yomiko35074860
范文一：雷达对抗原理
雷达对抗原理大作业
学院：电子工程学院 班级：021215 姓名：zkw 学号：
一、单脉冲和差测角仿真实验
单脉冲测角是雷达中常用的一种测角方法, 它利用多个天线同时接收回波信号, 通过比较回波信号的幅度或相位来获得目标的角位置信息。确定目标准确空间位置是雷达的重要任务。在大多数场合, 雷达不仅要测定目标的距离, 还需要测定目标的角度, 即测定目标的角坐标, 其中包括目标的方位角和高低角(仰角) 。雷达测角的性能包含测角范围、测角速度、测角精度和角分辨率等, 准确度与测角误差是其中极为关键的指标。 1. 单脉冲和差测角原理
雷达测角的物理基础是电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线的方向性，分为振幅法和相位法两大类，其中振幅法测角又分为最大信号法和等信号法，等信号测角采用两个相同且彼此部分重叠的波束，其方向图如下图1所示，若目标处在两波束的交叠轴OA 方向，则两波束收到的信号强度相等，否则一个波束收到的信号强度高于另一个，故常称OS 为等信号轴。当两个波束收到的回波信号相等时，等信号轴所指的方向即为目标方向。若目标处在OB 方向，波束2的回波比波束1的强，处在OC 方向时，则与之相反，因此比较两个波束回波的强弱就可以判断目标偏离等信号轴的方向，并可用查表的方法估计出偏离等信号轴的大小。
2、天线电压方向性函数
雷达测角的基础是电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线的方向性。天线的方向性可用其方向性函数或根据方向性函数画出的方向图表示。但方向图的准确表达式往往很复杂，因而常采用简单函数来近似，常用的有余弦函数、高斯函数、辛克函数。方向图的主要技术指标是半功率波束宽度θ以及副瓣电平。
3、设天线电压方向性函数为F(θ) ，等信号轴OA 的指向为0，则波束1、2的方向性函数可分别写为
θk 为与波束最大值方向的倾角
用等信号法测量时，波束1和波束2收到的回波信号为
θt 为目标偏离等信号轴的角度
对信号进行和差法处理，可获得目标信号的差值及和值，即
在等信号轴附近差信号及和信号可近似表示为 归一化和差值为
Δ/∑由于正比于目标偏离θ0的角度θt ，故可用它来判读的大小及方向。
4. 单脉冲和差测角仿真
Matlab 程序如下： k=0.730; d=0.160;
labda=2*pi/k;
theta_3db=1.2*labda/d; theta_k=theta_3db/3;
theta=-2*theta_3db:0.2:2*theta_3db;
f1=exp(-1.3863*(theta-theta_k).^2/theta_3db^2);f2=exp(-1.3863*(theta+theta_k).^2/theta_3db^2);sigma=f1+f2;delta=f1-f2;
figure,subplot(221),plot(theta,f1,'r-'),grid on
hold on,plot(theta,f2),xlabel('角度\theta'),ylabel('两个响应');
subplot(222),plot(theta,sigma),xlabel('角度\theta'),ylabel('和波束\Sigma'),grid on subplot(223),plot(theta,delta),xlabel('角度\theta'),ylabel('差波束\Delta'),grid on subplot(224),plot(theta,(delta./sigma)),grid on xlabel('角度\theta'),ylabel('\Delta/\Sigma')
3. 数据制表Δ\∑
由于最大单值测角范围为有限，因此只考虑在[-30°,30°]范围内的数据，本文中为简化内容，只讨论[-15°，15°]范围内的数值。利用一次回归曲线拟合，得到对应的一次曲线。
k=0.730; d=0.160; labda=2*pi/k;
theta_3db=1.2*labda/d; theta_k=theta_3db/3; theta=-15:1:15;
f1=exp(-1.3863*(theta-theta_k).^2/theta_3db^2); f2=exp(-1.3863*(theta+theta_k).^2/theta_3db^2); sigma=f1+f2; delta=f1-f2; t=[-15:1:15]';
