雷达设计-肖乾树

课程设计电磁五班肖乾树2011029170008设计一雷达系统，对1m2目标，要求探测距离为10km，发射波形为常规脉冲，方位角分辨力为2°，俯仰角分辨力为20°，距离分辨力为15m。要求：1.设计和计算雷达系统的各项参数，包括工作频率、发射功率、接收机灵敏度、天线孔径和增益，脉冲重复频率、相参积累时间等。2.分析系统的最大不模糊速度和最大不模糊距离、计算系统的速度分辨力。3.在学完雷达系统脉冲压缩相关内容后，设计线性调频波形，使雷达的作用距离增加到200km，距离分辨力达到3米。并画出单一目标回波经过脉冲压缩后的波形。解:1.设发射功率Pt=10kw,波长λ=3cm,则工作频率f=c\λ=1010Hz因为方位角分辨力为2°，俯仰角分辨力为20°由,,取K=1,得天线D1=0.8594m,D2=0.08594m,则雷达天线接收面积A=D1×D2=0.07386m2由公式所以增益G=1031.280148=30.1338dB,又因为若采用100个脉冲相参积累,则Rmax’=(100Rmax)1/4已知目标散射截面积σ=1m2,最大探测距离Rmax=10km;代入以上参数并由第一个公式计算得接收机灵敏度即最小可检测信号Simin=6.53×10-10w.因为距离分辨力为15m,由得=10-7s,设占空比D=0.001,则fr=10KHz.相参积累时间t=100×Tr=0.01s.2.最大不模糊距离:R0max=0.5c×Tr=15km;最大不模糊速度:Vr0=0.5λ×fr=150m/s;012kD系统的速度分辨力:v=λ\(2T)=1.5m/s3.采用脉冲压缩技术，由且距离分辨力达到3米，则B=50MHz,0=2×10-8s压缩比D=\0=5雷达的作用距离增加到200km,即Rmax”=20Rmax,则D=160000为了同时满足距离分辨率和最大作用距离,取D=160000又因为时带机D=BT,则B=1.6×1012Hz,T=10×10-8s,设计线性调频波形如下-0.04-0.03-0.02-0.0100.010.020.030.040.05-0.500.51TimeinusecRealpartofchirpsignal-1.5-1-0.500.511.5x106200400600800FrequencyinMHzMagnitudespectrumofchirpsignal单一目标回波经过脉冲压缩后的波形为-15-10-5051015-50-40-30-20-100TimeinsecBAmplitude,dBChirpsignalaftermatchedfilter-3-2-1-0.500.5123-13.4-40TimeinsecBAmplitude,dBChirpsignalaftermatchedfilter(Zoom)emulationalsinc