪声和干扰，需要对信号进行处理，提取出有用的目标信息。

三、实验仪器与设备1. 雷达实验系统2. 信号发生器3. 信号分析仪4. 示波器5. 计算机及相关软件四、实验内容1. 雷达信号生成与调制：设置信号发生器产生连续波信号，通过调制器将信号调制到雷达发射器上。

2. 雷达发射与接收：发射器将调制后的信号发射出去，接收器接收反射回来的信号。

3. 信号处理：对接收到的信号进行放大、滤波、解调等处理，提取出目标信息。

4. 多普勒频移测量：通过测量反射信号的频率变化量，计算出目标速度。

5. 目标位置估计：根据雷达系统的几何关系，估计目标的位置。

五、实验步骤1. 连接实验设备：按照实验电路图连接实验设备，确保连接正确。

2. 设置信号发生器：设置信号发生器产生连续波信号，频率和幅度根据实验要求进行调整。

3. 调制信号：通过调制器将信号调制到雷达发射器上。

4. 发射与接收：开启雷达发射器和接收器，发射信号并接收反射回来的信号。

5. 信号处理：对接收到的信号进行放大、滤波、解调等处理。

6. 多普勒频移测量：通过测量反射信号的频率变化量，计算出目标速度。

7. 目标位置估计：根据雷达系统的几何关系，估计目标的位置。

8. 数据记录与分析：记录实验数据，并对数据进行处理和分析。

雷达操作与应用目录雷达操作与应用评估规范第一章雷达基本操作与设置第二章雷达观测、定位第三章雷达导航第四章雷达人工标绘第五章雷达自动标绘第六章 AIS报告目标第七章试操船雷达操作与应用评估规范（适用对象：9205、9206 500总吨及以上二/三副、9209未满500总吨二/三副）1.评估目的通过评估，在真实的雷达设备和/或雷达模拟器上，检验被评估者雷达观测、雷达导航和雷达避碰的设备操作和应用能力。

本评估满足STCW公约马尼拉修正案及中华人民共和国海事局海船船员适任考试评估的相关要求。

2.评估内容2.1 雷达基本操作与设置2.2 雷达观测2.3 雷达导航2.4 雷达人工标绘2.5 雷达自动标绘2.6 AIS报告目标2.7 试操船3.评估要素及标准（1）评估要素3.1 雷达基本操作与设置3.1.1 保持清晰观测目标的雷达操作方法①雷达开机前准备工作②雷达开机、核实传感器数据、并调整在最佳观测状态的操作③根据气象海况和航行环境保持清晰观测目标的操作④雷达关机操作3.1.2 准确测量目标位置的操作方法①准确测量目标距离的操作②准确测量目标方位的操作3.2 雷达定位①在评估要素3.1的基础上，雷达目标识别与定位目标的选择②雷达定位方法的选择③雷达定位目标测量方法与保证雷达定位精度的操作3.3 雷达导航①雷达平行线导航操作②雷达距离避险线导航操作③雷达方位避险线导航操作3.4 雷达人工标绘3.4.1转向避让措施①观测并标绘目标船的相对运动线②求取目标船的航向、航速、CPA及TCPA③判断本船所处的局面④根据规则的规定拟定转向避让措施⑤根据转向不变线判断本船转向后来船的相对运动线的变化方向⑥通过标绘求出具体转向角并核查是否会导致另一紧迫局面⑦操纵船舶进行转向避让⑧核查转向避让效果并判断他船行动⑨求取恢复原航向的时机并采取措施⑩分析产生误差的原因3.4.2变速避让措施①观测并标绘目标船的相对运动线②求取目标船的航向、航速、CPA及TCPA③判断本船所处的局面④根据规则的规定拟定变速避让措施⑤判断本船变速后来船的相对运动线的变化方向⑥通过标绘求出变速幅度并核查是否会导致另一紧迫局面⑦操纵船舶进行变速避让⑧核查转向避让效果并判断他船行动⑨求取恢复原航速的时机并采取措施⑩分析产生误差的原因3.4.3停船避让措施①观测并标绘目标船的相对运动线②求取目标船的航向、航速、CPA及TCPA③判断本船所处的局面④根据规则的规定拟定避让措施⑤判断本船停船后来船的相对运动线的变化方向⑥通过标绘求出停船时机（应考虑冲程的影响）并核查是否会导致另一紧迫局面⑦操纵船舶进行停船避让⑧核查转向避让效果并判断他船行动⑨求取恢复原航速的时机并采取措施⑩分析产生误差的原因3.5 雷达自动标绘3.5.1 目标捕获①CPA/TCPA设置准则②目标捕获的含义，建立初始跟踪的过程，目标运动趋势数据的获取③目标手动捕获和自动捕获在不同航行环境中使用的基本原则及其优势与局限性④自动捕获设置方法及抑制区的合理使用3.5.2 目标跟踪①目标稳定跟踪条件判断，目标预测运动数据的获取及其精度判断②在可能发生目标丢失和目标交换条件下的雷达观测与操作③判断目标危险的方法及其操作④本船机动和目标机动对雷达数据的影响3.6 AIS报告目标3.6.1 AIS目标信息①识别AIS休眠目标、激活目标、被选目标、危险目标、丢失目标和轮廓目标②获取AIS目标信息3.6.2 雷达跟踪目标与AIS报告目标融合①AIS辅助雷达避碰的操作②雷达跟踪目标与AIS报告目标融合条件的选择3.7 试操船①启动试操船的准备②雷达跟踪目标与AIS报告目标试操船方法及其操作③判断试操船结果的可行性④利用试操船确定恢复原航向和/或航速的时机（2）评估标准：①操作正确、熟练，回答问题完整准确：100%；②操作正确、比较熟练，回答问题基本准确：80%；③操作正确、熟练程度一般，回答问题尚准确：60%；④操作较差，回答问题错误较多：40%；⑤操作差，回答问题基本不正确：20%；⑥无法完成操作，不能回答出问题：0。

