现代雷达技术
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雷达信号处理基础理论与应用雷达信号处理是现代雷达技术的核心,是将雷达接收到的回波信号转换为目标信息的过程。
因此,对于雷达信号处理的理论和应用的研究具有重要的现实意义和应用价值。
一、雷达基础理论1.1 雷达系统基础原理雷达系统的基础原理是通过发射电磁波,在目标物体上产生散射回波信号,并接收并处理回波信号,从而实现目标位置、速度、方位等信息的测量。
雷达系统的核心构成包括发射机、天线、接收机和信号处理器。
其中,发射机产生电磁信号,通过天线发射;接收机接收回波信号,信号处理器对回波信号进行处理后提取目标信息。
1.2 雷达信号理论雷达信号的理论表述是指雷达系统中涉及到各种信号处理算法的基础理论和应用。
雷达信号通常具有高频段、窄带和受干扰的特点,因此需要对信号进行复杂的处理。
雷达信号处理中涉及到的主要理论包括多普勒效应、回波信号分析、信号干扰、雷达成像等。
1.3 雷达系统性能参数雷达系统性能参数通常包括雷达探测能力、定位精度、分辨率、探测距离、反射截面等。
其中,雷达探测能力是指雷达系统可以发现目标的能力;定位精度是指雷达系统可以测量目标在空间中的位置;分辨率是指雷达系统可以将多个目标区分开来的能力;探测距离是指雷达系统可以探测到目标的最远距离;反射截面是指雷达系统接收到的目标回波信号对应的物体截面。
二、雷达信号处理应用2.1 雷达成像雷达成像是一种基于微波辐射的成像技术。
它通过对反射回波信号进行处理,实现目标在三维空间中的图像展示。
在雷达成像过程中,通常需要采用多个角度的发射和接收,以实现更准确的成像效果。
雷达成像技术在军事、航天、地质勘探等各个领域都得到了广泛的应用。
2.2 多普勒雷达多普勒雷达是一种测量目标速度的传感器。
它基于多普勒效应,利用目标运动产生的频移信息,对目标速度进行测量。
多普勒雷达的应用领域非常广泛,包括交通监控、地震预警、气象预报等。
2.3 监测雷达监测雷达是一种通过对目标进行连续观测,实时监测目标的运动和变化的雷达系统。
第三章作业(1)空间中心云婷2011280073260402 chirp信号脉冲压缩实验代码:%chirp信号脉冲压缩实验,f0=5.321GHz,B=40MHz,Tp=6μs clcclearf0=5.321e9;w0=2*pi*f0;B=40e6;Tp=6e-6;alpha=2*pi*B/Tp;c=3e8;fs=2*B*50;R0=1e3;X0=60;Ts=(2*(R0-X0))/c;Te=(2*(R0+X0))/c+Tp;n=2*ceil(0.5*(Te-Ts)*fs);t=Ts+(0:n-1)/fs;d=R0+0.5*c/fs*(-n/2:n/2-1);ntarget=4;xn(1)=-5; fn(1)=1;xn(2)=0; fn(2)=1.5;xn(3)=1; fn(3)=2.25;xn(4)=5; fn(4)=3.375;sr=zeros(1,n);for i=1:ntargettd=t-2*(R0+xn(i))/c;s=fn(i).*exp(j*(w0-0.5*alpha*Tp)*td+j*(0.5*alpha*td.^2)).*(td >= 0 & td <= Tp);sr=sr+s;endsb=sr.*exp(-j*w0*t);td0=t-2*R0/c;s0=exp(j*(w0*(2*R0/c)-0.5*alpha*Tp*td0)+j*0.5*alpha*td0.^2).*(td0 >= 0 & td0 <= Tp);fsb=fty(sb);fs0=fty(s0);fsout=fsb.