第一章雷达基本工作原理-雷达与雷达模拟器教学内容
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雷达简介-雷达工作的基本参数-PART1一.雷达简介1.什么是雷达雷达(Radar),又名无线电探测器,雷达的基本任务是探测目标的距离、方向速度等状态参数。
雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和显示器等组成。
2.雷达的工作原理雷达通过发射机产生足够的电磁能量,通过天线将电磁波辐射至空中,天线将电磁能量集中在一个很窄的方向形成波束向极化方向传播,电磁波遇到波束内的目标后,会按照目标的反射面沿着各个方向产生反射,其中一部分电磁能量反射到雷达方向,被雷达天线获取,反射能量通过天线送到接收机形成雷达的回波信号。
这里要说明的是,由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减,雷达接收的回波信号非常微弱,几乎被噪声所淹没,接收机将这些微弱的回波信号经过低噪放,滤波和数字信号处理,将回波信号处理为可用信号后,送至信号处理机提取含在回波信号中的信息,将这些信息包含的目标距离方向速度等现实在显示器上。
二.雷达的基本用途1.测定目标的距离为了测定目标的距离,雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间,这个延迟时间是电磁波从发射机到目标,再由目标返回雷达接收机的传播时间。
根据电磁波的传播速度,可以确定目标的距离公式为:S=CT/2。
其中,S为目标距离T为电磁波从雷达发射出去到接收到目标回波的时间C为光速2.测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。
测量仰角靠窄的仰角波束测量。
根据仰角和距离就能计算出目标高度。
雷达发现目标,会读出此时天线尖锐方位的指向角,就是目标的方向角。
两坐标雷达只能测定目标的方位角,三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。
3.测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能,—雷达测速利用了物理学中的多普勒原理.当目标和雷达之间存在着相对位置运动时,目标回波的频率就会发生改变,频率的改变量称为多普勒频移,用于确定目标的相对径向速度,通常,具有测速能力的雷达,例如脉冲多普勒雷达,要比一般雷达复杂得多。
雷达原理电子版
雷达是一种使用电磁波检测目标物体的设备。
它的基本原理是发射一束脉冲电磁波,然后接收到被目标物体反射回来的电磁波,通过分析这些反射波的特征来确定目标的位置、速度和其他属性。
雷达的工作原理可以分为几个步骤。
首先,雷达发射器产生高频的电磁脉冲波,这些波一般是微波或者射频波。
这些电磁波会被天线发射出去,并在空间中以光速传播。
当电磁波遇到目标物体时,一部分电磁波会被目标物体吸收,另一部分则会被目标物体反射回来。
雷达接收器中的天线会接收到这些反射波,并将它们转化为电信号。
接下来,接收器会对这些电信号进行放大和滤波,以去除噪音和干扰。
然后,这些信号会被传送到信号处理器进行分析。
在信号处理器中,算法会对接收到的信号进行处理和解析,以确定目标物体的位置、速度和其他特性。
这些信息会被转化为可视化的形式,如雷达屏幕上显示的点或者图形。
总的来说,雷达通过发射和接收电磁波来探测和识别目标物体。
它的工作原理依赖于电磁波在空间中传播和被目标物体反射的特性,通过对反射波的分析来获取有关目标的信息。
这使得雷达在军事、航空、天气预报等领域有广泛的应用。
radar原理雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的技术,被广泛应用于军事、民用和科研领域。
雷达原理简单而又重要,本文将对雷达原理进行详细阐述。
一、雷达的基本原理雷达的基本原理是利用电磁波的传播和反射规律来实现目标的探测和测距。
雷达系统由发射器、接收器和信号处理部分组成。
首先,发射器发射一束电磁波,该波束以光速传播,当遇到目标时会发生反射。
接收器接收到反射回来的电磁波,并进行信号处理,最终得到目标位置的信息。
二、雷达的探测原理雷达利用电磁波的传播速度非常快,可以实现对目标的即时探测。
当发射的电磁波遇到目标时,一部分电磁波会被目标吸收,一部分会被目标反射。
接收器接收到反射回来的电磁波,通过信号处理可以确定目标的方向和距离。
三、雷达的测距原理雷达利用电磁波从发射到接收所需的时间差来计算目标的距离。
