遥控遥测PPT第7章修改

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1、第7章基于雷达的测控技术主要内容p雷达基本概念p雷达基本组成p雷达测量原理p典型雷达系统7.1雷达基本概念Radar（RadioDetectionandRanging）是无线电探测和测距，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。它的基本任务是探测目标。雷达是利用目标对电磁波的反射现象来发现目标并测定其位置的。雷达接收机将天线接收到的微弱回波加以放大，然后将射频信息转换成视频或数字信号，经处理得出所需目标的多种信息。7.1雷达基本概念雷达探测原理收发转换开关发射的电磁波天线目发射机标接收的电磁波接收机信号处理机显示器7.1

2、雷达基本概念目标位置的极坐标表示P目标RH正北OBD雷达7.1.1基本雷达方程设雷达发射功率为Pt，雷达天线的增益为Gt，则在自由空间工作时，距离雷达天线为R的目标处的功率密度为PGttS124R用目标的散射截面积来表征其放射特性，表示目标被雷达“看见”的尺寸。若假定目标可将接收到的功率无损耗地辐射出来，则可得到由目标散射的功率为PGttPS2124R7.1.1基本雷达方程假设均匀辐射，在接收天线处收到的回波功率密度为PPG2ttS22224R(4R)如果雷达接收天线的有效接收面积为A，则在雷达接收

3、处接收回波功率为PGAttrPASrr222(4R)7.1.1基本雷达方程天线增益和有效面积之间有以下关系：4A4AtrG,Gt2r2式中为所用波长，则接收回波功率可写成如下形式：2PGGPAAttrttrPr3424(4)R4R7.1.1基本雷达方程当接收到的功率正好等于最小可检测信号功率时，就可得到雷达检测该目标的最大作用距离。它们的关系式可以表达为：222PAPGtrtPSrimin24344R(4)Rmaxmax7.1.1基本雷达方程或1/42PAtrR

4、max24Simin和1/422PGtRmax3(4)SiminSNR随探测距离变换曲线5040=0dBsmPt=2.16MW=-10dBsm35Pt=1.5MW40=-20dBsmPt=0.6MW3030252020SS15NNRR--d10d10BB500-10-52040608010012014016018020406080100120140160180Detectionrange-KmDetectionrange-Km三种不同SCR值三种不同Pt值7.1.2雷达工作波段Ø米波段：对空

5、警戒雷达。Ø分米波段：对空监视雷达、舰载雷达，可目标跟踪。Ø厘米波段：武器火控系统，体积小、精度高。Ø毫米波段：机载雷达，天线小、精度高、分辨率高。Ø激光波段：多用于测距和测绘系统。良好的距离和角度分辨力。7.2雷达基本组成主要由天线、发射机、接收机、信号处理机、同步设备和终端设备等组成1.发射机：产生辐射所需强度的脉冲功率，波形是脉冲宽度为t而周期为T的高频脉冲串。2.天线：将波束幅射到空间。天线具有很强的方向性，以便集中辐射能量获得较大的观距离。各种天线的外形7.2雷达基本组成3.接收机：把微弱的回波信号放大到足以进行信号

6、处理的电平，同时尽量减小接收机的内部噪声，以保证接收机的高灵敏度。4.同步设备：雷达机的频率和时间标准。5.信号处理机：消除不需要的信号（如杂波）及干扰，通过或加强由目标产生的回波信号。信号处理是在做出检测判决之前完成的。7.2.1雷达发射机为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频号。雷达发射机有单级振荡式和主振放大式两类。分为1.单级振荡式发射机2.主振放大式发射机7.2.1雷达发射机1.单级振荡式发射机TT大功率射频脉冲调制器振荡器定时信号至天线电源7.2.1雷达发射机2.主振放大式发射机主控振荡器射频放大电路固体中

7、间射频输出射频微波源放大器功率放大器至天线脉冲脉冲脉冲调制器调制器调制器定时器电源触发脉冲7.2.1雷达发射机主振放大式发射机的结构主振放大式发射机是由多级组成。固体微波源代表主控振荡器，是一个比较复杂的系统.一般由振荡器、倍频器及变频器等构成射频放大电路。射频放大电路一般由二至三级射频功率放大器级联组成，对于脉冲雷达而言，各级功率放大器都要受到各自脉冲调制器的控制，并且还要有定时器协调它们的工作。7.2.1雷达接收机通过适当的滤波将天线上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

8、理器或由计算机控制的雷达终端设备。7.2.1雷达接收机1.超外差式雷达接收机的组成接收机低噪声高频中频放大器视频混频器检波器保护器放大器（匹配滤波器）放大器高频输入至终端设备本机振荡器天线收发开关发射机接收机保护器低噪声高频放大器近程增益控制混频器稳定本振（STC）中频放大器