f=[-0.2115 -0.1978 -0.1840 -0.1701 -0.1562 -0.1422 -0.1281 -0.1140 -0.0999 -0.0857 -0.0715 -0.0572 -0.0429 -0.0286 -0.0143 0 0.0143 0.0286 0.0429 0.0572 0.0715 0.0857 0.0999 0.1140 0.1281 0.1422 0.1562 0.1701 0.1840 0.1978 0.2115]'; x=[ones(size(t)) t]; a=x\f
f3=[ones(size(t)) t]*a;
figure,plot(theta,(delta./sigma),'r-' ) xlabel('???è\theta'),ylabel('\Delta/\Sigma'); grid on ; hold on ; plot(t,f3,'*')
程序运行结果如下： a =
0.0000 0.0142
得到直线方程为Δ\∑=0.0142θ
图中原始图像为红色直线，拟合结果为星号连点。
从程序运行结果可以看出，利用二次回归曲线拟合得到的星号直线和原始数据绘 制出来的直线基本上重合，可以看出，结果的误差是很小的。
由上表也可以看出计算得到的和曲线拟合出来的结果误差很小。
二、仿真线性调频信号 1. LFM脉冲的匹配滤波
脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够大的作用距离；而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，较好的解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。
脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频信号, 接收时采用匹配滤波器压缩脉冲。 从雷达回波信号性) ，常用的方法是让
s r (t ) 提取出表征目标特性的τi (表征相对距离) 和σi (表征目标反射特s r (t ) 通过雷达发射信号s (t ) 的匹配滤波器，如图2.1所示
图2.1 雷达回波信号匹配滤波处理
s (t ) 的匹配滤波器h r (t ) 为：
*
h (t ) =s (-t ) r
*
s (t ) =s (t )*h (t ) =s (t )*s (-t )*h (t ) o r r 于是，
如图3.1, s (t ) 经过系统h (t ) 得输出信号
s o (t ) ，
∞
s o (t ) =s (t )*h (t )
∞
= =
当0≤t ≤T 时,
T
-∞∞
?s (u ) h (t -u ) du =?h (u ) s (t -u ) du
-∞
u j 2πf c u j πK (t -u ) 2t -u j 2πf c (t -u ) -j πKu 2
e rect () e ?e rect () e du ?T T -∞
s 0(t ) =
t -T ?
e j πKt e -j 2πKtu du e -j 2πKtu T ?e j 2πf c t
-j 2πKt t -T (2.1)
2
=e =
当-T ≤t ≤0时
,
j πKt 2
sin πK (T -t ) t j 2πf c t
e
πKt
t +T s 0(t ) =
-T ?
e j πKt e -j 2πKtu du e -j 2πKtu t +T j 2πf c t
?e T -j 2πKt - (2.2)
2
=e =
合并2.1和2.2两式：
j πKt 2
sin πK (T +t ) t j 2πf c t e
πKt
t
sin πKT (1-) t
rect (t ) e j 2πf c t
s 0(t ) =T
πKTt 2T （2.3）
2.3式即为LFM 脉冲信号经匹配滤波器得输出, 它是一固定载频近似为辛克（sinc ）函数。
f c 的信号。当t ≤T 时，包络
S 0(t ) =TSa (πKTt ) rect (
t t
) =TSa (πBt ) rect () 2T 2T （2.4）
图2.2 匹配滤波的输出信号 如图3.2，当πBt =±π时，
t =±
1π1
πBt =±t =±
B 为其第一零点坐标；当2时，2B ，习
惯上，将此时的脉冲宽度定义为压缩脉冲宽度。
τ=
LFM 信号的压缩前脉冲宽度T 和压缩后的脉冲宽度τ之比通常称为压缩比D ，
11?2=2B B T =TB
上式
D =
τ
表明，压缩比也就是LFM 信号的时宽频宽积。
2. 线性调频信号回波matlab 仿真 close all clear all
eps = 0.000001; B=200.0e6; T=10.e-6; mu=B/T;
Fs=2*B;Ts=1/Fs; N=T/Ts;