电磁波以光速传播,因此可以通过测量电磁波的传播时间来得到目标距离。
测距原理可以分为脉冲雷达和连续波雷达两种。
脉冲雷达是通过发送短脉冲信号来测量目标距离,而连续波雷达则是通过测量频率差来计算距离。
四、雷达的工作原理雷达工作时,发射器发射一束电磁波,该波束向外传播,并遇到目标后发生反射。
被反射回来的电磁波被接收器接收到,并进行信号处理,最终得到目标的方向和距离信息。
雷达系统可以通过改变发射的电磁波的频率、功率和波束宽度等参数来实现不同的探测和测距需求。
五、雷达的应用领域雷达技术在军事、民用和科研领域都有广泛的应用。
在军事领域,雷达可以用于目标探测、跟踪和导航等方面,对提高作战效能起到重要作用。
在民用领域,雷达被应用于天气预报、航空航天、交通管制等方面,为人们的生活提供了便利。
在科研领域,雷达可以用于大气探测、地质勘探、天文观测等方面,为科学研究提供了重要工具。
六、雷达的发展趋势随着科技的进步,雷达技术也在不断发展。
目前,雷达技术已经实现了数字化和网络化,可以实现多目标探测和跟踪。
此外,雷达与其他技术的结合也成为发展趋势,如雷达与卫星导航系统的融合,可以实现更精准的定位和导航。
雷达基本理论与基本原理一、雷达的基本理论1、雷达工作的基本过程发射机产生电磁信号,由天线辐射到空中,发射的信号一部分被目标拦截并向许多方向再辐射。
向后再辐射回到雷达的信号被天线采集,并送到接受机,在接收机中,该信号被处理以检测目标的存在并确定其位置,最后在雷达终端上将处理结果显示出来。
2、雷达工作的基本原理一般来说,会通过雷达信号到目标并从目标返回雷达的时间,得到目标的距离。
目标的角度位置可以根据收到的回波信号幅度为最大时,窄波束宽度雷达天线所指的方向而获得。
如果目标是运动的,由于多普勒效应,回波信号的频率会漂移。
该频率的漂移与目标相对于雷达的速度成正比,根据2rd v f λ=,即可得到目标的速度。
3、雷达的主要性能参数和技术参数 雷达的主要性能参数 雷达的探测范围雷达对目标进行连续观测的空域,叫做探测范围,又称威力范围,取决于雷达的最小可测距离和最大作用距离,仰角和方位角的探测范围。
测量目标参数的精确度和误差精确度高低用测量误差的大小来衡量,误差越小,精确度越高,雷达测量精确度的误差通常可以分为系统误差、随机误差和疏失误差。
分辨力指雷达对两个相邻目标的分辨能力。
可分为距离分辨力、角分辨力(方位分辨力和俯仰角分辨力)和速度分辨力。
距离分辨力的定义:第一个目标回波脉冲的后沿与第二个目标回波脉冲的前沿相接近以致不能分辨出是两个目标时,作为可分辨的极限,这个极限距离就是距离分辨力:min ()2c R τ∆=。
因此,脉宽越小,距离分辨力越好数据率雷达对整个威力范围完成一次探测所需时间的倒数。
抗干扰能力指雷达在自然干扰和人为干扰(主要的是敌方干扰(有源和无源))条件下工作的能力。
雷达可靠性分为硬件的可靠性(一般用平均无故障时间和平均修复时间衡量)、软件可靠性和战争条件下雷达的生存能力。
体积和重量体积和重量决定于雷达的任务要求、所用的器件和材料。
功耗及展开时间功耗指雷达的电源消耗总功率。
展开时间指雷达在机动中的架设和撤收时间。
雷达工作原理与流程雷达是一种利用电磁波通过空气传播并接收返回信号的远距离检测和测量设备,主要用于探测目标的位置、速度等信息。
雷达工作原理可分为发射、接收和处理三个主要步骤。
首先,雷达通过发射器发射一束电磁波。
这束电磁波被称为雷达波或探测波。
雷达波大多数情况下采用微波或无线电波,因为它们在大气中传播损耗较小且不易受到天气等影响。
雷达波一般通过可调节的波束发射器发出,以使其能够在不同方向上进行和侦测。
接下来,发射的雷达波会在空中传播。
雷达波在传播过程中会受到大气和其他物体的干扰和散射。
当雷达波遇到目标时,它会被目标表面反射回来。
这些返回的信号被称为回波。
目标的特征,如大小、形状、材料等,会影响回波的强度和属性。
然后,接收器会接收到返回的雷达波。
接收器负责检测和测量返回信号的强度、时间以及频率等参数。
一旦接收到返回信号,雷达系统就可以计算出目标的距离、速度、方向等信息。
这些信息可以通过信号处理系统进行进一步处理,以生成雷达图像或者用于目标追踪和分类。
雷达系统的工作流程如下:1.设置雷达参数:包括选定工作频率、波束扫描模式和雷达功率等。
2.发射雷达波:根据设定的参数,发射器产生一束雷达波,并朝着设定的方向发射。
3.接收回波信号:接收器接收目标返回的波,包括其强度、时间、频率等信息。
4.提取回波数据:接收器将接收到的回波数据传送给信号处理系统,进行初步处理。
5.信号处理:信号处理系统对接收到的回波数据进行滤波、解调、去噪等处理,以提取目标信息。
