雷达测向原理

毕 业 论 文（设 计）

题 目 雷达天线测向与定位控制系统 英文题目 Radar antenna direction finding

and positioning control system

院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师

2014年 5 月

学士学位论文

摘 要

正常雷达天线伺服的控制系统的通用雷达天线伺服请求定位和速率跟踪功效。定位控制精度请求高、反应快、等速跟踪要求运转不乱。雷达权衡间隙实际是丈量脉冲喷射与回波脉冲之间的时间差，因为是电磁波以光速传布，依照这个就能够换算成目标的确切距离。目标位置的测量是用锋利的光束位置测量天线。在仰角波束测量高程测量。目标是根据高度和距离高度计算。测量速度的原理是根据多普勒效应频率之间的相对运动产生的雷达和目标。目的回波频率和雷达辐射频率雷达复苏是不一样的，两者之间的差额称

毕 业 论 文（设 计）

题 目 雷达天线测向与定位控制系统 英文题目 Radar antenna direction finding

and positioning control system

院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师

2014年 5 月

学士学位论文

摘 要

正常雷达天线伺服的控制系统的通用雷达天线伺服请求定位和速率跟踪功效。定位控制精度请求高、反应快、等速跟踪要求运转不乱。雷达权衡间隙实际是丈量脉冲喷射与回波脉冲之间的时间差，因为是电磁波以光速传布，依照这个就能够换算成目标的确切距离。目标位置的测量是用锋利的光束位置测量天线。在仰角波束测量高程测量。目标是根据高度和距离高度计算。测量速度的原理是根据多普勒效应频率之间的相对运动产生的雷达和目标。目的回波频率和雷达辐射频率雷达复苏是不一样的，两者之间的差额称

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

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

西电《雷达原理》的复习资料

第一章 作业

1。简述“雷达”一词的来源，其最初的作用是什么？现代雷达的任务是什么？ 教材参考：P1

雷达（Radar）源于Radio Detection and Ranging的缩写。

最初作用为无线电探测和测距或无线电定位。即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。

现代雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位、和仰角，而且包括测量目标的速度，以及从目标回波中获得目标的尺寸和形状、目标的对称性、目标的表面粗糙度以及介电特性等信息。 2。简述雷达工作的基本原理。 教材参考：P2 雷达基本组成框图：

1、由雷达发射机产生的电磁能，经收发开关后传输给天线，再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。

2、电磁能在大气中以光速(3×108 m/s)传播，如果目标恰位于定向天线的波束内，则它将截取部分电磁能。

3、目标将被截取的电磁能向各方向散射，其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后，就经传输线和收发开关反馈给接收机。

4、接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息，并将结果送至终端显示。 3。简述雷达目标斜距、角位置、相对速度测量的基本原理。

教材参考：P2-3

(1) 目标斜距的测量：雷达发射

雷达测速的原理与防范

雷达测速的原理和防范

一、雷达原理简介

首先，大家必须先了解雷达的基本原理，因为雷达仍是目前用来侦测移动物体最普遍的方法。雷达英文为RADAR，是Radio Detection And Ranging的缩写。所有利用雷达波来侦测移动物体速度的原理，其理论基础皆源自于「多普勒效应」，其应该也是一般常见的多普勒雷达(Doppler Radar)，此原理是在19世纪一位澳地利物理学家所发现的物理现像，后来世人为了纪念他的贡献，就以他的名字来为该原理命名。

多普勒的理论基础为时间。波是由频率及振幅所构成，而无线电波是随着波而前进的。当无线电波在行进的过程中，碰到物体时，该无线电波会被反弹，而且其反弹回来的波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。若无线电波所碰到的物体是固定不动的，那么所反弹回来的无线电波其频率是不会改变的。然而，若物体是朝着无线电线发射的方向前进时，此时所反弹回来的无线电波会被压缩，因此该电波的率频会随之增加；反之，若物体是朝着远离无线电波方向行进时，则反弹回来的无线电波，其频率则会随之减小。下图为多普勒雷达(Doppler Radar)的基本原理图示：

