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现代雷达系统理论

现代雷达系统理论. 王一丁 中国科学院电子学研究所. 第一章 绪论 第二章 信号检测与参数估计 第三章 目标分辨与模糊函数 第四章 脉冲压缩 第五章 合成孔径成像雷达. 第一章 绪论. 根据雷达分机和雷达测量方法分别介绍雷达的组成和测量原理。前者包括雷达发射机、雷达接收机、终端显示和数据录取设备的组成、基本工作原理及主要指标；后者包括雷达的测距、测角和测速的基本原理和各种实现方法。. 第二章 信号检测与参数估计.

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现代雷达系统理论

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Presentation Transcript

  1. 现代雷达系统理论 王一丁 中国科学院电子学研究所

  2. 第一章 绪论 • 第二章 信号检测与参数估计 • 第三章 目标分辨与模糊函数 • 第四章 脉冲压缩 • 第五章 合成孔径成像雷达

  3. 第一章 绪论 根据雷达分机和雷达测量方法分别介绍雷达的组成和测量原理。前者包括雷达发射机、雷达接收机、终端显示和数据录取设备的组成、基本工作原理及主要指标；后者包括雷达的测距、测角和测速的基本原理和各种实现方法。

  4. 第二章 信号检测与参数估计 雷达的基本任务是发现目标并测定其坐标。通常目标的回波信号中总是混杂着噪声和各类干扰，而噪声和各种干扰信号均具有随机特性，在这种条件下发现目标的问题属于信号检测的范畴，而测定目标坐标则是参数估计问题。

  5. 第三章 目标分辨与模糊函数 设计和研究雷达波形的主要数学工具是模糊函数。模糊函数最初虽由分辨问题引出，但是它不仅能描述雷达信号的分辨特性和模糊度，还可以描述由雷达信号决定的测量精度和杂波抑制特性。

  6. 第四章 脉冲压缩 近年来，从改进雷达体制方面来扩大作用距离和提高距离分辨力方面已有很大进步。这种体制就是脉冲压缩雷达体制，它采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够的最大作用距离，而接收时则采用相应的脉冲压缩方法获得窄脉冲，以提高距离分辨力，因而较好地解决作用距离和分辨力之间的矛盾。

  7. 第五章 合成孔径成像雷达 深入了解合成孔径成像雷达的原理、多普勒分辨理论、脉冲压缩技术、雷达信号模型、非聚焦合成孔径雷达和聚焦合成孔径雷达成像处理方法。

  8. 教学参考书 • 《雷达原理》丁鹭飞 等著 西安电子科技大学出版社 • 《雷达成像技术》刘永坦 等著 哈尔滨工业大学出版社

  9. 第一章 绪论 • 电磁波特性 • 电磁波频段 • 雷达概念 • 雷达基本组成 • 雷达基本指标 • 雷达参数选择 • 雷达分类 • 现代雷达技术发展趋势

  10. 电磁波特性（1） • 光波特性 牛顿的光微粒学说 惠更斯的光波动学说

  11. 电磁波特性（2） • 光波特性 光的量子学说 麦克斯韦尔理论

  12. 电磁波特性（3） • 电磁波特性 方向性 直线性

  13. 电磁波特性（4） • 电磁波产生 λ=C/f

  14. 电磁波特性（5） • 电磁波与物体的作用 反射 透射 吸收

  15. 电磁波特性（6） • 电磁波传输 空气中传输 天线 微波传输线中传输 波导, 电缆

  16. 电磁波频段 1. 功率 2. 穿透能力 3. 设备体积 4. 系统性能

  17. 雷达概念（1） • Radio Detection and Ranging 1. 目标斜距的测量 2. 目标角位置的测量 3. 相对速度的测量 4. 目标尺寸和形状的测量

  18. 雷达概念（2） • 雷达方程

  19. 雷达基本组成 • 发射机 • 天线 • 接收机 • 数据采集 • 显示 • 定时 • 信号处理 • 控制系统 • 通讯系统

  20. 雷达原理框图

  21. 雷达发射机（1） 雷达发射机工作原理：

  22. 雷达发射机（2） 雷达发射机主要指标： 1. 工作频率或波段 2. 输出功率 3. 效率 4. 信号形式 5. 信号频谱纯度

  23. 雷达发射机（3） 雷达发射机分类： 使用器件 • 真空电子管发射机 • 晶体管固态发射机 工作方式 • 单级振荡式发射机 • 主振放大式发射机

  24. 雷达发射机（4） 磁控管发射机： 磁控管 调制器

  25. 雷达发射机（5） 行波管发射机：

  26. 雷达发射机（6） 固态发射机：

  27. 雷达天线（1） 雷达天线的工作原理：

  28. 雷达天线（2） • 雷达天线的主要指标： 1. 方向图 2. 增益 3. 带宽 4. 极化 5. 副瓣电平

  29. 方位向方向图

  30. 高低向方向图

  31. 雷达天线（3） • 雷达天线的分类： 1. 直接辐射类型 2. 间接反射类型

  32. 雷达接收机（1） 雷达接收机组成：

  33. 雷达接收机（2） 雷达接收机主要指标： 1. 灵敏度 2. 频带宽度 3. 动态范围 4. 滤波特性 5. 频率稳定度

  34. 雷达接收机（3） 雷达接收机分类： 1. 直接混频方式 2. 前级放大方式

  35. 雷达数据采集 1.数据采集 2. 数据存储 3. 数据形成 4. 高速数据采集

  36. 雷达数据后处理 1. 角度信息处理 2. 距离信息处理 3. 速度信息处理 4. 目标特性处理 5. 综合信息处理

  37. 雷达定时 1. 雷达工作的中枢神经 2. 参数测量的基础 3. 信号产生的源头

  38. 雷达控制系统 1. 目标跟踪功能 2. 天线控制功能

  39. 雷达通讯系统 1. 指令传递 2. 数据传递

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