t=linspace(-T/2,T/2,N); fi=10e6;
St=exp(j*pi*mu*t.^2);
Sr=exp(j*pi*mu*(t-1e-7).^2); Ht=exp(-j*pi*mu*t.^2);
Jt=exp(j*2*pi*(mu.*t.^2/2+fi.*t)); S_J=St+Jt;
Sot=conv(St,Ht); Sot1=conv(Sr,Ht); Sot2=conv(S_J,Ht); L=2*N-1;
t1=linspace(-T,T,L); Z=abs(Sot);Z=Z/max(Z);
Z1=abs(Sot1);Z1=Z1/max(Z1); Z2=abs(Sot2);Z2=Z2/max(Z2); freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N); LFMFFT=fftshift(abs(fft(St)));
figure(1),subplot(211),plot(t*1e6,real(St)),grid; xlabel('时间/us'),title('实部'),axis([-1 1 -1 1]); subplot(212),plot(t*1e6,real(Sr),'r'),grid axis([-1 1 -1 1]),xlabel('时间/us'),title('实部') figure(2),subplot(211),plot(t*1e6,imag(St)),grid axis([-1 1 -1 1]),xlabel('时间/us'),title('虚部') subplot(212),plot(t*1e6,imag(Sr),'r'),grid axis([-1 1 -1 1]),xlabel('时间/us'),title('虚部')
figure(3),plot(freq*1e-6,LFMFFT),xlabel('频率/MHz') grid,title('LFM信号的频谱');
figure(4),plot(t1*B,Z) ,title('LFM匹配滤波后的波形'); hold,plot(t1*B,Z1),axis([-30 50 0 1]),grid; figure(5),plot(t*1e6,real(S_J)),grid; xlabel('时间/us'),ylabel('幅度');
axis([-1.5 1.5 -1.5 1.5]),title('有杂波干扰的回波信号') figure(6),plot(t1*B,Z2),axis([-200 100 0 1]),grid; title('有杂波干扰的回波信号匹配滤波输出'); xlabel('时间/us'),ylabel('幅度');
范文二：雷达对抗
第一章 雷达对抗概述
内容:基本原理,技术方法,指标要求,系统组成,信号处理,参数选择
§1.1 雷达对抗的基本概念及含义
一 雷达对抗:侦察,干扰,攻击的战术措施的总称
二 基本原理及特点:侦察:(1)雷达发射信号 (2)SNR (3)检测和处理能力 干扰:(1)破坏电介质 (2)干扰+信号 (3) σ 特点:(1)宽频带,大视场 (2)瞬时高速处理
三 电子战:破坏,保障的军事行动
1. EW ECM:ESM,Jamming ,电子隐身,电子摧毁
ECCM: 反 ESM,反 Jamming ,反隐身,反电子摧毁
2.分类:雷达,通信,光电,引信,IFF, C 3I,无源
3.射频对抗. 3MHz~300GHz
光电对抗. 〉300GHz
声学对抗. 3kHz~3MHz
4.信息战
§1.2信号环境
U 1
) (?==N i i
t s S 一.特点:1.Emitter 数量多,密度大,范围大,信号交叠(N,RF,AOA,t)500脉冲/秒 2.信号调制复杂,参数多变,捷变
3.威胁等级,突发工作
二.信号描述:1. }{∞==1
) () (n i i n s t s 脉冲序列 2.检测空间:}{P
PW AOA RF D ???????=
3.可检测空间:{}∞=?=∈=1
10
) () (' n i N i i
D n s n s S U 4.平均脉冲数:∑?==10N i ri i f
p λ, i p —检测概率, ri f —PRF
5.Poison 流:τ内到达 n 个脉冲的规律:()λτλττ?=e n p n
n !
) ( 平均脉冲数:∑∞==?0) (n n n p λττ, ∑∞
==0! n n
x n x e λτλτλτλτλττ?∞
=??∞=∞=??=??=?∑∑∑e n n e n n p n n n n n n
1)
1(00! 1! ) ( n=0
()λτλτλτλτλτλτλτ=??=?=??∞=∑e e e n n n 0!