[上图]车子朝着无线电波方向前进，其反弹的率频会增加

雷达测速的原理与防范

雷达测速的原理和防范

一、雷达原理简介

首先，大家必须先了解雷达的基本原理，因为雷达仍是目前用来侦测移动物体最普遍的方法。雷达英文为RADAR，是Radio Detection And Ranging的缩写。所有利用雷达波来侦测移动物体速度的原理，其理论基础皆源自于「多普勒效应」，其应该也是一般常见的多普勒雷达(Doppler Radar)，此原理是在19世纪一位澳地利物理学家所发现的物理现像，后来世人为了纪念他的贡献，就以他的名字来为该原理命名。

多普勒的理论基础为时间。波是由频率及振幅所构成，而无线电波是随着波而前进的。当无线电波在行进的过程中，碰到物体时，该无线电波会被反弹，而且其反弹回来的波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。若无线电波所碰到的物体是固定不动的，那么所反弹回来的无线电波其频率是不会改变的。然而，若物体是朝着无线电线发射的方向前进时，此时所反弹回来的无线电波会被压缩，因此该电波的率频会随之增加；反之，若物体是朝着远离无线电波方向行进时，则反弹回来的无线电波，其频率则会随之减小。下图为多普勒雷达(Doppler Radar)的基本原理图示：

[上图]车子朝着无线电波方向前进，其反弹的率频会增加

2015年雷达原理课程作业

2015年春季第2周（3月13日）作业

1. 简述雷达系统为什么能够探测并定位远程运动目标。 2. 简述雷达系统是如何探测并定位远程运动目标的。

3. 某单基地雷达发射矩形脉冲信号，工作频率为f0，发射脉冲前沿的初相为?0，有1个目标位于

距离r处，请给出目标接收脉冲前沿的初相表达式（须有必要的推导过程） 4. 请画出雷达发射脉冲串的射频信号波形示意图，并标明必要的雷达信号参数（如脉冲时宽等）。 5. cos(2?f0t +?0)与cos(2?f0t +12?fdt +?1)是否是相参信号？其中fd、?0与?1都是未知常数。 6. 某目标雷达回波信号的信噪比SNR=71，请换算成dB值并给出笔算过程。

7. 有人说“雷达系统是一种通信系统。”你是否认同此观点，并请给出2条以上理由。 8. 解调后的雷达基带信号波形为什么可以用复数表示。请画出IQ正交解调的原理框图。 9. 请列举至少2项可能影响雷达目标回波信号相位信息的实际因素。

10. 为什么现代多功能雷达大都采用主振放大式发射机？举例说明何时可采用单级振荡式发射机。

2015年春季第3周（3月20日）作业

1. 雷达信号带宽为B，请从有利于目标检测的角度简述雷达接

基于FSK的多车道测速雷达原理简述

1. FSK特点：

FSK 调制只能探测移动目标

FSK 可以探测不同速度的多个目标

FSK 调制测距精度取决于后端信号处理，与雷达传感器本身的调制带宽无关 FSK 调制具有调制简单、不受线性/非线性问题影响等特点 VCO 信号产生过程较为简单，但采样和相位测量过程比较复杂

2. 原理说明：

FSK频移键控工作原理框图和调制方式：

fa载波a 的频率 fb 载波b 的频率 txa载波a 的采样点 txb载波b 的采样点

采样开关的采样率必须足够高，以满足奈奎斯特(Nyquist)准则，进行多普勒信号采集。

3. 测速：

对于运动物体，雷达回波信号会有一个多普勒频移。回波信号与发射信号经混频器混频输出该多普勒信号。多普勒信号的频率取决于移动速度1，幅度取决于距离、目标材料、目标RCS。多普勒信号的频率fd和物体与雷达天线的相对运动速度v有如下关系：

fd多普勒频率

fTx发射频率(24.125GHz) C0 光速(3×108m/s) V 目标速度(m/s)

α 雷达波束和目标运动方向的夹角

注：测量的速度值跟cosα 相关，角度α 会随着目标距离变化而变化。如需精确测速，可以先用FSK 模式测量运动