現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)理論第1頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一章緒論第二章信號(hào)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)第三章目標(biāo)分辨與模糊函數(shù)第四章脈沖壓縮第五章合成孔徑成像雷達(dá)第2頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一章緒論

根據(jù)雷達(dá)分機(jī)和雷達(dá)測(cè)量方法分別介紹雷達(dá)的組成和測(cè)量原理。前者包括雷達(dá)發(fā)射機(jī)、雷達(dá)接收機(jī)、終端顯示和數(shù)據(jù)錄取設(shè)備的組成、基本工作原理及主要指標(biāo)；后者包括雷達(dá)的測(cè)距、測(cè)角和測(cè)速的基本原理和各種實(shí)現(xiàn)方法。第3頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二章信號(hào)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)

雷達(dá)的基本任務(wù)是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定其坐標(biāo)。通常目標(biāo)的回波信號(hào)中總是混雜著噪聲和各類(lèi)干擾，而噪聲和各種干擾信號(hào)均具有隨機(jī)特性，在這種條件下發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的問(wèn)題屬于信號(hào)檢測(cè)的范疇，而測(cè)定目標(biāo)坐標(biāo)則是參數(shù)估計(jì)問(wèn)題。第4頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三章目標(biāo)分辨與模糊函數(shù)

設(shè)計(jì)和研究雷達(dá)波形的主要數(shù)學(xué)工具是模糊函數(shù)。模糊函數(shù)最初雖由分辨問(wèn)題引出，但是它不僅能描述雷達(dá)信號(hào)的分辨特性和模糊度，還可以描述由雷達(dá)信號(hào)決定的測(cè)量精度和雜波抑制特性。第5頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四章脈沖壓縮

近年來(lái)，從改進(jìn)雷達(dá)體制方面來(lái)擴(kuò)大作用距離和提高距離分辨力方面已有很大進(jìn)步。這種體制就是脈沖壓縮雷達(dá)體制，它采用寬脈沖發(fā)射以提高發(fā)射的平均功率，保證足夠的最大作用距離，而接收時(shí)則采用相應(yīng)的脈沖壓縮方法獲得窄脈沖，以提高距離分辨力，因而較好地解決作用距離和分辨力之間的矛盾。第6頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五章合成孔徑成像雷達(dá)

深入了解合成孔徑成像雷達(dá)的原理、多普勒分辨理論、脈沖壓縮技術(shù)、雷達(dá)信號(hào)模型、非聚焦合成孔徑雷達(dá)和聚焦合成孔徑雷達(dá)成像處理方法。第7頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)參考書(shū)《雷達(dá)原理》丁鷺飛等著西安電子科技大學(xué)出版社《雷達(dá)成像技術(shù)》劉永坦等著哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社第8頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一章緒論電磁波特性電磁波頻段雷達(dá)概念雷達(dá)基本組成雷達(dá)基本指標(biāo)雷達(dá)參數(shù)選擇雷達(dá)分類(lèi)現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)第9頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電磁波特性（1）光波特性

牛頓的光微粒學(xué)說(shuō) 惠更斯的光波動(dòng)學(xué)說(shuō)第10頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電磁波特性（2）光波特性

光的量子學(xué)說(shuō) 麥克斯韋爾理論第11頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電磁波特性（3）電磁波特性

方向性 直線性第12頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電磁波特性（4）電磁波產(chǎn)生λ=C/f第13頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電磁波特性（5）電磁波與物體的作用

反射 透射 吸收第14頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第15頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第16頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第17頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第18頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電磁波特性（6）電磁波傳輸 空氣中傳輸

天線 微波傳輸線中傳輸

波導(dǎo),電纜第19頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電磁波頻段1.功率2.穿透能力3.設(shè)備體積4.系統(tǒng)性能第20頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)概念（1）RadioDetectionandRanging 1.目標(biāo)斜距的測(cè)量

2.目標(biāo)角位置的測(cè)量

3.相對(duì)速度的測(cè)量

4.目標(biāo)尺寸和形狀的測(cè)量第22頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第23頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第24頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第25頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第26頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)概念（2）雷達(dá)方程