相邻脉冲间隔 τ的概率密度函数:
λττ?=e p ) (0, λτλττ?=e p ) (1,到达 1个以上的概率: λττ??=?e p 1) (10
λτλτλτ??=???e e ) 1(, k ke kd e =?=?∞
?∞?∫001λτ
λττλ ∴1=k
§1.3雷达侦察概述
一.任务.从雷达发射的信号中检测有用的信号,并且与其它信息一起,引导我方做准确,
及时,有效的反应。
二.分类:1.电子情报侦察 ELINT—和平时期
2.电子支援侦察 ESM——战时
3.雷达寻的和告警 RHAW——战时,自卫
4.引导干扰——资源管理
5.引导杀伤武器
三.技术特点:
1. 作用距离远,预警时间长 1.5倍
2. 隐蔽性强
3. 信息多而准确
4. 局限性
四.组成: P8 Fig1-4
1. 测向接收机 AOA θ
2. 测频接收机 F A t f P PW AOA RF , , , , τ
3. 4. 显示,记录,控制
§1.4雷达干扰概述
一.任务:破坏,扰乱敌方雷达对我方目标的检测的战术,技术,措施的统称
二.分类:遮盖性干扰 欺骗性干扰
远距离支援干扰 SOJ
随队干扰 ESJ
自卫干扰 SSJ
近距离干扰 SFJ
三.组成 P10 Fig1-7,1-8
引导式干扰,转发式干扰
ex1,2,3,5
范文三：雷达对抗
一维干涉仪测向技术及仿真
电子工程学院 杨洪志 201322020687 1干涉仪测向原理
有关电磁波入射方向的信息包含在极化矢量的状态和相位波前的状态中, 相位波前与传播方向垂直。没有多波分辨能力的所有测向方法都是用这两个物理特性之一确定方向的。而电磁场的幅度不包括方向特性, 峰值一般表示为本地场强。干涉仪是相位敏感性方法, 从原理上看是依靠测量电磁波的相位波前。不必进行测向信号预处理而是直接求取空间上分开的传感器之间相位关系的那种测向装置称为干涉仪[2]。
干涉仪测向系统给出的方向信息是由相位关系直接得到的, 不是先变换成一种可用模拟方法容易处理的形式。通常的相位敏感性测向方法虽然也用天线元的相位关系确定来波方向, 但中间要通过幅度关系和相位调制, 如Adockc 和多普勒测向机。
干涉仪测向的实质，是利用无线电波在测向基线上形成的相位差来确定来波方向。一般情况下，测向机只需得到来波的方位角就够了。特殊情况下，要求测向机具有对来波的方位角和仰角同时进行测向的能力，如对空中目标、对短波天波信号测向。
“一维”是指测向天线为“线型”布阵，即所有的测向天线阵元都处于同一条直线上，与之相对应，“二维”是指测向天线为“面型”布阵，即所有的测向天线阵元都处于同一个平面内。 一维相位干涉仪测向公式为:
φ= (2πDsin Θ)/λ （1）
其中，φ为A-B 基线相位差;D 为基线长度; Θ为来波方位角; λ为来波波长。 由于干涉仪测量的相位差（测量值）只能在±180°范围内，由式（1）可知，当基线长D<λ 时，对于任一方向入射波基线实际相位差即实际值在±180°以内，测量值反映实际值;="" 当基线长d="">λ/2 时，对某方向入射波基线相位差实际值可能超过±180°的范围，但测量值只能在±180°范围内，此时从测量值推算实际值时就存在若干个可能，这就是“相位模糊”。所以基线长度D 必须小于λ/2，否则会引起示向多值，即不能保证实际示向与相位差的一一对应，即一个测定的φ，可以计算出两个或两个以上的示向度，这当然是不允许的。然而，对基线长度的限制却制约着测向准确度的提高。为了解决这个矛盾，一般采用长短
基线结合的办法。对于某个工作频率，多基线相位干涉仪中既有“长基线”也有“短基线”。尽管“长基线”存在相位多值，但利用相位单值的“短基线”相位，可以解算出“长基线”的实际相位的精确值，这个过程称为“解相位模糊”。当最长基线长度越长时，解相位模糊所需辅助天线元的数量越多，此时，系统的测向精度越高。
一维相位干涉仪测向存在以下缺陷[1]:
(1) 一维相位干涉仪测向的测向方位角范围只能为 [-90°，+90°]，存在无法区分前方与后方的缺点，即前后方来波以相同夹角入射到基线形成的基线相位差无区别（由sin Θ的对称性也可看出）。
(2) 一维相位干涉仪测向仅适合于来波入射方向与基线不存在仰角的测向场合。式（1）中仅针对俯仰角等于零的情形，如果存在仰角，则等式（1）不成立，如仍沿用此式计算方位角，会引起额外的测向误差。因此，一维相位干涉仪不适合以下来波有仰角的测向。
场合:机载测向、地对空目标测向、短波天波测向。
单信道相关干涉仪测向体制基于相位干涉仪的测向原理, 利用移相合成和相位相关术。采用了多阵元天线、单信道接收机、干涉仪比相、数据库相关等设备技术, 从而实现了宽频段、