*conj(fs0); sout=ifty(fsout);sout_max=max(abs(sout));sout=20*log10(abs(sout)/sout_max);figure(1);plot(d,sout);xlabel('距离m')ylabel('回波功率dB')axis([R0-X0 R0+X0 -40 0]);运行结果:%chirp信号脉冲压缩实验,f0=5.321GHz,B=400MHz,Tp=6μs clcclearf0=5.321e9;w0=2*pi*f0;B=400e6;Tp=6e-6;alpha=2*pi*B/Tp;c=3e8;fs=2*B*10;R0=1e3;X0=10;Ts=(2*(R0-X0))/c;Te=(2*(R0+X0))/c+Tp;n=2*ceil(0.5*(Te-Ts)*fs);t=Ts+(0:n-1)/fs;d=R0+0.5*c/fs*(-n/2:n/2-1);ntarget=4;xn(1)=-5; fn(1)=1;xn(2)=0; fn(2)=1.5;xn(3)=1; fn(3)=2.25;xn(4)=5; fn(4)=3.375;sr=zeros(1,n);for i=1:ntargettd=t-2*(R0+xn(i))/c;s=fn(i).*exp(j*(w0-0.5*alpha*Tp)*td+j*(0.5*alpha*td.^2)).*(td >= 0 & td <= Tp);sr=sr+s;endsb=sr.*exp(-j*w0*t);td0=t-2*R0/c;s0=exp(j*(w0*(2*R0/c)-0.5*alpha*Tp*td0)+j*0.5*alpha*td0.^2).*(td0 >= 0 & td0 <= Tp);fsb=fty(sb);fs0=fty(s0);fsout=fsb.*conj(fs0);sout=ifty(fsout);[y x]=sort(abs(sout));figure(3);plot(abs(sout));sout_max=max(abs(sout));sout=20*log10(abs(sout)/sout_max);figure(1);plot(d,sout);xlabel('距离m ')ylabel('回波功率dB')axis([R0-X0 R0+X0 -60 0]);figure(2);plot(abs(fsout));运行结果:3 步进频率信号压缩实验代码:%f0=5.312GHz,N=21,ΔF=20MHz,B=400MHz clcclearc=3e8;f0=5.321e9;df=20e6;N=21;R0=1e3;ntarget=4;xn(1)=-5; fn(1)=1;xn(2)=0; fn(2)=1.5;xn(3)=1; fn(3)=2.25;xn(4)=5; fn(4)=3.375;fprb=zeros(1,N);for m=1:ntargetfp=exp(-j*2*pi*f0);ii=0;for i=1:Nii=ii+1;Td=2*(R0+xn(m))/c;phase=-2*pi*(f0+(i-1)*df)*Td;fprb(ii)=fprb(ii)+fn(m)*exp(j*phase);endendfpout(1:N)=fprb;fpout(N:2*N)=0+j*0;pout=ifty(fpout);pout_max=max(abs(pout));dB_pout=20*log10(abs(pout)./pout_max);figure(1);plot(dB_pout);xlabel('相对位置')ylabel('回波功率')运行结果:%f0=5.312GHz,N=21,ΔF=5MHz,B=400MHz clcclearc=3e8;f0=5.321e9;df=5e6;N=81;R0=1e3;ntarget=4;xn(1)=-5; fn(1)=1;xn(2)=0; fn(2)=1.5;xn(3)=1; fn(3)=2.25;xn(4)=5; fn(4)=3.375;fprb=zeros(1,N);for m=1:ntargetfp=exp(-j*2*pi*f0);ii=0;for i=1:Nii=ii+1;Td=2*(R0+xn(m))/c;phase=-2*pi*(f0+(i-1)*df)*Td;fprb(ii)=fprb(ii)+fn(m)*exp(j*phase);endendfpout(1:N)=fprb;fpout(N:2*N)=0+j*0;pout=ifft(fpout);pout_max=max(abs(pout));dB_pout=20*log10(abs(pout)./pout_max); figure(1);plot(dB_pout); xlabel('相对位置') ylabel('回波功率')运行结果:。
相控阵毫米波雷达原理毫米波雷达是现代雷达技术的一种新型雷达。
它被广泛应用于军事、民用和工业领域。
