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文檔簡介

1、雷達原理復習重點第一章雷達的任務;測量目標的距離、方向、仰角、速度,以及從目標回波中獲取更多的有關目標的信息。用極坐標表示空間中任一目標的位置,三個坐標;1、 目標的斜距R2、 方位角3、 仰角速度與多普勒之間的關系;fd=2vr/當目標向著雷達運動vr0.回波載頻提高,反之小于0,回波載頻降低。雷達基本方程推導雷達的基本組成框圖及各部分的任務第二章雷達發射機的任務、分類;任務:為雷達系統提供一種滿足特定要求的大功率發射信號分類:單級振蕩式發射機:組成:大功率射頻振蕩器、,脈沖調制器、電源主振放大式發射機:組成:射頻放大鏈、脈沖調制器、固態頻率源、高壓電源雷達輸出功率定義,峰值功率和平均功率概

2、念及其關系;雷達輸出功率定義:發射機送至饋線系統的功率峰值功率:脈沖期間射頻振蕩的平均功率平均功率:脈沖重復周期內的輸出功率的平均值關系:離散和分布型寄生輸出對應于信號的規律性不穩定和隨機性不穩定離散型寄生輸出對應于信號的規律性不穩定分布型寄生輸出對應于信號的隨機性不穩定主振放大式發射機的特點;頻率穩定度高、發射全相參信號、能產生復雜信號波形、可實現脈沖壓縮、工作方式適用于帶寬頻率捷變工作成本高、組成復雜、效率低全相參系統定義發射的射頻信號與雷達頻率源輸出的各種信號存在著相位關系。第三章雷達接收機的任務;對雷達天線收到的微弱信號進行預選、放大、變頻、濾波、解調、數字化處理,同時抑制外部的干擾、

3、雜波及機內噪聲,使回波信號盡可能的保持目標信息,以便進一步進行信號處理和數字處理。超外差雷達接收機的組成;1、 高頻部分2、 中頻放大器3、 檢波器和視頻放大器靈敏度、動態范圍定義;靈敏度:表示接收機接收微弱信號的能力動態范圍:接收機工作時允許輸入信號的強度變化范圍。噪聲系數的定義及物理意義,噪聲系數和噪聲溫度的關系;噪聲系數:接收機輸入的信號信號噪聲比與輸出端信號噪聲比之比。物理意義:由與接收機內部噪聲的影響,使接收機輸出端的信噪比相對其輸出端的信噪比變差的倍數。噪聲系數與噪聲溫度的關系:級聯電路的噪聲系數推導,計算,降低噪聲系數的措施;各級噪聲系數小、額定功率增益高接收機靈敏度表達式及計算

4、,如何提高接收機的靈敏度1、 盡量降低接收機總噪聲系數F02、 接收機中頻放大器采用匹配濾波器3、 盡量減小M值接收機高頻部分組成;收發開關、接收機保護器、高頻放大器、前置中頻放大器、混頻器、本機振蕩收發開關組成及分類組成:高頻傳輸線和氣體放電管分類:分支線型收發開關、平衡式收發開關自動增益控制分類及作用為了保證對目標的自動方向跟蹤,要求接收機輸出的角誤差信號強度只與目標偏離天線軸線的夾角有關,而與目標距離的遠近、距離反射面積的大小因素無關。匹配濾波的概念;匹配濾波器是在白噪聲背景中檢測信號的最佳濾波器,其輸出信噪比在某個時刻可以達到最大。 警戒雷達和跟蹤雷達帶寬選擇警戒雷達的主要要求是接收機

5、靈敏度高,而對波形失真的要求不嚴格,因此要求接收機線性部分的輸出信噪比最大,即高、中頻部分的通頻帶BRI應取最佳帶寬Bopt,但考慮到發射信號頻率和本振頻率的漂移,需要加寬一個數值fx。接收機視頻噪聲的影響很小,因此視頻部分(含檢波器)的帶寬Bv只要保證信號通過時幅值不減小,就可使接收機靈敏度仍然保持為最高,一般取帶寬Bv等于或稍大于Bopt/2.跟蹤雷達是根據目標回波前沿位置來精確測距的,主要要求波形失真小,其次才是要求接收機的靈敏度高。因此要求接收機的總帶寬B0(含視頻部分帶寬Bv)大于最佳帶寬,一般取為B0=25/,為發射信號脈沖寬度。第四章雷達顯示器分類1、 距離顯示器2、 平面顯示器