全方位、高精度的单信道测向[4]。
误差分析：根据干涉仪测向基本原则可以得出单基线干涉仪测向系统的测向误差为三大因素：波长测量精度，选择的极限长度与信号波长的比值和测向设备的相位测量精度[5]。即使无线电测向系统的灵敏度足够高，在测向条件相同的前提下，对同一个角度值进行多次测向时，仍然存在某些偶然且不可预测的因素干扰，导致最终的测向结果存在误差，这种误差就称为随机误差，也叫偶然误差或者不定误差。这种误差无法测量和校正。尽管单次测向结果的误差具有不确定性，但是如果我们对多次测向结果进行观察，则会发现这些因素服从统计规律我们大致将其分为随机误差和系统误差两大类, 涉仪测向系统误差的产生原因，总的说来，有以下几种原因：设备误差、噪声误差、环境误差、信号特性引起的误差以及天线架设引起的误差等等[6]。
干涉仪侧向技术现状：目前解模糊技术主要有五种方法：长短基线法，虚拟基线法，余数定理解模糊，立体基线法，无模糊长基线干涉仪测向[3]。
2一维干涉仪仿真及实验条件： 给定两天线之间的距离L=0.4365m；
30o ]； 方位角θ的变换范围：[-30o ，
信号频率：800MHz ~4GHz
经计算，频率f ≤687 MHz时可以实现无模糊测向。因此，在800MHz ~4GHz 范围内使用单基线测向均存在模糊。
取频率800M ，1.8G ，2.5G ，3G ，4G 进行MATLAB 仿真。
频率 f =800MHz
250200150100
相位差（单位：°）
500-50-100-150-200-250-30
-20
-10010方位角 θ（单位：°）
20
30
图1 f=800MHz时，相位差随方位角变化图
频率 f =1.8GHz
5000400030002000
相位差（单位：°）
1000
0-1000-2000-3000-4000-5000-30
-20
-10010方位角 θ（单位：°）
20
30
图2 f=1.8GHz时，相位差随方位角变化图
频率 f =2.5GHz
800060004000
相位差（单位：°）
2000
0-2000-4000-6000-8000-30
-20
-10010方位角 θ（单位：°）
2030
图3 f=2.5GHz时，相位差随方位角变化图
频率 f =3GHz
800060004000
相位差（单位：°）
2000
0-2000-4000-6000-8000-30
-20
-10010方位角 θ（单位：°）
2030
图4 f=3GHz时，相位差随方位角变化图
4
频率 f =4GHz
相位差（单位：°）
-30
-20
-10010方位角 θ（单位：°）
2030
发图5 f=4GHz时，相位差随方位角变化图
参考文献
[1] 肖秀丽. 干涉仪测向原理
[2] 梁双港. 基于相位干涉仪测向算法的定位技术研究 [3] 毛虎, 杨建波, 刘鹏. 干涉仪测向技术现状及发展研究 [4]李炳荣, 曲长文. 单信道相关干涉仪测向技术研究 [5] 李华龙. 干涉仪测向系统误差分析
[6] 张昕. 圆阵相关干涉仪测向算法及GPU 实现
范文四：雷达原理与对抗技术 复习资料
一、
1、如果雷达系统的发射信号,本振电压,相参 震荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信 号提供, 那么所有这些信号之间均保持相位 相参 性 。通常把这种系统称为 全相参系统 。
3、雷达的距离分辨力取决于 ,雷达的 作用距离取决于 信噪比 , 占 空比 有关。
改变雷达波相位来改变波束方向的雷达 5、某雷达的发射频率为 10GHZ ,发射脉冲重复 频率为 2000HZ , 发射脉冲宽度为 2us , 发射峰值 功率为 650KW , 则该雷达的 PRT=0.5ms , 发射机 平均功率 =。
6用。
发射状态时发射功率很大,很容易将接收机烧 毁。在发射状态时,收发开关削弱功率保护接 收机。在接收状态时,收发开关恢复正常状态, 使回波信号及时进入接收机。 7、 目标距离测量就是要精确测定收发延迟时间。 根据雷达发射信号的不同, 测定延迟时间通常采 用 脉冲法,频率法,相位法 。
8提高雷达距离的分辨力。采用 调制宽脉冲发射, 以提高发射机平均功率, 提高距离分辨 力。
9、波束形成方法在雷达、声呐及通信系统中均 有应用,有哪两种实现方法。 数字波速形成 (DBF ) 11对抗、声学 三段。
源干扰、复合干扰 。 P12
干扰分为 盖性干扰、 。欺骗性干扰 。 P12
雷达干扰的基本 资源主要分为 引导式、转发式、合成式 。 P14 15(1)宽频带、大视场、复杂电磁信号环境; (2)瞬时信号检测、测量和快速、非匹配信号 处理。
16、 一类测频技术是直接在频域进行的, 包括 索频率窗、毗邻频率窗 。 P19