毫米波雷达最重要的组成部分是相控阵,本文将围绕相控阵毫米波雷达原理进行分步骤解析。
第一步:组成相控阵毫米波雷达由许多天线组成,天线阵列通常是随机分布的。
每个天线都能发出和接收微波信号。
这些微波信号将传输到雷达接收器并形成图像。
当系统改变天线发射物的相位时,整个系统将进行调节以进一步优化信号的回波响应。
第二步:发射与接收当雷达系统开始工作时,天线会发射微波信号。
这些微波信号会被反射回来,进入到天线再次接受,形成一个回波信号。
雷达系统从这个回波信号中提取信息,并生成目标的位置和速度数据。
通过相控阵毫米波雷达的组成,它可以同时接收多种不同频率的信号。
第三步:影响检测能力的要素毫米波雷达中影响检测能力的要素有很多,比如雷达系统的带宽、发射功率、天线排布方式、天线阵列尺寸等。
其中,天线阵列的尺寸是决定雷达分辨率的重要因素之一。
当发射和接收天线的分布密度越高,相应的角分辨率就会越高,检测目标时能够获得更多精细的数据;反之,分布密度越小,角分辨率就越低,检测目标时能够获得更少的数据,甚至不能准确探测到目标。
第四步:应用相控阵毫米波雷达广泛应用于车载雷达、防御雷达、导航雷达和气象雷达等领域。
例如,车载雷达可以用于交通拥挤情况检测,气象雷达可以用于监测天气,导航雷达可以用于飞机、船只、汽车等交通工具的导航识别等等。
总之,相控阵毫米波雷达的原理是利用天线对物体的反射波进行捕捉,进而将得到的信息进行出图,如此反复循环可以获得高清晰度的图像。
利用其出色的探测能力,它可被应用于多种场所,使人们的生活和工作更加便捷高效。
现代航海技术发展及应用近年来,随着科技的发展,现代航海技术也在不断的更新迭代和应用。
现代航海技术包括卫星导航、雷达、自动化控制、通讯及信息技术、数学模型、光电探测等多个技术领域,这些技术的应用既可以提高航行安全和效率,也可以满足海洋生产和环境保护的需要。
在这里,我们将详细介绍现代航海技术的发展及应用。
一、卫星导航技术卫星导航技术是现代航海技术中最重要的一项技术。
目前应用最广泛的卫星导航系统是全球卫星导航系统(GNSS),包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略和中国的北斗卫星导航系统。
这些卫星导航系统可以提供全球覆盖的实时精准定位信息,使船舶在海上定位更加准确,提高了航行安全性。
二、雷达技术雷达技术可以探测海洋中的各种目标,如船舶、岛屿、礁石、浮标、浅滩等。
雷达可以通过无线电波探测目标位置、速度、方向等信息,提高了船舶在海上的安全性。
现代雷达技术还包括多普勒雷达、降水雷达、海浪雷达、地形雷达等多种类型,可以满足不同的海洋应用需求。
三、自动化控制技术自动化控制技术是现代航海技术的重要组成部分。
自动化控制系统通过数字化技术实现航行中的自动控制和监测。
例如,船舶自动驾驶技术、自动防撞技术、动力管理系统等,可以大大提高航行的安全性和效率。
四、通讯及信息技术通讯及信息技术是现代航海技术的另一个重要组成部分。
船舶通讯系统包括卫星通讯、电台通讯、无线局域网和局域网等多种类型。
信息技术可以通过数字化手段实现海洋信息共享和处理,例如航海信息管理系统、实时气象信息采集系统等,可以有效提高船舶的响应速度和处理能力。
五、数学模型数学模型是现代航海技术中的核心技术之一。
数学模型可以预测海洋环境和船舶在不同条件下的航行性能。
数学模型包括数值天气预报模型、波浪模型、水文模型和航线规划模型等多种类型,可真实反映海洋环境的变化和船舶的状态,为船舶提供科学的航行指导。
六、光电探测技术光电探测技术是近年来快速发展的一项技术,包括红外线探测、激光雷达、摄像头等多种类型。
多普勒雷达测距原理
1 什么是多普勒雷达
多普勒雷达是现代雷达技术的一种,利用多普勒效应来实现测距、测速、跟踪等功能。
它主要应用于航空、导航、地质勘探、医学等领域。
2 多普勒效应
多普勒效应也称作多普勒位移或多普勒频移,是指当物体相对于
观察者作直线运动时,它们相对于观察者的距离在运动中逐渐变化。
这种变化造成了接受到的波的频率或波长的变化,表现为声音或光的
改变。
3 多普勒雷达的测距原理
多普勒雷达将射向物体的微波信号发射出去,这个微波信号的频
率在雷达传输过程中不变。
当微波信号遇到运动物体时,其频率会发
