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雷达信号分析引言

发布时间: 2021-03-17 18:00:14

⑴ 在网上看到的一份雷达信号的模块图,求大神分析一下它的原理。是如何发射信号和接收信号的

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⑵ 雷达脉冲信号怎样分析怎么确定是属于那种雷达信号

为准确测量脉冲串的特性,必须知道脉冲的频率。在许多情况,会有一个系统参考信号可用以把RTSA的参考与被测试设备参考锁定在一起。在这种情况,因测量工具和被测设备是锁定在一起的,所以手动输入频率错误为零。当并不准确把握脉冲频率时,RTSA利用三个用于频率误差估测的可选方法来确定RTSA的中心频率和脉冲频率之差。由用户选定的方法取决于频率和脉冲的相位特性。 雷达脉冲的频率和相位特性可被定义为具有恒固相位、变化相位或线性调频行为。在每种情况,每隔一段时间都对脉冲相位进行估算以确定来自测量相位的任何差异并借助该差异来估算脉冲串和仪器中心频率的频率变化或误差。可通过确定每个脉冲相对于参考信号相位的相位来估算固定相位脉动信号的频率(如脉冲调制的CW信号)。利用被测信号的同相/正交(I/Q)表述来构建内置在RTSA内的信号处理算法。相位是由I/Q波形计算的,其中: 相位(f)=arctan(Q/I) 然后用计算得来的每一脉冲相位计算相位差与时间的斜率,且还得到相对于分析仪频率的频率误差。为优化当确定脉冲相位时由滤波产生的超调和震铃效应,从每个脉冲50%处的中心进行I和Q采样。 对频率固定相位变化的信号(如开/关一个定频振荡器)来说,脉冲间没有简单关系。也就是说,虽然脉冲的频率一样,但每个脉冲的相位却不同。这样,就必须确定每个脉冲频率。通过确定每个脉冲对应于参考信号的相位斜率,有可能算出每个相位的频率误差。每个脉冲高电平中心处的50%用于该计算。然后对分析阶段得出的全部脉冲频率值进行平均以决定与测量频率的频率误差。 对包含重复线性调频变频的信号来说,在脉冲高电平持续时间,相位以抛物线方式变化。这种情况,可通过为每一抛物线相位计算找出一个合适的线切来估算频率误差。 对先进雷达系统来说,脉冲与脉冲间的相位测量一般是个重要指标。伴随着准确测试脉冲频率的需要,脉冲与脉冲间的相位测量精度取决于如下4个关键因素:相噪、整个测量时间、脉冲边沿定义和测量点以及信噪比(SNR)。被测信号自身及测量仪器的相噪都会影响测量精度。相噪带来的不确定性由总体测量时间决定。例如,1ms测量时间将导致集成的集成相噪限制以相对于载频约1kHz的偏置开始并扩展至测量带宽。 可通过把参考脉冲和被测脉冲间间隔最小化的方式来获得脉冲与脉冲间测量的更高稳定性。在准确脉冲测量中另一个重要因素是估算脉冲的上升沿到底在哪里开始,及为了使脉冲震铃消失它到底要持续多长时间。RF载频的脉冲与脉冲间的相位测量是由到脉冲上升沿的确定偏移完成的。定义得不好或测得不准确的上升沿可导致与参考频率不一致的偏移并恶化精度。当测量上升和下降沿时采用插值方法将有助于把该不确定性最小化。 确定相对于脉冲上升沿的测量点是有用的。为计算上升沿,脉冲-脉冲间任意点相位的测量精度都具体规定为应大于t = 10(测量带宽)、无论从上升还是下降沿来算都一样。例如,采用55 MHz测量滤波器的脉冲-脉冲间的相位测量在规范内,从脉冲的上升或下降沿来算,测量点大于10/(55 x 106),也即约为182 ns。 最后,在脉冲-脉冲测量中,SNR是个重要因素。高端RTSA的典型脉冲-脉冲间相位测量的不确定度在2GHz、20MHz带宽时是1.7deg.、比110MHz带宽下降了2.0deg.。在10GHz、20MHz带宽时精度是3.2deg.,在110MHz带宽时升至5deg.。

⑶ 各种雷达信号术语;ka频、K频等代表

雷达k频
ka频意思是:
k波段指频率24.105-24.195ghz范围无线电波;
ka波段指频率范围34.4-35.2ghz范围内无线电波。
k频段、ka频段、x频段等,都是对某一特定无线电频率范围的称谓,例如:
k频段是指频率在24.105-24.195ghz范围的无线电波。
ka频段是指频率范围在34.4-35.2ghz范围内的无线电波。
x频段又称10ghz波段,k频段又称24ghz波段,ka频段又称35ghz波段。
在中国,这三个波段中的某些频点,被划分给道路交通电子监测系统使用。包括:车速监测、闯红灯监测……
对于道路电子监控系统,常用频点如下:
x频段的频点是10.525ghz±25mhz;
k频段的频点是24.150ghz±200mhz;
ka频段的频点是34.700ghz±1300mhz。