和 AD 量化法 。 P25
在超外 差接收机中,常以 镜像抑制比 d ms 来衡量系统对 镜像信道干扰的抑制能力。 P22 13、 实际使用的比想法测频技术往往采用多路相 关器并用,其中采用 最短迟延时间 T 的相关器 的相关器 为哪两种定位方式。 多站定位与单站定位 15、 多站定位按照定位采用的测量信息, 主要分 为 测向交汇定位法、测向 /时差定位法、测时差 一般需要 以特定的地理环境或接收站的运动为辅助定位 条件。主要有 飞越目标定位法、方位 /仰角定位 法、测向 /基带滤波测频 。 P29 线的波束宽度 对幅度大小 。 P52 19、 函数的时间变化率, 相位调制函数的二阶导数称 为 调制斜率 。 P17-18
20则系统称 为 频率非搜索或瞬时宽开的测频 系统。 P18 21因此它适合于 宽带测向 。 P52 22、 如果在雷达天线任意旁瓣指向侦察机方向时 就能够达到侦查测向灵敏度, 则称为 雷达侦察的 旁瓣侦收 。 P56
指信号的各项参数, 如信号的振幅、频率(或相位) 、脉冲宽度及脉 冲重复频率等是否随时间作不应有的变化。 24、 PD 雷达主要滤波方法是采用 波器组 或 窄带跟踪滤波器 二、
1、简述现代雷达对抗信号环境的特点和雷达侦 察的技术特点。 P9, P11
(1) 辐射源数量多, 分布密度大, 脉冲重频高, 信号交叠严重。
(2) 信号调制复杂, 参数变化范围大, 且多变、 快变。
(3) 低截获概率雷达信号以及诱饵雷达和虚假 雷达信号日益增多。
技术特点:1、作用距离远,安全隐蔽性好,获 取信息多而准
2、简述 t TOA 测量。 P92
3、简述雷达对抗的基本条件、基本方法及主要 技术特点。 P3
基本条件:雷达发射电磁波;侦察机接收到足
够强的雷达信号;雷达信号的调制方式和参数 位于侦察机处理能力之内;侦察机能够适应其 当前所在的电磁信号环境。
基本方法:破坏雷达探测目标的电磁波传播空 间特性;产生干扰信号进入雷达接收机,破坏 其检测目标和测量目标信息;减小目标的雷达 截面积。
技术特点:宽频带、大视场、复杂电磁信号环 境;瞬时信号检测、测量和快速、非匹配信号 处理。
4、简述脉冲压缩雷达的优缺点。
优点:
1、通过匹配压缩处理获得高的距离分辨率。
2、 脉冲宽度与有效频谱宽度这两个参数可以独 立选取,增加了雷达波形设计的灵活性。 3、宽带信号有利于提高系统的抗干扰能力。 缺点:
1、存在距离和速度耦合,影响测量。
2、存在距离旁瓣,通过加权处理抑制旁瓣。
3、收发系统比较复杂,在信号产生和处理过程 中的任何失真,都将增大旁瓣高度。
5、简述测向定位的作用。 P51
信号分选和识别;引导干扰方向;引导武器系 统攻击;提供告警信息;提供辐射源,方向和 位置情报。
三、
1、 RCS ;雷达反射截面积
2、 UWB ;超宽带
3、 DBF ;数字波束形成
4、 PDW ;脉冲描述字
5、 ELINT ;电子情报侦查
6、 STFT ;短时傅里叶变换
7、 ESM ;电子支援侦查 四、
1、某雷达用的发射机,要求输出脉冲功率为
20MW ,现已知主振放大式发射机的主振器(固 体微波源) 的输入功率为 20mW , 则此微波放大 链的功率增益为多少才能满足要求?
G=10lg(20*10^6)/(20*10^(-3))=90db
2、 一 比 向 法 测 频 接 收 机 , 测 频 范 围 为 [2GHz,4GHz],最短延迟线时间为 0.5ns ,采用 3路相关器, n=4,一输入信号频率为 2.761GHz , 下表给出各相关器无模糊的相位估计值。 分别采 用最长延时线相关器输出和所有相关器输出求 得到的频率估计值。 P27
3、 压缩测频接收机, 测频范围为 f1~f2 =1~2GHz, 示样脉冲 t SA =Tc =1us,那么频率为 1.45GHz 的信 号经过接收机的延时时间是多少。 P50
τ=(f-f1) ×T C /△ f C =0.45us △ f c =f2-f1
1、某超外差搜索接收机测频范围为 [1GHz,
2GHz],中频频率 30MHz ,频率搜索周期 1ms , 中放带宽 2MHz ,试求:
(1)本真的频率变换范围和调谐函数 f L (t)
(2)若有频率为 1125MHz 的连续波信号到达, 求视频输出波形。
(1)测频范围:[1000+30MHz, 2000+30MHz] f L (t)=1000+30+(2000-1000)t/10-3=1030+106t (2)在搜索过程中,输出信号有无时间:中频 频率两边
f L (t1)-1125=29 t1=0.124
f L (t2)-1125=31 t2=0.126 (还有画图) 0
1
RF π2
?