生变化,这个变化的程度与物体的运动速度有关。
在物体向雷达靠近时,其运动会使得反射的微波信号频率升高,反之则降低。
因此,多
普勒雷达通过测量射向物体和反射物体之间的频率差来计算物体的速
度和运动方向,进而推算出物体的距离。
4 多普勒雷达的测距精度和应用
多普勒雷达测距的精度通常取决于信号的频率和物体的速度。
在精细的应用中,多普勒雷达可以实现高精度的距离测量,例如在气象学中用于测量风速。
此外,多普勒雷达还广泛应用于军事领域,用于探测目标的速度和方向,为军事作战提供决策支持。
在民用方面,多普勒雷达可以用于地质探测和勘探、医学成像以及气象预警等领域。
总之,多普勒雷达的测距原理是非常重要的,其应用范围广泛,能够给人们的工作和生活带来很大的帮助。
现代雷达投稿流程现代雷达投稿流程现代雷达是一本专业的科技期刊,主要刊载雷达技术领域的最新研究成果和应用实践。
如果您是雷达技术领域的专业人士,想要将自己的研究成果发表在现代雷达上,可以按照以下流程进行投稿。
一、了解期刊要求在投稿之前,首先需要了解现代雷达的期刊要求。
现代雷达主要刊载雷达技术领域的原创性研究论文、综述、技术报告和应用实践等文章。
投稿的文章应该具有一定的学术价值和实用性,同时符合期刊的学术水平和风格要求。
二、准备投稿材料在了解期刊要求之后,需要准备投稿材料。
投稿材料包括文章主体、摘要、关键词、作者信息、通讯作者联系方式等。
文章主体应该包括引言、研究方法、实验结果、讨论和结论等部分。
摘要应该简明扼要地概括文章的主要内容和研究成果,关键词应该准确地反映文章的主题和内容。
作者信息应该包括姓名、单位、职称、联系方式等。
三、提交投稿在准备好投稿材料之后,需要将文章提交到现代雷达的官方网站或者编辑部邮箱。
在提交之前,需要仔细阅读期刊的投稿指南和要求,确保投稿材料符合期刊的要求。
同时,需要注意保护个人隐私和知识产权,避免出现抄袭等问题。
四、等待审稿提交投稿之后,需要等待期刊的审稿。
现代雷达采用匿名审稿制度,即投稿人和审稿人之间互相不知道对方的身份。
审稿人会对投稿材料进行严格的评审,包括文章的学术水平、实用性、创新性等方面。
审稿时间一般为2-3个月左右。
五、修改稿件如果文章被审稿人提出修改意见,需要及时进行修改。
修改稿件需要认真对待审稿人的意见和建议,尽可能地做到完善和优化文章的内容和结构。
修改稿件之后,需要重新提交到期刊进行审稿。
六、接受或拒绝经过多次审稿和修改之后,文章可能被期刊接受或拒绝。
如果文章被接受,需要签署出版协议并支付出版费用。
如果文章被拒绝,需要认真对待审稿人的意见和建议,重新修改和完善文章,再次提交到期刊进行审稿。
总之,现代雷达是一本专业的科技期刊,投稿需要认真对待期刊的要求和审稿人的意见,尽可能地做到完善和优化文章的内容和结构。
分析雷达通讯技术与雷达导航技术的应用摘要:雷达技术,在通信和导航领域中发挥着至关重要的角色,其不仅令远距离通讯变得可能,也显著提升了导航精度和可靠性。
本文旨在探索雷达通讯技术与雷达导航技术在多个领域的应用情况,并且深入分析它们在实现地球环境保护和提升公共安全方面的贡献。
通过关注雷达导航原理及其优势与潜在劣势,我们能更好地认识到这些技术的综合应用如何促进技术进步和社会发展。
文中综合考虑了现代雷达技术在数据传输、目标跟踪、环境监测等复杂场景下的表现,揭示了其它相关技术协同作用下的潜在优化路径。
关键词:雷达通讯技术,雷达导航,环境监测,安全监控引言雷达技术自诞生以来,其在通信与导航领域的深刻影响促成了无数创新应用的涌现。
作为现代科技的支柱之一,雷达通讯技术与雷达导航技术成为跨越时间与空间壁垒的关键。
本文将对这两大技术的发展脉络、现实应用以及未来趋势进行详尽探讨。
通过理解雷达技术的基础原理和技术发展轨迹,探寻在不断进步的科技背景下,雷达技术如何适应并促进了航海、航空和陆地交通管理等领域的革命性变革。
同时,分析其在环境监测和国家安全领域的应用,阐释雷达技术对于提高生态保护意识、增强防灾减灾能力的重要性。
本文尝试构建一个综合性框架,以丰富实践案例支撑理论分析,并对雷达技术的综合应用前景进行展望。
1 雷达导航的优势和劣势雷达导航作为一项成熟的技术,它以极高的精度和强大的适应性,为航海、航空以至于车辆导航提供着准确的定位与追踪服务。
特别在能见度低的条件下,如雾天、夜晚、密云等,雷达导航能有效突破视觉限制,确保安全航行和精确引导。