6.数据分析和目标计算:处理后的信号被用于计算目标的距离、速度、方向等参数。
7.可视化和报告:根据处理结果,可以生成雷达图像、数据图表或者其他形式的报告,提供给操作员进行分析和判断。
总结而言,雷达通过发射电磁波并接收返回信号,利用信号处理技术计算目标的位置、速度等信息。
雷达工作原理和流程的掌握对于目标探测、导航和监测等应用具有重要意义。
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;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。
4、调频连续波测距原理,(距离到频率的转换,简单推导),测速。
5、相位差与距离的关系6、习题第七章测角1、相位测角原理(路程差与相位差的相互补偿)2、三天线测角原理、习题。
雷达工作的原理是什么
雷达的工作原理是利用电磁波的性质来探测和测量目标物体的位置、速度和其他相关信息。
它主要由发射器、接收器和信号处理器组成。
雷达通过发射一束电磁波(通常是无线电波)并将其定向发送到特定方向,当波束遇到目标物体时,一部分电磁波将被目标物体反射回接收器。
接收器接收到反射回来的信号后,将其转换为电信号,并通过信号处理器进行处理。
信号处理器会分析接收到的信号,计算出目标物体的距离、方向和速度等参数。
雷达的工作原理基于电磁波的传播速度,通过测量从发射到接收的时间来确定目标物体的距离。
利用多普勒效应,雷达还可以测量目标物体的速度,因为反射回来的信号频率会受到目标物体速度的影响。
此外,雷达还可以通过改变发射的波束方向来扫描整个区域,以便探测到更多的目标物体并获取更多的信息。
总之,雷达通过发射和接收电磁波,并对接收到的信号进行处理,以实现目标物体的探测和测量。
不同类型的雷达可以用于不同的应用,如气象雷达、航空雷达、海洋雷达等。
雷达目标模拟器
雷达目标模拟器是一种用于模拟雷达探测目标的设备,可以通过模拟不同类型的目标信号来测试雷达系统的性能和可靠性。
雷达目标模拟器是雷达系统研发和测试过程中必不可少的工具,可以大大加快研发工作的进度。
雷达目标模拟器的工作原理是基于雷达系统的工作原理。
雷达系统通过发射电磁波,接收目标反射的信号来探测目标的位置和速度。
雷达目标模拟器通过模拟目标信号来生成虚拟的目标反射信号,使雷达系统能够在实验室环境下进行各种测试。
雷达目标模拟器可以模拟各种不同类型的目标信号,包括航空目标,地面目标和海洋目标等。
通过调整模拟器的参数,可以模拟不同目标的距离,方位和速度等特性。
模拟器还可以模拟目标的回波信号强度和噪声等特性,以测试雷达系统对不同信号的检测能力和抗干扰能力。
雷达目标模拟器可以用于多种应用场景,包括雷达系统研发,性能测试和系统集成等。
在雷达系统的研发过程中,可以使用模拟器来验证新的算法和技术,评估系统的性能和可靠性。
在性能测试中,模拟器可以生成各种不同的目标信号,以测试雷达系统在不同条件下的性能。
在系统集成中,模拟器可以模拟各种不同类型的目标信号,以测试雷达系统的兼容性和集成效果。
雷达目标模拟器的优势是可以在实验室环境下进行测试,无需实际目标参与,节约了时间和成本。
同时,模拟器可以模拟各
种不同类型的目标信号,具有良好的灵活性和可调性。
模拟器还可以模拟目标信号的多普勒效应,使得测试更加真实可信。
总之,雷达目标模拟器是一种重要的雷达测试工具,可以用于雷达系统的研发和测试。
通过模拟各种目标信号,模拟器可以评估雷达系统的性能和可靠性,并加速研发工作的进程。
雷达的工作原理是什么
雷达是一种使用电磁波进行探测和测量的技术。
雷达基本原理是通过发送射频脉冲信号并接收其反射回来的信号,以确定目标的位置、距离和速度。
具体而言,雷达工作原理包括以下步骤:
1. 发射信号:雷达系统通过天线向目标区域发射射频脉冲信号。
这些信号一般属于微波频段,具有高频率和短波长。
2. 接收回波:当射频信号遇到物体,如飞机、船只或云层等,一部分信号会被反射回来,形成回波。
雷达系统中的接收器将接收到的回波信号放大并进行处理。
3. 脉冲压缩:为了提高雷达的距离分辨率,接收到的回波信号通常需要进行脉冲压缩处理。
脉冲压缩通过改变信号的压缩和展宽来提高距离分辨率,从而更好地确定目标位置。
4. 信号处理:接收到的回波信号经过滤波、放大和调制等处理后,以数字形式传输给雷达系统的处理器。
处理器对信号进行解调、抽取和分析,从而确定目标的位置、距离和速度等信息。
5. 显示结果:雷达系统将处理后的结果通过显示器或其他输出设备展示给操作员。
通常以图像或数值的形式显示目标的位置、距离和速度等信息。
通过这些步骤,雷达系统能够实现对目标的探测、跟踪和测量。
雷达在军事、民航、气象、海洋等领域都有广泛的应用。