?f
T
n
f
k
k +
=
-
φ()
0 1
RF 1π2
?1
?f n
T
n
f
k
k
i
i
+ -
-
=
∑=
φ
范文五：雷达对抗原理第一次大作业
雷达对抗原理第一次大作业
雷达信号频率的测量
0.引言
进入上世纪80年代以来，战争的现代水平空前提高，电子战渗透到战争的各个方面。军事高技术的发展，使电子对抗的范围不断扩大，并逐步突破了原有的战役战斗范畴，扩展到整个战争领域。海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争和最近的利比亚战争都表明，电子对抗在现代战争中有着极其重要的作用。电子对抗不仅在战时大量使用，在和平时期侦察卫星、侦察飞机、侦察船和地面侦察站不停地监视着对方的电磁辐射，以探明阵地布置、军事集结和调动;也不断收集对方电磁设备的性能参数，以期在战前进行模拟的对抗试验，确保在战争中有效地压制对方的电子设备。
侦察是对抗的基础。电子侦察的基本任务是截获、分析对方的辐射信号，测量信号的到达方向、频率、信号调制特性，最终目的是识别辐射源的属性，以便有针对性的对抗。自电子对抗出现后的60多年来，电子技术的飞跃发展引起了雷达、通信、导航等技术的飞速发展。使对电子侦察设备同时处理多信号的能力、快速反映能力及信号特征处理能力的要求是越来越高。但是现在雷达参数的搜索变化，给信号的分选、识别带来很大困难。所幸大多数辐射源是慢运动或固定的， 因此刹用到达角这一参数将来自很大空域内的辐射源进行分离，然后对各个辐射源分析，成了现代电子侦察的一个特点。
1.概述
图1典型雷达接收机原理框图
1.1 对雷达信号测频的重要性
载波频率是雷达的基本、重要特征，具有相对稳定性，使信号分选、识别、干扰的基本依据。
1.2 对雷达信号测频的主要技术指标
a. 测频时间
定义:从信号到达至测频输出所需时间，是确定或随机的。 要求:瞬时测频，即在雷达脉冲持续时间内完成载波频率测量。 重要性:直接影响侦察系统的截获概率和截获时间。
频域截获概率:即频率搜索概率，单个脉冲的频率搜索概率定义为
(Δfr测频接收机瞬时带宽， f2-f1是测频范围，即侦察频率范围)
截获时间:达到给定的截获概率所需的时间，如果采用瞬时测频接收机，则单个脉冲的截获时间为
(其中Tr是脉冲重复周期，tth是侦察系统的通过时间)
b.测频范围、瞬时带宽、频率分辨力和测频精度
测频范围:测频系统最大可测的雷达信号的频率范围;
瞬时带宽:测频系统在任一瞬间可以测量的雷达信号的频率范围; 频率分辨力:测频系统所能分开的两个同时到达信号的最小频率差; 测频精度:把测频误差的均方根误差称为测频精度 ;
晶体视频接收机:测频范围等于瞬时带宽，频率截获概率,1，但频率分辨率很低，等于瞬时带宽。
窄带搜索接收机:瞬时带宽很窄，频率截获概率很低，但频率分辨率很高。
最大测频误差为:
瞬时带宽越宽，测频误差越大。
c.可测信号形式
现代雷达信号可以分成脉冲和连续波。
脉冲信号:低工作比脉冲信号、高工作比的脉冲多普勒信号、重频抖动和参差信号、编码信号、宽脉冲线性调频信号
(其中宽脉冲线性调频信号的测频比较困难)
测频系统允许的最窄脉宽尽可能窄、是否可以检测脉内频率调制等是其重要的指标。
d.同时信号分离能力
同时到达信号按照两个脉冲前沿的时差分成两类:
第1类同时到达信号:<10ns
第2类同时到达信号:10ns<<120ns
要求测频接收机能够对同时到达信号的频率分别进行精确的测定，而且不丢失其中的弱信号。
e.灵敏度和动态范围
灵敏度是保证正确的发现和测量信号的前提。它域接收机体制和接收机的噪声电平有关。动态范围是指保证测频接收机精确测频条件下信号功率的变化范围，它包括:
工作动态范围:保证测频精度条件下的强信号与弱信号的功率之比，也称为噪声限制动态范围。
瞬时动态范围: 保证测频精度条件下的强信号与寄生信号的功率之比。
1.3 现代测频技术分类
2.典型的几种测频技术
2.1频率搜索测频技术
1(搜索式超外差测频技术的基本原理
图2 搜索式超外差接收机方框图
超外差接收机的工作原理是利用中放的高增益和优良的频率选择性特性，对本阵与输入信号变频后的中频进行检测和频率测量。由
于变频后的中频信号可以保留窄带输入信号中的各种调制信息，消除了变频前输入信号载频的巨大差异，便于进行后续的各种信号处理，特别是数字信号处理，因此超外差接收机被广泛地应用于各种电子战接收机中，频率搜索主要是对变频本阵的调谐和控制。
