雷達(dá)原理與系統(tǒng)課程設(shè)計

1、電子科技大學(xué)課 程 設(shè) 計 報 告 課程名稱：雷達(dá)原理與系統(tǒng)設(shè)計名稱：雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)老師： 姓名： 學(xué)號：專業(yè)： 設(shè)計題目： 設(shè)計一雷達(dá)系統(tǒng)，對1目標(biāo)，要求探測距離為10km，發(fā)射波形為常規(guī)脈沖，方位角分辨力為2°，俯仰角分辨力為20 °，距離分辨力為15m。要求： 1 設(shè)計和計算雷達(dá)系統(tǒng)的各項參數(shù)，包括工作頻率、發(fā)射功率、接收機(jī)靈敏度、天線孔徑和增益，脈沖重復(fù)頻率、相參積累時間等。 2 分析系統(tǒng)的最大不模糊速度和最大不模糊距離、計算系統(tǒng)的速度分辨力。 3 在學(xué)完雷達(dá)系統(tǒng)脈沖壓縮相關(guān)內(nèi)容后，設(shè)計線性調(diào)頻波形，使雷達(dá)的作用距離增加到200km，距離分辨力達(dá)到3米。并畫出單一

2、目標(biāo)回波經(jīng)過脈沖壓縮后的波形。參數(shù)求解：1已知距離分辨率的公式為： ，式中為電波傳播數(shù)度，為脈沖寬度，則令雷達(dá)的工作頻率為，發(fā)射功率，則雷達(dá)的角度分辨力取決于雷達(dá)的工作波長 和天線口徑尺寸 ，約為 ,則可得：水平口徑尺寸為： 垂直口徑尺寸 為：天線的孔徑 天線增益 發(fā)射波形為簡單的矩形脈沖序列，設(shè)脈沖寬度為，脈沖重復(fù)周期為 則 設(shè)稱作雷達(dá)的工作比為，常規(guī)的矩形振幅調(diào)制脈沖雷達(dá)工作比的范圍為0.0001-0.01，取，則 以單基地脈沖雷達(dá)為例，天線采用收發(fā)共用，則雷達(dá)方程為 則接收機(jī)靈敏度 設(shè)單基地脈沖雷達(dá)的天線為環(huán)掃天線，天線掃描速度，水平波速選擇時運(yùn)用最大值測向，當(dāng)水平波速的寬度大于顯示器的

3、亮點(diǎn)直徑時，取 則對一個點(diǎn)目標(biāo)的相參積累時間為 脈沖積累個數(shù) 2 不產(chǎn)生頻閃的條件是： 其中表示脈沖多普勒頻率，由 關(guān)系可得最大不模糊速度： 雷達(dá)的最大單值測距范圍由其脈沖重復(fù)周期 決定，為保證單值測距，通常應(yīng)選取 故最大不模糊距離 設(shè)發(fā)射脈沖為單載頻的矩形脈沖信號，其單位能量復(fù)包絡(luò)可寫成 ，表達(dá)式為： 則由速度模糊函數(shù)的定義可得模糊函數(shù) 為： 多普勒分辨常數(shù)為： 有效相關(guān)時間 為： 信號在時域持續(xù)的時間越長即越大，速度分辨力越強(qiáng)，速度分辨率 3由于相參積累的個數(shù)為，則雷達(dá)實(shí)際的探測距離則會增加為原來的,所以實(shí)際的探測距離為： 設(shè)壓縮網(wǎng)絡(luò)是無源網(wǎng)絡(luò)，其本生不會產(chǎn)生噪聲，而輸入的噪聲具有隨機(jī)特征，故經(jīng)過壓縮網(wǎng)絡(luò)后輸入噪聲不會被壓縮，仍保持在接收機(jī)的原有噪聲電平上，所以輸出脈沖信號噪聲的功率比與輸入脈沖信號噪聲的功率比提高了倍。 即，其中稱為壓縮比。這就使得脈沖壓縮雷達(dá)的探測距離比采用相同發(fā)射的脈沖功率和保持相同分辨率的普通脈沖調(diào)制雷達(dá)的探測距離增加了 倍。故可求得： 由于線性調(diào)頻波的距離分辨率為3m，所以壓縮后的脈沖寬度 為： 則壓縮前的脈沖寬度為：線性調(diào)頻波的帶寬 為： 綜上所述設(shè)計線性調(diào)頻波 為：其中