⑷ 雷达的相关知识

雷达是20世纪人类在电子工程领域的一项重大发明。雷达的出现为人类在许多领域引入了现代科技的手段。
1935年2月25日,英国人为了防御敌机对本土的攻击,开始了第一次实用雷达实验。当时使用的媒体是由BBC广播站发射的50米波长的常规无线电波,在一个事先装有接收设备的货车里,科研人员在显示器上看到了由飞机反射回来的无线电信号的回波,于是雷达产生了。
雷达是利用极短的无线电波进行探测的,雷达的组成部分有发射机、天线、接收机和显示器等。由于无线电波传播时,遇到障碍物就能反射回来,雷达就根据这个原理把无线电波发射出去,再用接收装置接收反射回来的无线电波,这样就可以测定目标的方向、距离、高度等。最初雷达主要用于军事。第二次世界大战期间,英国在海岸线上建起了雷达防御网络。这些早期的雷达使英国人能够不断地成功抗击德军破坏性的空中和海底袭击。
雷达被人们称为千里眼。在现代战争中,由于雷达技术的进步,使交战双方在相距几十公里,甚至上百公里,人还互相看不到,就已拉开了空战序幕,这就是现代空战利用雷达的一个特点――超视距空战。
由于雷达自身的工作原理,造成了雷达在使用中存在有捕捉对象的盲区,这也就有了在战争中利用雷达盲区偷袭成功的战例。现代战争中,为了躲避雷达的监视,美国生产出了一种隐形轰炸机,它可以有效驱散雷达信号,使它对于常规的雷达系统保持隐形。正是由于这种矛与盾的关系,科学家在这个领域不断探索研制分辨能力更高的雷达。
随着雷达技术的不断改进,如今雷达被广泛用于民航管制、地形测量、气象、航海等众多领域。面对日益拥挤的天空,拥有精密的雷达监测系统至关重要。使用雷达设备可不受天气的影响,不分昼夜进行监测。民航管制员通过雷达直接获取飞机的位置、高度、航行轨迹等信息,及时调节飞行方位和高度。在雷达的使用科学原理中,雷达与目标之间有相地运动,回波信号的频率有多普勒频移,根据多普勒效应的原理可以求得其相对速度。这也是交通警在公路上测量汽车速度的测速雷达工作的原理。
我国在雷达技术方面发展很快,取得了很大成就。探地雷达就是我国研制的,它可适用于不同深度的地下探测。目前,探地雷达已经广泛应用于国防、城市建设、水利、考古等领域。中科院电子所研制成功了星载合成孔径雷达模拟样机,并对1998年长江中下游特大洪涝灾害进行了监测,获取了受灾地区的图像,为抗洪救灾提供了准确的灾情数据。随着高科技的不断发展,雷达技术将在21世纪得到更广泛的应用。

雷达的历史
1922年 美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。

1924年 英国阿普利顿和巴尼特通过电离层反射无线电波测量赛层的高度。美国布莱尔和杜夫用脉冲波来测量亥维塞层。

1931年 美国海军研究实验室利用拍频原理研制雷达,开始让发射机发射连续波,三年后改用脉冲波。

1935年 法国古顿研制出用磁控管产生16厘米波长的撜习?窖捌鲾,可以在雾天或黑夜发现其他船只。这是雷达和平利用的开始。1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。英国空军又增设了五个,它们在第二次世界大战中发挥了重要作用。

1937年 美国第一个军舰雷达XAF试验成功。

1941年 苏联最早在飞机上装备预警雷达。

1943年 美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,可将运动中的飞机柏摄下来,他胶发明了可同时分辨几十个目标的微波预警雷达。

1947年 美国贝尔电话实验室研制出线性调频脉冲雷达。 50年代中期 美国装备了超距预警雷达系统,可以探寻超音速飞机。不久又研制出脉冲多普勒雷达。

1959年 美国通用电器公司研制出弹道导弹预警雷达系统,可发跟踪3000英里外,600英里高的导弹,预警时间为20分钟。

1964年 美国装置了第一个空间轨道监视雷达,用于监视人造地球卫星或空间飞行器。

1971年 加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。与此同时,数字雷达技术在美国出现。

⑸ 雷达数字信号处理的正文

为完成雷达数字信号检测和信息提取功能所采取的实施手段。物体的反射回波是微弱的高频信号,经过变频、放大和滤波等处理变成具有一定强度的模拟信号(时间上连续,幅度上可为任意实数值)。数字处理须采用模拟-数字转换器,把模拟信号转换成为数字信号(时间上离散,幅度上分层),然后进行各种运算和处理。早期的雷达信号处理,几乎全部是模拟的。50年代出现利用计算机进行信号处理的雷达系统。这是雷达数字信号处理的开端,功能还仅限于自动检测。