几个重要参数:
1、通带B(t)=[fR(t)-1/2ΔΩRF,fR(t)+1/2ΔΩRF]
2、微波预选器中心频率fR(t)、调谐本阵频率fL(t)、输入信号频率f i的关系:fL(t)-fR(t)=f
i;
2(寄生信道及其消除方法
如果在混频器输入同时加入信号fR和本振信号fL, 由于混频器的非线性作用，许多频率组合可以产生中频信号，其一般关系为:
m,n 为整数，其中当m=1, n=-1时为主信道，m=-1,n=-1为镜像干扰，主信道和镜像信道示意如图:
主信道:超外差
寄生信道:
主要寄生信道: m=1,n= -1除外
镜像信道:
镜像抑制比:
提高镜像抑制的方法:微波预选-本振统调、宽带滤波-高中频、镜像抑制混频器、 零中频
3. 几种典型超外差接收机
a. 窄带超外差接收机
采用微波预选器与本振通调，对每个分辨单元顺序搜索。 射频带宽:20,60MHz。 优点:频率分辨率高、灵敏度高、抗干扰能力强、输出信号密度低、对信号处理要求低。缺点:截获时间长，截获概率低，不能检测频率捷变、线性调频、编码信号。
b. 宽带超外差接收机
瞬时带宽:100,200MHz。优点:能检测频率捷变、线性调频、编码信号;截获时间缩短。
c. 宽带预选超外差接收机
采用宽带预选器和高中频，扩展瞬时带宽。
2.2 比相法测频技术
比相法测频是一种宽带、快速的测频技术，也称瞬时测频技术(IFM)。
1.基本工作原理
比相法通过延迟频率变换成相位差，由宽带微波相关器将相位差换成电压，再经信号处理，输出信号频率测量值。
图3 比相法测频的基本电路图
2.极性量化法
极性量化法是根据鉴相输出信号的正负极性进行信号频率测量和编码输出的。
图4实用的微波鉴相器原理图
3.主要技术参数
F倍频程或者更高
频率分辨率:1,2MHz
测频精度: 1,2MHz
频率截获概率:1
频率截获时间:脉冲重复周期
灵敏度:,40dBm~ ,50dBm
动态范围:50,60dB
2.3信道化测频技术
信道化测频技术是利用毗邻的滤波器组对输入信号进行频域滤波和检测的测频技术。主要采用模拟滤波器组和数字滤波器组实现，分别称为模拟信道化测频技术和数字信道化测频技术。这里主要探讨数字信道化测频技术。
1.数字信道化测频技术概述
信道化是将接收机带宽划分为若干个子信道，然后对每个子信道输出分别进行检测、分析，以确定信号是否存在和测量参数的方法，与其等效的关键处理就是滤波器组。因此，数字信道化可以看成一个数字滤波器组，它也可以看成有K个输出口的网络，通过测量滤波器组的输出，可以确定输入脉冲信号的部分参数，比如载频、到达时间TOA、脉宽、脉冲幅度以等。数字信道化原理框图，如下图5。
图5数字信道化原理方框图
所谓的数字滤波器组是指具有一个共同输入x(n)，若干个输出端的一组滤波器，如图5虚线框所示。图中h(k)，k=O，1，?，K—l为第k个滤波器的冲击响应，这K个滤波器的功能是把宽带信号s(n)分成K个子频带滤波输出，覆盖整个频带，因此，它们就构成了一个信道化
滤波器组。该滤波器组将整个无模糊采样频带(复信号为[0，fs]，实信号为[-fs,2，fs,2])划分为若干个并行的信道输出，使得信号无论何时在何信道出现，均能加以截获，并进行解调分析。所以这种滤波器组信道化方法具备了全概率截获能力。由此可见，实现数字信道化的关键技术是如何设计符合要求的滤波器组。
2.数字信道化测频原理
设各滤波器3dB带宽均为B，各信道中心频率为fo，m=0，l，?，M-1各信道带宽ΔF=fo，m-fo,m-1。其中ΔF保持不变，改变带通滤波器的带宽可以得到不同的信道划分，主要有两种不同的滤波器配置方法:无重叠的频带分配(图6)和有重叠的频带分配(图7)。 a.B=ΔF频带无折叠
其滤波器的配置方法如图所示:
图6无重叠的频带分配方案
b.信道之间相互重叠
其滤波器的配置方法如图所示:
图7叠l/3带宽频带分配方案
无论上述哪种信道分配方式，当多个信号同时落入一个信道中时，将无法把它们区分开，因此信道化的频率分辨率取决于各子信道带宽。设计时，子信道的带宽越窄，频率分辨率和测频精度就越高，相反子信道的带宽越宽，频率分辨率和测频精度就越低。
3.参考资料
1.赵国庆 雷达对抗原理(第二版) 西安电子科技出版社
2.王宏伟 基于傅立叶变换的数字信道化及相关技术 西安电子科技大学博士学位论文
3.都佰胜 欠采样测频与信号处理技术 西安电子科技大学硕士学位论文
