雷达信号处理——雷达系统

1.1工作的基本条件

雷达发射机发射电磁波，电磁波在空间中直线传播，遇到障碍物后产生散射，一部分散射后的回波能量能被雷达接收机接收。工作基本条件：

1、电磁波在空间中直线传播速度v=3×10^8 m/s；

2、电磁波具有二次散射性；

3、电磁波的定向传播性；

4、目标径向运动时回波带多普勒频移。

雷达测量目标的距离公式：

是目标回波到达时间相比发射时间的时延，c是电磁波传播速度（光速)。

多普勒频移公式：

用回波的多普勒频移可以求出目标速度。

1.2雷达系统的基本组成

常见的雷达系统组成部分有：主振信号源和频率综合器和同步定时器、发射机、接收机、天线/扫描控制器、收发开关、数字信号处理机、数据处理和显示。

主振信号源产生高稳定性的基准高频信号，频率综合器利用主振信号源经过分频、倍频、混频、功放等方式产生既定频率的发射激励信号，也就是雷达的工作频率。同步定时器将频率综合器给过来的时钟信号生成同步触发和定时信号。收发开关的作用是收发通道转换，当大功率脉冲信号到达发射机时关闭接收机防止大功率信号泄露烧毁接收机前端器件。

数字信号处理机对接收机输出的回波信号进行时域滤波、杂波抑制、多普勒匹配滤波、信号积累、信号检测、杂波图处理、解模糊、门限检测、目标成像、目标识别等处理。

数据处理机一般为PC上位机，完成处理数字信号处理机的目标数据，生成目标点迹、归一化、目标参数显示、建立目标航迹、目标跟踪和预测等任务。

1.3工作频率

雷达工作波长公式：

式中，c为电磁波传播速度，为雷达的工作频率。

 1.4雷达系统分类

按雷达功能可以分为警戒雷达、引导雷达、测高雷达、炮瞄雷达、指导雷达、火控雷达、轰炸雷达、成像雷达、气象雷达、防撞雷达、生命探测雷达等。

按工作体制可以分为连续波雷达、单脉冲雷达、相控阵雷达、圆锥扫描雷达、脉冲压缩雷达、脉冲多普勒雷达、边扫描雷达、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达、噪声雷达、谐波雷达、冲击雷达、多基地雷达、天/地波超视距雷达等。

按工作频段分为米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达、毫米波雷达、激光/红外雷达等

按目标参数分为两坐标雷达、三坐标雷达、测速雷达、测距/高雷达等。

1.5雷达系统的主要战术、技术参数

1.5.1雷达系统的主要战术参数

雷达系统的主要战术参数有以下几个：

1、威力范围。取决于雷达系统的最小探测距离和最大探测距离，方位角和俯仰角。

2、精度。距离、速度、方位角、俯仰角等参数精度。

3、目标分辨力。距离分辨率,为雷达的脉冲宽度，当两回波脉冲间隔小于

时，不能分辨出两目标距离； 水平角度分辨力为天线波束的水平面半功率点宽度；类似地，垂直面角度分辨力为天线波束的垂直面半功率点宽度。速度分辨力:。

4、测量目标参数数目。

5、数据率。例如雷达对整个威力范围搜索一边需要10秒，则数据率为0.1次/秒，或6次/分。

6、目标录取和处理批数。

7、虚警概率和检测概率。

8、抗干扰能力。

9、功耗、体积和重量。

10、可靠性、可维修性和机动性。

 1.5.2雷达系统的主要技术参数

1、工作频率和工作带宽。

2、发射功率。

3、发射脉冲信号的波形、宽度和重复频率。

4、天线形式、形状、增益、旁瓣电平、波束宽度等。

5、接收机灵敏度。

6、抗干扰技术。

7、信号检测与目标参数录取。

8、雷达终端和雷达数据输出。

9、故障自动检测。

10、模块化、标准化、系列化设计。

11、雷达工作环境设计。

12、电源设计。

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文章用作自我学习读书笔记

内容摘自《雷达信号处理技术》