第27頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)基本組成發(fā)射機(jī)天線接收機(jī)數(shù)據(jù)采集顯示定時(shí)信號(hào)處理控制系統(tǒng)通訊系統(tǒng)第28頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)原理框圖第29頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)發(fā)射機(jī)（1）雷達(dá)發(fā)射機(jī)工作原理：第30頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)發(fā)射機(jī)（2）雷達(dá)發(fā)射機(jī)主要指標(biāo)：

1.工作頻率或波段

2.輸出功率

3.效率

4.信號(hào)形式

5.信號(hào)頻譜純度第31頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)發(fā)射機(jī)（3）使用器件真空電子管發(fā)射機(jī)晶體管固態(tài)發(fā)射機(jī)工作方式單級(jí)振蕩式發(fā)射機(jī)主振放大式發(fā)射機(jī)雷達(dá)發(fā)射機(jī)分類(lèi)：第32頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)發(fā)射機(jī)（4）磁控管發(fā)射機(jī)：

磁控管調(diào)制器第33頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)發(fā)射機(jī)（5）行波管發(fā)射機(jī)：第34頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)發(fā)射機(jī)（6）固態(tài)發(fā)射機(jī)：第35頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)天線（1）雷達(dá)天線的工作原理：

第36頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)天線（2）雷達(dá)天線的主要指標(biāo)：

1.方向圖

2.增益

3.帶寬

4.極化

5.副瓣電平第37頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

方位向方向圖第38頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

高低向方向圖第39頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)天線（3）雷達(dá)天線的分類(lèi)：

1.直接輻射類(lèi)型

2.間接反射類(lèi)型第40頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第41頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第42頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)接收機(jī)（1）雷達(dá)接收機(jī)組成：第43頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)接收機(jī)（2）雷達(dá)接收機(jī)主要指標(biāo)：

1.靈敏度

2.頻帶寬度

3.動(dòng)態(tài)范圍

4.濾波特性

5.頻率穩(wěn)定度第44頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)接收機(jī)（3）雷達(dá)接收機(jī)分類(lèi)：

1.直接混頻方式

2.前級(jí)放大方式第45頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)數(shù)據(jù)采集1.

數(shù)據(jù)采集2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)3.數(shù)據(jù)形成4.高速數(shù)據(jù)采集第46頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)數(shù)據(jù)后處理1.角度信息處理2.距離信息處理3.速度信息處理4.目標(biāo)特性處理5.綜合信息處理第47頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)定時(shí)1.雷達(dá)工作的中樞神經(jīng)2.參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)3.信號(hào)產(chǎn)生的源頭第48頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)控制系統(tǒng)1.目標(biāo)跟蹤功能2.天線控制功能第49頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)通訊系統(tǒng)1.指令傳遞2.數(shù)據(jù)傳遞第50頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第51頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第52頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第53頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第54頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第55頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)基本指標(biāo)（1）戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)第56頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)基本指標(biāo)（2）戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)：

1.雷達(dá)的探測(cè)范圍

2.測(cè)量目標(biāo)參數(shù)的精度

3.分辨力

4.數(shù)據(jù)率

5.抗干擾能力

6.工作可靠性

7.體積和重量

8.功耗及展開(kāi)時(shí)間

9.測(cè)量目標(biāo)坐標(biāo)或參數(shù)的數(shù)目第57頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)的探測(cè)范圍

雷達(dá)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)的空域，叫做探測(cè)范圍，又稱為力范圍，它決定于雷達(dá)的最小可探測(cè)距離和最大作用距離，仰角和方位角的探測(cè)范圍雷達(dá)的探測(cè)范圍。

第58頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月測(cè)量目標(biāo)參數(shù)的精度

精確度的高低是以測(cè)量誤差的大小來(lái)衡量的。測(cè)量方法不同精確度也不同。誤差越小，精度度越高。雷達(dá)測(cè)量精確度的誤差通常可分為系統(tǒng)誤差、隨即誤差。所以往往對(duì)測(cè)量結(jié)果規(guī)定一個(gè)誤差范圍。第59頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分辨力

