调频连续波雷达原理

现代雷达技术第3章 连续波雷达

第3章 连续波雷达

本章介绍

本章简介– 连续波雷达简介– 简单连续波雷达 – 三角波调频连续波雷达 – 正弦波调频连续波雷达 – 相位编码调制连续波雷达 – 单边线性调频连续波雷达 – 噪声连续波雷达

第3章 连续波雷达

连续波雷达简介

连续波雷达简介– 优点 能测量很近的距离(数米),测量精度较高 简单、小巧、 轻便 带宽大，平均发射功率低，被截获概率小 – 缺点 收发间很难完善隔离，发射功率受限，距离近 – 典型应用

近炸引信、武器寻的、测速仪、汽车防撞等

第3章 连续波雷达

简单连续波雷达

简单连续波雷达– 发射非调制波，用于测速，不能测距– 收发信号在接收机前端混频得到拍频，即多普 勒频移信号

简单连续波雷达的零差拍接收机原理框图

第3章 连续波雷达

简单连续波雷达

简单连续波雷达(续)– 为提高收发隔离度，常采用双天线方式– 为避开低频闪烁噪声，常采用中频放大

简单连续波雷达的超外差式接收机原理框图

第3章 连续波雷达

三角波调频连续波雷达

三角波调频连续波雷达– 三角波调频，拍频与目标距离和速度都有关f ft 2R0 c fr ft Tm 2 0 f fb 0 fb+ t1 fb- fbar t

篇一：调频连续波(FMCW)雷达微波物位计的工作原理 篇一

调频连续波（FMCW）雷达/微波物位计的工作原理

FMCW是取英文Frequency Modulated Continuous Wave的词头的缩写。FMCW 技术是在雷达物位测量设备中最早使用的技术。

FMCW微波物位计采用线性的调制的高频信号，一般都是采用10GHz或24GHz微波信号。它是一种基于复杂数学公式的间接测量方法，由频谱计算出物位距离。天线发射出被线性调制的连续高频微波信号并进行扫描，同时接收返回信号。发射微波信号和返回的微波信号之间的频率差与到介质表面的距离成一定比例关系。

如果我们认为被线性调制的发射微波信号的斜率为K,发射信号和反射信号的频率为rf,滞后时间差为rt,发射天线到介质表面的距离为R，C为光速。

那么我们可以得到：rt = 2R/C

由于采用的是调频的微波信号，因此我们可得：rf = K×rt； 两式合并后，我们得到公式： R = C× rf/2K （公式2）

根据公式2，我们可以看到，天线到介质表面的距离R与发射频率和反射频率差rf成正比关系。

信号处理部分将发射信号和回波信号进行混合处理，得到混合信号频谱，并通过独立的快速傅立叶（FFT）变化来区分不同的频率信号

1． 基于GPS与GSM的车辆智能防盗系统

利用GPS模块对车辆进行实时定位，基于AVR系列的 Atmega162单片机的信号处理系统对GPS信息进行实时接收和解算，包括经纬信息和速度信号的提取和判断，一旦车辆状态符合被盗情况（即车辆主人未使用车辆的时候，车辆的位置或者速度有明显的变化），立即通过GSM模块通知车主车辆处于被盗状态，车主可使用相关指令使车辆失去制动功能和车辆报警功能，防止车辆被盗。（Jupiter 31的GPS模块和型号为G100的GSM模块。）

2．手持式毫米波测速仪 多普勒体制的毫米波雷达是利用目标与雷达之间存在相对运动时电磁波的多普勒效应进行工作的。毫米波雷达输出的信号进入模拟电路之后经过混频、滤波以及放大之后输出多普勒频率信号。 TI公司的TMS320F2812型号的DSP内部自带AD采样功能，故使用2812对多普勒信号进行采样保存数据，DSP对采集的信号进行FIR滤波之后进行FFT变换得出多普勒频率，根据物体速度与多普勒频率的计算公式VR?1fd?0进行速度与频率的换算。2得出速度之后利用LCD1602进行显示，同时显示出测试过程中出现的最大值，并且在程序中设定一个阀值为报警速度，一旦速度大于这个值就进行报警（指

摘 要

运用数字信号处理理论和Matlab 软件研究的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题,提出了一个仿真模型,该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,最后结合MIMO雷达信号特点 ,显示了使用Matlab 仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点。

关键词: MIMO 模糊图 脉冲压缩

Abstract

The use of digital signal processing theory and Matlab software research Doppler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and pulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final combination of the characteristics of

摘 要

运用数字信号处理理论和Matlab 软件研究的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题,提出了一个仿真模型,该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,最后结合MIMO雷达信号特点 ,显示了使用Matlab 仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点。

关键词: MIMO 模糊图 脉冲压缩

Abstract

The use of digital signal processing theory and Matlab software research Doppler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and pulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final combination of the characteristics of

%本程序用于雷达球坐标系到正弦空间坐标系的转换,以及相控阵雷达的波位编排。070129, by goodtony.

