第1章 雷达技术基础
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成绩构成:平时20%(原理10%+系统10%,含考勤和课堂测试),期中30%,期末40%,课程设计10%。
雷达原理与系统(必修)知识要点整理第一章:1、雷达基本工作原理框图认知。
2、雷达面临的四大威胁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=KTB N、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的含意和作用第四章显示器1、雷达显示器类型及其坐标含义;2、A型、B型、P型、J型第五章作用距离1、雷达作用距离方程,多种形式,各参数意义,PX=?Rmax=?(灵敏度表示的、检测因子表示的等)2、增益G和雷达截面A的关系2、雷达目标截面积定义3、习题4、最小可检测信噪比、检测因子表示的距离方程5、奈曼皮尔逊准则的定义6、虚警概率、检测概率、信噪比三者关系,习题.(会看图查数)由概率分布函数、门限积分区间表示的各种概率形式;6.5 CFAR●什么是CFAR●慢变化CFAR的框图和原理●快变化CFAR的框图和原理,(左右平均、左右平均选大)●CFAR的边缘效应,图及分析7、为什么要积累,相参积累与非相参积累对信噪比改善如何,相参M~M倍。
8、积累对作用距离的改善,(方程、结论、习题)9、大气折射原因、直视距离计算(注意单位Km还是m)10、二次雷达方程、习题。
11、分贝表示的雷达方程,计算、习题,普通雷达方程的计算。
第六章距离测量1、R,tr,距离分辨力、脉宽、带宽关系2、最短作用距离、最大不模糊距离与脉宽、重频关系3、双重频判距离模糊、习题。
雷达原理复习要点第一章(重点)1、雷达的基本概念雷达概念(Radar):radar的音译,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:利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位,是一种电磁波的传感器、探测工具,能主动、实时、远距离、全天候、全天时获取目标信息。
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。
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。
2、目标距离的测量测量原理式中,R为目标到雷达的单程距离,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)距离测量分辨率两个目标在距离方向上的最小可区分距离最大不模糊距离3、目标角度的测量方位分辨率取决于哪些因素固体微波源:是高稳定度的连续波振荡器。
优点:复杂波形,稳定度高,相干处理缺点:系统复杂、昂贵第三章(重点)1、接收机的基本概念接收机的任务通过适当的滤波将天线接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中选择出来,并经过放大和检波后,送至显示器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。
超外差接收机概念将接收信号与本机振荡电路的振荡频率,经混频后得到一个中频信号,这称为外差式接收。
得到的中频信号再经中频放大器放大的,称为超外差式。
中频信号经检波后得到视频信号。
接收机主要组成部分接收机主要质量指标灵敏度S i min、接收机的工作频带宽度、动态范围、中频的选择和滤波特性、工作稳定度和频率稳定度、抗干扰能力、微电子化和模块化结构2、接收机的噪声系数(重点)噪声系数、噪声温度的定义噪声系数:接收机输入端信号噪声比和输出端信号噪声比的比值。
实际接收机输出的额定噪声功率与“理想接收机”输出的额定噪声功率之比。
第1章雷达概论Merrill I. Skolnik1.1 雷达描述雷达的基本概念相对简单,但在许多场合下它的实现并不容易。
它以辐射电磁能量并检测反射体(目标)反射的回波的方式工作。
回波信号的特性提供有关目标的信息。
通过测量辐射能量传播到目标并返回的时间可得到目标的距离。
目标的方位通过方向性天线(具有窄波束的天线)测量回波信号的到达角来确定。
如果是动目标,雷达能推导出目标的轨迹或航迹,并能预测它未来的位置。
动目标的多普勒效应使接收的回波信号产生频移,因而即使固定回波信号幅度比动目标回波信号幅度大多个数量级时,雷达也可根据频移将希望检测的动目标(如飞机)和不希望的固定目标(如地杂波和海杂波)区分开。
当雷达具有足够高的分辨力时,它能识别目标尺寸和形状的某些特性。
雷达可在距离上、角度上或这两方面都获得分辨力。
距离分辨力要求雷达具有大的带宽,角度分辨力要求大的电尺寸雷达天线。
在横向尺度上,雷达获得的分辨力通常不如其在距离上获得的分辨力高。
但是当目标的各个部分与雷达间存在相对运动时,可运用多普勒频率固有的分辨力来分辨目标的横向尺寸。
虽然人们通常认为SAR是通过在存储器中存储接收到的信号,从而产生大的“合成”天线,但是用于成像(如地形成像)的合成孔径雷达在横向尺度上获得的分辨力仍可解释为,是由于利用了多普勒频率分辨力的结果。
这两种观点(多普勒分辨力和合成天线)是等效的。
展望用于目标成像的ISAR所能得到的横向分辨力的途径,理所当然应该是多普勒频率分辨力。
雷达是一种有源装置,它有自己的发射机而不像大多数光学和红外传感器那样依赖于外界的辐射。
在任何气象条件下,雷达都能探测或远或近的小目标,并精确测量它们的距离,这是雷达和其他传感器相比具有的主要优势。
雷达原理已在几兆赫兹(高频或电磁频谱的高频端)到远在光谱区外(激光雷达)的频率范围内得到应用。
这范围内的频率比高达109:1。
在如此宽的频率范围内,为实现雷达功能而应用的具体技术差别巨大,但是基本原理是相同的。