然而,雷达系统对于复杂地形的适应性、以及在高密度电磁环境中容易受到干扰,仍旧是技术上需要克服的难题。
此外,雷达装置的大型化和功耗较高使得该技术在小型移动设备上的应用受到限制。
因此,针对雷达导航技术在实际应用中的局限性,研究更加精密的波段选择、抗干扰技术的发展及功耗管理,成为当前研究的重要方向。
现代雷达辐射源信号特点分析与研究【摘要】本文主要围绕现代雷达辐射源信号特点展开研究,首先介绍研究背景和研究意义。
然后对雷达辐射源进行分类与特点分析,探究其信号特点并阐述现代研究方法。
接着探讨了现代雷达辐射源信号特点在应用领域的作用,以及研究的最新进展。
最后展望了未来研究方向,并对整篇文章进行了总结。
通过本文可以深入了解现代雷达辐射源信号特点的研究现状和未来发展趋势,为相关领域的研究人员提供参考和借鉴。
【关键词】雷达辐射源,信号特点,分类,探究,研究方法,应用领域,研究进展,展望,结论总结。
1. 引言1.1 研究背景随着雷达技术的不断发展和创新,现代雷达辐射源信号特点的研究也在不断深化和完善。
由于雷达系统的复杂性和多样性,现代雷达辐射源信号特点的研究仍面临着一些挑战和难点。
有必要对现代雷达辐射源信号特点进行系统的分析与研究,以更好地把握雷达系统的工作规律,帮助提升雷达系统的性能和可靠性。
本文将针对现代雷达辐射源信号的特点展开深入探讨,从不同维度出发,对现代雷达辐射源信号的分类、特点、研究方法、应用领域以及研究进展进行全面分析和总结,旨在为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
1.2 研究意义现代雷达技术的发展已经深入到各个领域,雷达信号的特点研究对于提高雷达系统的性能、增强目标探测能力至关重要。
深入研究现代雷达辐射源信号特点具有非常重要的意义。
对于雷达辐射源信号特点的研究可以帮助我们更好地了解不同类型雷达辐射源的特点与特征,从而为雷达系统的设计和优化提供参考。
不同类型的雷达辐射源所产生的信号具有不同的频谱特性、调制方式和波形特点,通过深入研究这些特点,可以更好地选择合适的雷达系统参数和工作模式,提高雷达系统的性能和探测精度。
对雷达辐射源信号特点的研究还可以帮助我们更好地理解雷达系统在复杂环境下的工作原理和性能表现。
现代雷达系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力是其性能评价的重要指标之一,而对不同雷达辐射源信号特点的深入研究可以有效地指导我们开展抗干扰技术的研究和应用。
雷达跟踪原理
雷达跟踪原理是利用电磁波的特性来检测和定位目标物体的一种技术。
雷达系统通常由一个发射器和一个接收器组成。
发射器发出脉冲电磁波,这些电磁波会在与目标物体接触后被反射回来。
接收器接收到反射回来的电磁波,并通过分析波的性质来确定目标物体的位置。
雷达利用电磁波的特性,如反射、散射、传播速度等来检测目标物体。
当发射的电磁波与目标物体相碰撞时,一部分能量会被目标物体吸收,而另一部分能量会被反射回来。
接收器检测到反射回来的电磁波的强度和时间延迟,通过计算这些参数,可以确定目标物体相对于雷达的位置。
在雷达跟踪中,雷达系统会以一定的频率连续地发射电磁波,并监听返回的信号。
通过对返回信号进行处理和分析,可以确定目标物体的距离、速度和方位角等参数。
利用这些参数,雷达系统可以实时地跟踪目标物体的位置和运动轨迹。
为了提高雷达跟踪的精度和可靠性,现代雷达系统通常采用多普勒效应来进行速度测量。
多普勒效应是指当目标物体向雷达接近或远离时,返回信号的频率会发生变化。
通过测量这种频率变化,可以计算目标物体的速度。
总之,雷达跟踪利用电磁波的特性来检测和定位目标物体。
通过分析返回的信号,可以确定目标物体的位置、速度和方位角等参数,实现对目标物体的实时跟踪。
雷达发展历程雷达是一种使用无线电波进行探测和跟踪目标的技术。
下面是雷达发展的历程:早期研究:雷达的概念最早可以追溯到19世纪末和20世纪初。
那个时候,科学家们开始在无线电通信领域进行实验,并观察到无线电波在空中传播和反射的现象。
这些观察为雷达的发展铺平了道路。
第一次世界大战:在第一次世界大战期间,雷达的概念被应用于军事领域。
英格兰的科学家们开始使用雷达来侦测和追踪飞机和潜艇。