6、3、 高度顯示器A型顯示器的組成;1、 掃描形成電路2、 視頻放大電路3、 距標、距離刻度形成電路根據方位掃描方式的不同,平面位置顯示器的分類1、 動圈平面位置顯示器2、 定圈平面位置顯示器單目標距離編碼器的組成框圖及各點波形;P209影響距離錄取精度的因素1、 同步誤差t1:由于編碼器計數脈沖與啟動脈沖不同步而引起的2、 距離量化誤差t2:由于計數脈沖不連續性所引起。第五章雷達方程推導接收機靈敏度相關概念;門限檢測的四種情況,涉及的四種概率及關系;1、 存在目標時判為有目標,這是一種正確的判斷,稱為發現,它的概率稱為發現概率Pd2、 存在目標時判為無目標,這是錯誤判斷,稱為漏報,它的概率稱為

7、漏報概率Pla3、不存在目標時判為無目標,稱為正確不發現,它的概率稱為正確不發現概率Pan4、不存目標時判為有目標,稱為虛警,這也是一種錯誤判斷,它的概率稱為虛警概率Pfa關系:Pd+Pla=1,Pan+Pfa=1虛警概率和虛警數含義及關系;噪聲超過門限的概率稱為虛警概率。虛警總數就是虛警概率的倒數。瑞利分布;發現概率含義,廣義瑞利分布(萊斯分布);虛警概率和發現概率與檢測門限的關系;信噪比一定,則虛警概率越小(門限電平越高),發現概率越小;虛警概率越大,發現概率越大。根據虛警概率和檢測概率查檢測因子脈沖積累兩種方式,相參積累和非相參積累對信噪比的改善情況;相參積累:可使信噪比提高為原來的M倍

8、非相參積累:信噪比的改善在M和(M)1/2之間積累脈沖數的確定;點目標特性與波長的關系,一般雷達工作于光學區;四種起伏模型及特點,快起伏和慢起伏定義;1、 施威林I型,慢起伏,瑞利分布2、 施威林II型,快起伏,瑞利分布3、 施威林III型,慢起伏,4、 施威林IV型,快起伏,快起伏:天線一次掃描其間回波起伏是完全相關的,而掃描至掃描間完全不相關。慢起伏:回波起伏在脈沖與脈沖之間是完全不相關的。目標起伏對檢測性能的影響衰減與工作頻率和探測仰角的關系;工作頻率升高,衰減增大;探測角越大,衰減越小。雷達直視距離計算;二次雷達和雙基地雷達公式推導,二次雷達計算第六章距離分辨率定義,公式;距離分辨力是

9、指同一方向上兩個大小相等點目標之間的最小課區分距離公式P270最小可測距離、最大單值測距范圍;最小可測距離是指雷達能測量的最近目標的距離Rmin=c(+t0)為發射脈沖寬度,天線收發開關恢復到接收狀態的時間t0最大單值測距方位是由其脈沖重復周期Tr決定,為保證單值測距,通常選取Tr2Rmax/c判斷距離模糊的方法;1、 多種重復頻率判模糊2、 “舍脈沖”法判模糊影響調頻法測距精度的因素距離跟蹤定義,分類;測距時需要對目標距離進行連續的測量,稱為距離跟蹤。分類:1、 人工距離跟蹤2、 自動距離跟蹤人工距離跟蹤兩種方法及特點;1、 鋸齒電壓波法:設備比較簡單、移動指標活動范圍大且不受頻率限制,測距

10、精度不足2、 相位調制法:提高了延遲脈沖的準確性,輸出幅度受正弦波頻率的限制,正弦波頻率越低,相移器的輸出幅度越小,延遲時間的準確性越差。復合法產生移動指標利用鋸齒電壓法產生一組粗測移動波門,而用相位調制法產生精測移動指標。自動測距系統包括的三個部分;對目標的搜索、捕獲、和自動跟蹤三個互相聯系的部分目標距離自動跟蹤系統三個組成部分第七章測角方法1、 相位法2、 振幅法相位法測角,誤差及測角模糊; =2R/=2dsin/誤差:將上式兩邊取微分d=雙基線測角原理框圖,計算振幅法測角分類1、 最大信號法2、 等信號法常用的基本波束;扇形波束和針狀波束電掃描分類;相位掃描法、頻率掃描法、時間延遲法相位掃描不出現柵瓣的條件,波束寬度和波束增益計算P308第八章多普勒與速度的關系固定目標和運動目標回波信號有什么特點,如何檢測運動目標參考例題1、推導下圖所示三級級聯電路的噪聲系數。求下圖所示雷達接收機的噪聲系數。2、用雷達探測目標飛船,雷達參數為,。1)用此雷達探測的飛船,求。2)飛船上裝有應答器,參數是,求。3、某雷達采用雙基線相位法測角系統,工作頻率,長短基線間距分別為,。1) 繪制雙基線相位法測角原理示意圖。2) 保證短基線不模糊測角的RV 情況下,如果通過短基線測得的相位差為,長基線測得的相位差為,求目標的真實角度。3)請確定該系統的單值不模糊測角范圍? 4、設某雷達為單

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