雷达原理实验报告1,2实验一、二雷达的总体认识及基本操作I、II一、实验目的1.了解Bridge Master E X-Band雷达的基本组成2.学习正确操作Bridge Master E X-Band雷达，熟悉各基本功能的操作二、实验设备：Bridge Master E X-Band雷达两台S-Band收发机一台，天线一副三、实验步骤及要领1.开机检查天线附近是否有人作业火其他障碍物，将亮度（BRILLIANCE）、雨雪干扰抑制（A/CRAIN）海浪干扰抑制（A/CSEA）、增益（GAIN）等控钮反时针旋到底，功能开关（FUNCTION）置“STANDBY”。

开机，接通电源，将电源开关置“POWER ON”,然后雷达开始自检，倒时计数。

时间到后自动显示出“RADAR STANDBY”，此时表明雷达已准备好发射（未发射前天线是不转的）。

2.调节屏幕及数据亮度顺时针旋转显示器前端的键盘（KEY BOARD）上的亮度控钮（BRILLIANCE）使回波明亮清晰，通常应使控钮居中。

3.量程选择在KEY BOARD上，使用操纵杆（JOYSTICK）移动光标到“TRANSMIT”上，单击左键，选择发射及脉冲宽度选择。

使光标移动到显示屏的左上方的“RANGE”，通过单击“＋”和“－”来改变量程，量程的选择与发射脉冲的宽度的关系见附录图4.调谐调节调谐控钮是用来调节接收机的本振频率。

在进行调谐前，应首先将海浪抑制控钮（A/CSEA）反时针旋到底，并使雷达工作于最大量程，然后转动调谐控钮使调谐指示亮带达到最长。

5.增益调整增益（GAN）控钮是用来调节接收机的放大量，此控钮应调节到显示屏幕上的背景噪声似见非见的位置。

为了设置合适的增益，首先应选择最远的两个量程之一，因为远量程时背景噪声更为明显，然后俺顺时针方向慢慢旋转增益控钮，使背景噪声达到刚见未见的状态。

若增益设置太低，目标回波可能被淹没在背景噪声中。

6.显示模式选择使用光标在显示屏幕右上方菜单改变显示模式。

《雷达系统技术》实验指导书桂林电子科技大学信息与通信学院信息对抗系目录实验一数字脉冲压缩实现 (3)实验二αβ-滤波器滤波算法仿真 (13)实验三精密时序产生 (19)实验四基于FPGA实现脉冲参数测量 (51)实验一数字脉冲压缩实现一、实验目的熟悉数字脉冲压缩原理及实现方法，并基于MATLAB仿真实现。