分辨力是指對(duì)兩個(gè)相鄰目標(biāo)的區(qū)分能力。兩個(gè)目標(biāo)在同一角度但處在不同距離上，其最小可區(qū)分的距離稱為距離分辨力；兩個(gè)目標(biāo)處在相同距離上，但角位置有所不同，最小能夠區(qū)分的角度稱為角分辨力。第60頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)率

數(shù)據(jù)率是雷達(dá)對(duì)整個(gè)探測(cè)范圍完成一次探測(cè)所需時(shí)間的倒數(shù)。也是單位時(shí)間內(nèi)雷達(dá)對(duì)每個(gè)目標(biāo)提供數(shù)據(jù)的次數(shù)，它表征雷達(dá)的工作速度。第61頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月抗干擾能力

雷達(dá)通常在各種自然干擾和人為干擾的條件下工作，其中主要是敵方施放的無(wú)源干擾和有源干擾。這些干擾最終作用于雷達(dá)終端設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)可能使雷達(dá)失去工作能。所以現(xiàn)代雷達(dá)必須具有一定程度的抗干擾能力。第62頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作可靠性

雷達(dá)需要可靠地工作。通常用兩次故障之間的平均時(shí)間間隔來(lái)表示，稱為平均無(wú)故障時(shí)間MTBF。可靠性的另一個(gè)標(biāo)志是發(fā)生故障以后平均修復(fù)時(shí)間MTTR。第63頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月體積和重量

體積和重量決定于雷達(dá)的任務(wù)要求、所用器件和材料。機(jī)載和空基雷達(dá)對(duì)體積和重量的要求很?chē)?yán)格。第64頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功耗和展開(kāi)時(shí)間

這兩項(xiàng)性能對(duì)雷達(dá)的機(jī)動(dòng)性很重要。第65頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月測(cè)量目標(biāo)坐標(biāo)或參數(shù)的數(shù)目目標(biāo)的方位、斜距和仰角目標(biāo)的速度和性質(zhì)第66頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)基本指標(biāo)（3）技術(shù)指標(biāo): 1.工作頻率及工作帶寬

2.發(fā)射功率

3.調(diào)制波形、脈沖寬度和重復(fù)頻率

4.天線的波束形狀、增益和掃描方式

5.接收機(jī)的靈敏度

6.終端裝置和雷達(dá)輸出數(shù)據(jù)的形式

7.電源供應(yīng)第67頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作頻率及工作帶寬雷達(dá)的工作頻率主要根據(jù)目標(biāo)的特性、電磁波傳播條件、天線尺寸、高頻器件的性能、雷達(dá)的測(cè)量精度和功能等要求來(lái)決定。工作帶寬主要根據(jù)抗干擾的要求來(lái)決定。

第68頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)射功率

發(fā)射功率的大小影響作用距離。發(fā)射功率分為脈沖功率和平均功率。

第69頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)制波形、脈沖寬度和重復(fù)頻率

脈沖寬度指發(fā)射脈沖信號(hào)的持續(xù)時(shí)間脈沖重復(fù)頻率指雷達(dá)每秒鐘發(fā)射的射頻脈沖的個(gè)數(shù)第70頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月天線的波束形狀、增益和掃描方式方位波束形狀、高低波束形狀掃描方式：機(jī)械掃描、電掃描第71頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月接收機(jī)的靈敏度接收機(jī)的靈敏度是指雷達(dá)接收微弱信號(hào)的能力

第72頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月終端裝置和雷達(dá)輸出數(shù)據(jù)的形式

終端裝置是顯示器雷達(dá)輸出數(shù)據(jù)形式第73頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電源供電電源供應(yīng)：50Hz,400Hz第74頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雷達(dá)參數(shù)選擇（1）工作波長(zhǎng)的選擇脈沖重復(fù)頻率的選擇脈沖寬度的選擇天線方向圖和功率增益系數(shù)的選擇接收機(jī)噪聲系數(shù)和通頻帶的確定發(fā)射脈沖功率的計(jì)算雷達(dá)波形的選擇第75頁(yè)，課件共86頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作波長(zhǎng)的選擇從提高接收機(jī)靈敏度考慮從提高作用距離考慮從雷達(dá)的用途考慮從地面或水面的