電子科技大學(xué)雷達(dá)原理課程設(shè)計(jì)

1、雷 達(dá) 原 理 與 系 統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：姒強(qiáng)姓名：張基恒14學(xué)院：電子工程學(xué)院:課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一雷達(dá)系統(tǒng)，對1m2的目標(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(jì)和計(jì)算雷達(dá)系統(tǒng)的各項(xiàng)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(jì)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(jì)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。并畫出單一目標(biāo)回波經(jīng)過脈沖壓縮后的波形

2、。二：系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 .設(shè)計(jì)和計(jì)算雷達(dá)系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)(1)由距離分辨率的公式:Rm C2，式中C為電波傳播數(shù)度,為脈沖寬度，則2 158 s3 10810 7s0.1 s.取雷達(dá)的工作頻率為1.5GHZ，發(fā)射功率R 30kW，則1.5 109 m83 100.2m。(2) 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L，約為/2L ,則可得：水平口徑尺寸L為：垂直口徑尺寸h為：天線的孔徑：A Lh 2.87 0.287m20.82m2天線增益G40.820.22257(3) 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Tr則有:設(shè)fr稱作雷達(dá)的工作比為D，常規(guī)的矩形振幅調(diào)制脈沖

3、雷達(dá)工作比的范圍為，為了 滿足測距的單值性，取 D 0.005，則（4）接收機(jī)靈敏度若以單基地脈沖雷達(dá)為例，天線采用收發(fā)共用，則雷達(dá)方程為：232所以，接收機(jī)靈敏度Simin學(xué) 型衛(wèi) 1 0.824 W 4 1012W4Rmax40.22 104（5）相參積累時間設(shè)單基地脈沖雷達(dá)的天線為360°環(huán)掃天線，天線掃描速度a 5r/min，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亮點(diǎn)直徑時，可?。簞t對一個點(diǎn)目標(biāo)的相參積累時間t為：脈沖積累個數(shù)n tfr 10 103667152 雷達(dá)系統(tǒng)的最大不模糊速度，最大不模糊距離，速度分辨率不產(chǎn)生頻閃的條件是：fd 1 fr其中fd

4、表示脈沖多普勒頻率，由fd 紐 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Tr決定，為保證單值測距，通常應(yīng)選?。汗首畲蟛荒：嚯xRmax 3km。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u t ，表達(dá)式如下：則由速度模糊函數(shù)的定義可得模糊函數(shù)Wd為:多普勒分辨常數(shù)Afd為：有效相關(guān)時間Te為：信號在時域持續(xù)的時間越長即Te越大，速度分辨力越強(qiáng),、 亠亠 0 2 速度分辨率vm/s 1.5m/s212丄153.設(shè)計(jì)線性調(diào)頻波形由于相參積累的個數(shù)為n 667，貝U雷達(dá)實(shí)際的探測距離則會增加為原來的47,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 D倍。即:S/ NS/ N其中D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 4D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B為：j2 f°t 琴綜上所述設(shè)計(jì)線性調(diào)頻波S t為：S t e 2其中fo表示雷達(dá)的工作頻率，k為調(diào)制寬度；設(shè)fo