他们在海岸线上建立了一系列雷达站点,可以准确地测量目标的距离和速度。
第二次世界大战:第二次世界大战期间,雷达的发展取得了重大突破。
科学家们改进了雷达系统的技术,使其具有更高的精度和灵敏度。
雷达在战争中起到了关键作用,帮助军队追踪和摧毁敌方飞机和导弹。
冷战时期:在冷战时期,雷达技术继续发展。
科学家们研究了各种不同类型的雷达系统,包括陆基雷达、航母雷达、空中预警雷达等。
这些雷达系统被用于追踪和监视敌对国家的军事活动。
现代雷达技术:随着科技的进步,雷达技术得到了进一步的发展。
现代雷达系统不仅能够探测和跟踪目标,还可以识别目标的类型、速度和方向。
雷达技术还被应用于民用领域,如气象预测、空中交通管制和地质勘探。
未来发展:随着科技的不断创新,雷达技术仍将继续发展。
科学家们正在研究更先进的雷达系统,以提高其灵敏度、精度和处理速度。
未来的雷达系统可能会具备更多功能,如隐身目标探测和追踪、无人机控制等。
综上所述,雷达是一项经过多年发展的重要技术。
从其早期的研究到现代的应用,雷达在军事和民用领域中都起到了至关重要的作用,而且在未来仍有巨大的潜力。
雷达技术发展历程及未来发展趋势一、雷达技术发展历程雷达技术是一种利用电磁波进行探测和测量的无线通信技术。
它的发展历程可以分为以下几个阶段:1.早期探索阶段(20世纪初至第二次世界大战期间)在20世纪初,人们开始探索电磁波的性质和应用。
随着电子技术的发展,雷达技术逐渐成为可能。
在第二次世界大战期间,雷达技术得到了大规模的应用,用于探测和追踪敌方飞机和导弹,成为战争中的重要武器。
2.发展成熟阶段(第二次世界大战后至20世纪80年代)第二次世界大战后,雷达技术得到了进一步的发展和完善。
雷达系统的频率范围不断扩大,从射频雷达发展到毫米波雷达和光学雷达。
雷达的探测距离和分辨率也得到了显著提高。
此外,雷达系统的体积和分量也得到了减小,便于安装和使用。
3.现代化阶段(20世纪80年代至今)在20世纪80年代以后,雷达技术进入了现代化阶段。
随着计算机技术和数字信号处理技术的发展,雷达系统的性能得到了进一步的提升。
现代雷达系统具有更高的探测距离、更高的分辨率和更强的抗干扰能力。
同时,雷达系统的自动化程度也得到了提高,能够实现自动目标识别和跟踪。
二、雷达技术未来发展趋势1.多波段雷达技术的发展随着雷达技术的发展,多波段雷达技术将成为未来的发展方向。
多波段雷达技术可以同时利用不同频段的电磁波进行探测和测量,可以提高雷达系统的探测能力和分辨率。
例如,利用毫米波和红外波段的雷达可以实现对目标的更精确探测和识别。
2.合成孔径雷达技术的应用合成孔径雷达(SAR)技术是一种利用雷达波束合成的方法来提高雷达系统的分辨率。
未来,SAR技术将得到更广泛的应用。
SAR技术可以用于地质勘探、环境监测、海洋观测等领域,具有重要的应用价值。
3.无人机雷达技术的发展无人机雷达技术是指将雷达系统集成到无人机上,实现对空中、地面和水面目标的探测和监测。
未来,无人机雷达技术将得到进一步的发展和应用。
无人机雷达可以用于军事侦察、边境监控、灾害救援等领域,具有重要的战略意义。
现代雷达技术6个基本问题1,雷达的任务和特点是什么?答:传统雷达的任务仅要求对目标距离、方位、高度进行测量,而高性能雷达则还需要测量目标的速度、加速度、目标回波特性起伏、极化特性、尺寸形状,甚至要求对目标进行微波成像;需要增大雷达作用距离,改善雷达分辨率,提高雷达数据率;并且要求雷达能对目标进行跟踪、识别和分类。
现代雷达系统采用最先进的微电子技术、计算机技术、现代信号处理技术等,使系统具有体积小,质量轻,功能丰富,具有数字化、信号多样化,调制方式复杂化、频带宽带化、网络化、智能化等特点,较传统雷达有着更远的探测距离,更好的分辨率、数据率、资源利用率,更强的自适应能力,更高的抗干扰能力和可靠性。
2,雷达的基本组成有哪些?答:(一)半波振子雷达想要探测目标,就要有无线电波。
雷达中能在空间激起无线电波的工具就是振子,其实就是一根金属棒。
电子在金属棒中来回反弹的过程叫做电振荡,如果反弹的过程中没有任何阻力的话,这种反弹会一直持续下去。
金属越长,电子流来回振荡一周所需要的时间也就越长,振荡频率也就越低了。
在振荡一周的时间内,电子流走过的距离就是波长。