⑹ 帮忙写一篇雷达方面的科技论文

稀疏成份分析及在雷达成像处理中的应用

稀疏成份分析是一种新兴的信号分析方法。它以过完备词典为基础,能从有限的观测数据中获得信号的稀疏表示,有效地挖掘信号的自然属性和本质的驱动源,提高变换域的分辨率,为信号处理提供了有力的工具。作为信号处理的重要组成部分,雷达成像技术无论在军事还是民用上都有巨大的应用潜力。雷达成像本质上就是一个信号表示过程,由于高频区雷达目标散射行为具有局部特性,用稀疏成份分析方法能提高雷达图像的质量,有利于图像分析和目标识别。针对雷达成像的应用背景,本文研究了稀疏成份分析中稀疏性度量函数构造的一般准则等理论问题,以及基于稀疏成份分析的雷达成像算法,包括一维距离像、二维逆合成孔径雷达成像和多频段雷达信号综合技术等。研究了稀疏成份分析中度量函数的构造和算法分析等理论问题。利用稀疏成份分析方法研究了高分辨一维距离像稀疏表示的原子构造与相关算法,并对算法的参数估计性能进行了理论分析。研究了基于稀疏成份分析的逆合成孔径雷达成像算法。根据雷达目标散射信号的稀疏表示模型,研究了多频段多分辨雷达信号综合技术。根据雷达目标的理想点散射体模型和几何绕射模型,分析了多频段雷达回波观测信号的联系与差别,并利用稀疏成份分析方法提出了高分辨一维距离像的多频段信号综合成像技术。针对多频段窄带组网雷达检测海上目标的应用背景,根据雷达目标在低分辨回波中的稀疏分布特性和海杂波的分布特性,提出了多雷达距离分辨率匹配处理技术,提高了雷达回波的距离分辨率并实现了多雷达距离分辨率的匹配统一,为多频段窄带雷达信号综合提供了统一的基础。

⑺ 雷达信号处理的历史

雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。因此,它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。[1]

⑻ 雷达信号具有的形式与特点

雷达信号具有的形式与特点
雷达通过对回波信号进行接收检测处理来识别复杂回波中的有用信息.其中,雷达信号波形的选择与设计有着相当重要的作用,它直接影响到雷达发射机形式的选择、信号处理方式、雷达的作用距离及抗于扰、抗截获等很多重要问题。所以,为了选择或者设计出适合特定用途的雷达信号形式,在对雷达系统设计之前有必要研究各种雷达信号的性能。雷达信号模糊函数全面地反映了雷达所发射的信号在距离和速度二维上的测量精度和分辨率。
因此,雷达信号模糊函数理论对于雷达最优波形设计具有非常重要的意义。

现代信息技术的发展对现代雷达系统在有效作用距离、分辨率、测量精度以及电子对抗诸多方面提出了越来越高的要求。针对现代雷达的特殊用途,模糊函数理论为系统研究最优波形提供了基本的研究平台。模糊函数把雷达接收机输出信号的复包络描述为雷达目标距离和径向速度的函数,它可以提供分辨力、测量精度和杂波抑制等重要信息。

模糊函数可以作为单一目标距离和速度的精度与分辨率评估尺度参数,根据这些参数还可以可靠区分多个目标.采用仿真的方法对雷达信号及其性能进行研究具有许多优越性。首先,通过仿真可以在不更改主要的硬件和软件的情况下,灵活地选择和改变参数值。第二,仿真可使雷达信号的设计人员通过改变参数,评价不同作战环境下各种参数对雷达系统性能的影响。第三,对关键技术及参数在仿真中加以研究,可节省大量的人力、物力和财力,并且具有很高的灵活性和可重复性,从而达到节省研制费用、缩短研制周期的目的。 本文基于雷达信号波形设计,从几类雷达发射信号出发,推导出不同雷达信号的模糊函数的数学模型,并绘制出模糊函数图,根据模糊函数图分析各类信号特点。

在此基础上,根据雷达系统的要求(如分辨力、精度、抗干扰等),对线性调频信号雷达进行了仿真实验,评估所设计雷达信号的实用的价值。本文在波形设计过程中主要采用Matlab对各模块进行功能建模和仿真,取得了较好的仿真效果。仿真研究表明,模糊函数全面反映了雷达所发射的信号在距离和速度上的测量精度和分辨能力。在给定目标环境的条件下,模糊函数可以作为设计和选择合适的雷达信号的重要方法。