0228添加波位数据保存 clear all close all clc

%波束宽度,单位：度 BeamWidth = 3.6;

theta05 = round(sin(BeamWidth*pi/180)*1000)/1000; %雷达作用空域

AZ = [-15 15]; %方位角范围(雷达球坐标系)，单位：度 EL = [0 30]; %俯仰角范围(雷达球坐标系)，单位：度 %阵面倾角，单位：度 thetaT

=

atan(-(cos(EL(1)*pi/180)

-

cos(EL(2)*pi/180))/(sin(EL(1)*pi/180)

sin(EL(2)*pi/180))*cos(AZ(2)*pi/180))*180/pi; %左边界 az = AZ(1); el = EL(1):EL(2);

alpha1 = cos(el*pi/180)*sin(az*pi/180); beta1

sin(el*pi/180)*cos(thet

1. 简述雷达测距、测角和测速的物理依据。

2. 已知常规脉冲雷达的发射信号脉冲宽度为2?s，求该雷达的距离分辨力。

3. 已知一X波段雷达，其工作波长为3cm，若一目标以300km/s向着雷达站飞行，计算

回波信号的多普勒频移。

4. 已知某雷达波长??10cm，Pt?2MW，G?5000，Si.min?0.05pW，求其对一架

有效反射面积??10m的飞机的最大探测距离。

5. 所需条件仍与上题一致，求当目标在波束轴上距离雷达为300km时，接收机输入的实际

回波功率Sr为多少？

6. 雷达常用的发射机哪两类，特点是什么？接收机通常采用什么形式？如何理解超外差？ 7. 雷达进行目标检测时，门限电平与发现概率和虚警概率的关系是怎样的？要在虚警概率

保持不变的情况下提高发现概率，则应调整哪些参数？

8. 积累可提高接收机输出信噪比，在其他参数不变的情况下，81个脉冲的理想相干积累将

使雷达作用距离提高为原来的多少倍？

9. 在脉冲法测距中，测距模糊的出现原因是什么？若常规脉冲雷达发射信号脉冲宽度

2??1?s，脉冲重复周期Tr?5kHz，则最大单值不模糊距离和距离分辨力各为多少？

10. 已知一毫米波雷达，其参数为??3mm（-2.5），Pt?4kW（3

调频器原理及其发展

一 概述

无线电广播发射机的用途是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到载波上，并放大到额定的功率，然后利用天线以电磁波的方式发射出去，覆盖所需的范围。

信号的调制方式可分为调幅、调频和调相三种，在广播和电视技术中应用得较多的是调幅和调频。相对于调幅广播发射机而言，调频广播发射机具有线性失真小，无串扰现象，信噪比好，高保真度，效率高，可实现立体声广播和多路广播等突出优点，且其体积小，价格便宜，适用面广，因此调频广播发展很快。随着技术的进步，各种新型的调频发射机不断推出，如全固态调频发射机和采用数字调频激励器的调频发射机。

而调频激励器是调频发射机系统的核心，它对输入音频及附加信道信号进行处理并合成基带信号，基带信号调制到VHF波段的载波上，并经激励器功放放大输出。在输出功率要求较小的情况下，调频激励器也可直接作为发射机。

一方面，调频激励器是调频发射机的信息处理核心，它直接决定发射机性能的优劣，另一方面，它又部分承担发射机故障处理及报警的责任，即调频激励器应对自身及发射机整机进行监控，在发射机运行出现故障时需进行自身调整，来保证发射机运行的正常和安全。 根据内部信号处理方式的不同，调频激励器可分为数字式

激光雷达原理读书笔记

激光雷达原理

-------读书笔记

99121-19 邓洪川 一.概念:

“雷达”(Radio Detection and Range,Radar)是一种利用电磁波探测目标位置的电子设备.电磁波其功能包括搜索目标和发现目标;测量其距离,速度,角位置等运动参数;测量目标反射率,散射截面和形状等特征参数。

传统的雷达是微波和毫米波波段的电磁波为载波的雷达。激光雷达以激光作为载波.可以用振幅、频率、相位和振幅来搭载信息，作为信息载体。

激光雷达利用激光光波来完成上述任务。可以采用非相干的能量接收方式，这主要是一脉冲计数为基础的测距雷达。还可以采用相干接收方式接收信号，通过后置信号处理实现探测。激光雷达和微波雷达并无本质区别，在原理框图上也十分类似，见下图

微波雷达

信号 显示 混 天线 控制 处理 控制 频 本振主频 辐射 振荡 收发激光雷达

前言 测试原理及工作方法简介 第01页 共05页

探测原理

地质雷达是以超高频电磁波作为探测场源，由一个发射天线向地下发射一定中心频率的无载波电磁脉冲波，另一天线接收由地下不同介质界面产生的反射回波，电磁波在介质中传播时，其传播时间、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质（如介电常数E?）及测试目标体的几何形态的差异而产生变化，根据接收的回波旅行时间、幅度和波形等信息，可探测地下目的体的结构和位置信息。其工作原理示意图如下：

输出显示 分析计算处理后 反射、散射脉冲 无载波脉冲时域接收机 发射电磁接收反射介质1

目的体 介质2

接收天线所接收的反射回波旅行时间为：

t=

4h?V2x

2式中：t 反射回波走时（ns）

h 反射体深度（m）

X 发射天线与接收天线的距离（m） V 雷达脉冲波速（m/ns）

雷达波在物体或介质中的传播速度V与介质的相对介电常数E?有如下关系：》

前言 测试原理及工作方法简介