显然,电子流在这段时间内,走过的距离恰好是金属棒长度的两倍。
所以,这种金属棒常称为半波振子。
半波振子上电子流的很高频率的电振荡,会在空间激发出频率相同的无线电波,它以光速飞快地离开振子向四面八方飞逝而去;半波振子是雷达向空间发射无线电波的器件。
因为半波振子能向空间发射无线电波,所以有时把它称为辐射器。
(二)发射机半波振子中电子流的来回振荡会遇到阻力,要是不给它供给能量,使其克服各种阻力,这种振荡很快就会停止下来。
所以雷达中有一部机器,它能驱使半波振子上电子流的振荡按照我们的需要,强有力进行,这种机器叫雷达发射机,是半波振子的能源。
雷达发射机供给半波振子以高频率电振荡的能量,半波振子在空间激起无线电波。
一旦关断雷达发射机,半波振子也就停止向空间发射无线电波了。
所以控制发射机通断,就可以控制向空间发射无线电波。
(三)雷达天线有了发射机和半波振子,就可以向空间发射无线电波了。
但这样发射出去的无线电波是不能用来搜索和探测目标的。
因为它向空间所有的方向都发射出无线电波。
雷达使无线电波定向发射的方法就是,不让半波振子直接向空间发射无线电波,而是让它把无线电波先发射到一个象大锅一样的反射器上,从反射器反射出来的无线电波就只朝一个方向发射了。
这种象大锅一样的反射器,叫做抛物面反射器。
反射器的大小,与无线电波的波长很有关系。
波长短,反射器就可以做得小一点;波长长,反射器就要做得大些。
在相同波长下,反射器越大,对电波的集聚作用就越好。
把半波振子(辐射器)和大锅样的反射器合在一起,看作一个整体,叫做雷达天线。
这种样子的雷达天线又特地叫做抛物面天线。
对米波雷达来说,把几十个甚至几百个半波振子按照一定的规律排起队来,也可以实现定向发射。
而且半波振子数目越多,定向性就越好。
在相同定向发射性能的条件下,雷达工作波长愈短,雷达天线的尺寸也就可以做的小一些。
但是不能说雷达的工作波长愈短愈好。
波长太短的无线电波在大气中传播时,会受到很大的损耗。
所以雷达工作的波长既不能太长也不能太短,它通常工作在超短波或微波波段。
(四)雷达接收机从目标发射回来的无线电波,在雷达天线还没有来得及从一个方位转到另一个方位以前,就已经返回到它上面来了。
为了要从这些反射回来的无线电波身上了解到目标的情报(它的方位、高度、距离等),就必须要有一个象蝙蝠的耳朵那样的东西。
在雷达上,这一部分叫做雷达接收机。
为使雷达的探测距离尽量远,雷达发射机的功率是很大的。
但是从远距离目标上反射回来的无线电波的功率,却是极其微小的。
远距离目标反射回来的无线电波信号这么微弱,一般都要把它放大几百万倍以上,才能在雷达显示器上观察到。
这个放大几百万倍的任务就要由雷达接收机来完成。
雷达接收机与普通的超外差式无线电收音机在原理上是完全一样的。
但是它接收的是从目标反射回来的超短波或微波。
由于雷达的工作频率太高,要把这么高频率的信号直接放大几百万倍,是不大容易的。
因此,在信号进入接收机后,首先要把它的频率从较高的超短波或微波波段降低到一个较低的中频频率上,这就叫变频。
把这个频率降低了的信号,再经过许多级由晶体管或电子管构成的放大器一次次的放大,这样就能够比较容易地达到放大几百万倍地目的。
这种经变频后再放大地接收机就叫做超外差式接收机。
(五)雷达显示器它是用于自动实时显示雷达信息的终端设备,是人机联系的一个接口。
雷达显示器通常以操纵员易于理解和便于操纵的雷达图像的形式表示雷达回波所包含的信息。
传统的雷达图像是接收机直接输出的原始雷达视频或者经过信号处理的雷达视频图像。
这称为一次显示。
经计算机处理的雷达数据或综合视频显示的雷达图像,称为二次显示。
雷达图像可插入各种标志信号,如距离标志、角度标志和选通波门等,甚至可插入或投影叠加地图背景,作为辅助观测手段。
为了录取目标信号或选择数据,雷达图像上可插入数字式数据、标记或符号。
雷达显示器还能综合显示其他雷达站或信息源来的情报并加注其他状态和指挥命令等,作为指挥控制显示。
与计算机相联系的显示控制台常采用键盘、光笔和跟踪球,甚至话音输入装置等,以这些来作为人机对话的输入装置。
3,雷达工作在什么频段?答:雷达波段(radar frequency band) 雷达发射电波的频率范围。
其度量单位是赫兹(Hz)或周/秒(C/S)。