二、实验设备1、计算机三、实验内容1. 熟悉数字脉冲压缩原理；2. 基于MATLAB仿真实现数字脉冲压缩。

四、实验要求1、预习要求（1）熟悉MATLAB软件开发流程；（2）熟悉数字脉冲压缩原理及实现方法。

2、课后要求按照实验内容和实验步骤完成实验内容，课后完成实验报告。

五、数字脉冲压缩原理脉冲压缩技术因解决了雷达作用距离与分辨率之间的矛盾而成为现代雷达的一种重要体制，数字LFM（线性调频）信号脉冲压缩就是利用数字信号处理的方法来实现雷达信号的脉冲压缩，脉冲压缩器的设计就是匹配滤波器的设计，脉冲压缩过程是接收信号与发射波形的复共扼之间的相关函数，在时域实现时，等效于求接收信号与发射信号复共轭的卷积。

若考虑到抑制旁瓣加窗函数，不但要增加存储器，而且运算量将增加1倍，在频域实现时，是接收信号的FFT值与发射波形的FFT值的复共轭相乘，然后再变换到时域而获得的。

若求N点数字信号的脉冲压缩，频域算法运算量大大减少，而且抑制旁瓣加窗时不需增加存储器及运算量，相比较而言，用频域FFT实现脉冲压缩的方法较优，因此选用频域方法来实现脉冲压缩，但是仍需要做大量的运算。

脉冲压缩系统可以由两种方法来实现，即时域脉冲压缩系统和频域脉冲压缩系统。

时域脉冲压缩处理系统采用FIR滤波，通过对两个有限长度序列进行线性卷积来实现脉冲压缩，滤波器复相关运算量随信号时宽的增加、序列长度的增加迅速增加，完成运算所需的芯片数量也随之迅速增加。

频域脉冲压缩处理系统采用高速大容量数字信号处理芯片作为硬件平台，通对原本在时域进行卷积的两个有限长度序列采用傅立叶变换后，在频域相乘，将其乘积反变换至时域的方法，获得脉压处理结果。

雷达测厚实验计划书学院：信息工程专业：电子信息工程组别：第六组指导老师：郭晨成员：黄凯丽刘稳崔静文清王冬冬林军峰张延涛时间： 2012年9月30日目录一．摘要 (3)二．正文1.实验目标 (3)2.相关背景介绍 (3)3.实验原理及方法 (5)4.原始数据采集 (8)5.数据处理及误差分析 (10)6.实验结论 (10)7.心得体会 (11)三．附录（参考文献） (12)摘要为了得到石碑的厚度,本实验中采用了探地雷达技术进行测量。

根据探地雷达的工作原理,工作时发射天线向石碑发射高频脉冲电磁波(1 MHz～2 GHz),电磁波在其中传播时,其传播路径、电磁场强度和波形将随所通过介质的电磁属性(介电常数)和几何形态的变化而变化。

雷达主机将接收此部分的反射波,并根据其双程传播时间t和计算所得速度计算出各结构层的厚度。

通过采用配置有1 600 MHz天线的*****型探地雷达对石碑样件厚度的检测,我们发现在厚度＜**** mm时,检测最大误差为**%。

实际的工程检测（如短脉冲雷达监测路基路面厚度）可以证明用短脉冲雷达测量物件厚度时精度是非常高的。

本实验采用雷达法测量石碑结构的厚度是切实可行的。

正文一:实验目标1、了解雷达的工作原理2、掌握简单的雷达使用方法3、学会运用雷达来测量目标物厚度4、学会对雷达测量数据作简单的分析，并能做出正确处理。

二．相关背景介绍探地雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）又称透地雷达，地质雷达，是用频率介于10^6-10^9Hz的无线电波来确定地下介质分布的一种无损探测方法。

（1）探地雷达的发展历史探地雷达是近几年问世的高科技现代探测仪器，它能够进行地下管线探测、公路质量检测、地下地质结构探测、断层探测、考古等。

自从上世纪德国科学家提出用高频电磁波脉冲探测目标物以来，这引起了多国科学家的兴趣，1910年德国利用探地雷达探测地下目标体分布特征的理论；1968年美国开发了最早的探地雷达设备，其初期设备仅限于冰层、岩层等对高频电磁波吸收较弱的介质中；1970年美国地球物理探测仪器公司生产第一台商用探地雷达研究领域走向无损、快速探查；上世纪80年代我国开始引进国外的探地雷达技术，并开始广泛应用与许多领域。