大多数雷达工作在超短波及微波波段,其频率范围在30~300000MHz,相应波长为10m至1mm,包括甚高频(VHF)、特高频(UHF)、超高频(SHF)、极高频(EHF)4个波段。
第二次世界大战期间,为了保密,用大写英文字母表示雷达波段。
将不同频段的电磁波的传播方式和特点各不相同,所以它们的用途也就不同。
在无线电频率分配上有一点需要特别注意的,就是干扰问题。
因为电磁波是按照其频段的特点传播的,此外再无什么规律来约束它。
因此,如果两个电台用相同的频率(F)或极其相近的频率工作于同一地区(S)、同一时段(T),就必然会造成干扰。
因为现代无线电频率可供使用的范围是有限的,不能无秩序地随意占用,而需要仔细地计划加以利用。
4,雷达发射机的任务和组成分别是什么?答:雷达是利用物体反射电磁波的特性来发现目标并确定目标的距离、方位、高度和速度等参数的。
因此, 雷达工作时要求发射一种特定的大功率无线电信号。
发射机在雷达中就是起这一作用,它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。
发射机按工作方式分单级振荡式发射机和主振放大式发射机。
单级振荡式发射机只由一级大功率振荡器产生发射信号,其输出功率取决于振荡管的功率容量。
性能特点:1. 简单;经济;轻便2. 质量技术指标低3. 产生简单发射波形。
主振放大式发射机先由高稳固体微波源产生,再经级联的放大电路,形成满足功率要求的发射信号,其输出功率取决于输出级发射管的功率容量。
性能特点:1. 复杂;昂贵;笨重2. 质量技术指标高3. 产生各种复杂发射波形。
单级振荡式发射机和主振放大式发射机的组成框图如下所示单级振荡式发射机主振放大式发射机5, 雷达接收机的任务和组成分别是什么?答:雷达接收机的任务:不失真的放大所需的微弱信号,抑制不需要的其他信号(噪声、干扰等)。
超外差式雷达接收机的优点是灵敏度高、增益高、选择性好、适应性广。
其简化方框图如下。
它的主要组成部分:1.高频部分:(1)T/R 及接收机保护器:发射机工作时,使接收机输入端短路,并对大信号限幅保护。
(2)低噪声高频放大器:提高灵敏度,降低接收机噪声系数,热噪声增益。
(3)Mixer,LD,AFC:保证本振频率与发射频率差频为中频,实现变频。
2.中频部分及AGC:(1)匹配滤波:( / ) max o S N(2)AGC:auto gain control.3.视频部分:(1)检波器:包络检波,同步(频)检波(正交两路),相位检波。
(2)视频放大器:线形放大,对数放大,动态范围。
6,影响雷达测量精度的因素有哪些?答:雷达所测量的目标参数通常包括目标距离(回波时延)、距离变化率(多普勒频移)、方位角和俯仰角(回波到达角)等。
现代雷达还能测量目标尺寸、形状和其他参数。
测量精度的根本限制因素是噪声。
仔细说来,主要有六个影响因素:(1)同步误差。
由于发射机电路及波导系统对发射脉冲的延时作用,造成扫描起始时刻超前于天线口辐射的时刻,势必造成显示屏上显示的目标距离将比天线口到目标的实际距离大,形成一固定的测距误差,此即同步误差。
(2)因固定距标和活动距标的不精确引起的测距误差。
固定距标和活动距标本身均有误差,用它们测量目标的距离必然也会有误差。
固定距标通常在雷达厂内已校准至误差为所用量程的0.25%以内。
活动距标的误差约为所用量程距离的1%~1.5%,使用中,应定期将它与固定距标进行对比。
(3)扫描锯齿波的非线性。
理想的扫描锯齿波应是直线上升的,但实际上往往是非线性的,这样,即使固定距标在时间上是等间隔的,但在荧光屏上出现的固定距标圈之间的间隔是不等的。
此时,利用固定距标测量目标距离,在内插时将会产生较大误差。
(4)因光点重合不准导致的误差。
因为雷达荧光屏上的光点是有一定尺寸的,若光点直径为d,则它会使回波尺寸在各个方向均增大d/2,所以回波的边缘并不恰好代表物标的边缘。
测距时用距标圈与回波前缘重合会由于重合不准而导致测距误差。
(5)雷达天线高度引起的误差。
雷达测定的物标距离是天线至物标的距离,而不是船舷至物标的水平距离。
天线高度越高,影响越大;物标距离越远,影响越小。
(6)脉冲宽度造成回波图像外侧扩大引起的测距误差。
由于脉冲宽度会造成雷达回波图像外侧扩大C·τ/2这是雷达回波图像的固有失真,倘若我们选择回波外侧边缘测距,必然会引起C· τ /2的测距误差。