ka波段连续波多普勒雷达总体设计

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1、毕业论文(设计)题目Ka波段连续波多普勒雷达总体设计学生姓名鲁建彬学号20071305039院系电子与信息工程学院专业电子信息工程指导教师葛俊祥二Ｏ一一年五月三十日声明本人郑重声明：1、持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。2、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。3、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。4、本论文中除引文和致谢的内容外，没有抄袭其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。5、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。作者签名：日期：目录1.绪论11.

2、1雷达综述11.28毫米调频连续波雷达的调研22.多普勒雷达的基本理论42.1连续波多普勒测速原理42.2调频连续波多普勒雷达基本组成63.系统整体指标分配73.1指标分配73.2关于指标分配的分析74.各部分关键技术研究及参数设定84.1天馈系统部分84.2发射机部分124.3接收机部分174.4天控部分204.5信号处理部分215.结语235.1本文的贡献235.2不足与改进23致谢25Ka波段连续波多普勒雷达总体设计鲁建彬南京信息工程大学电子信息工程系，南京210044摘要：本文从雷达综述出发，首先简要介绍了雷达的作用和

3、基本原理，阐述了多普勒雷达的工作原理和调频连续波多普勒雷达的基本组成。在对多普勒雷达进行分析的基础上提出了一种Ka波段多普勒雷达总体指标的设计方案，该雷达采用连续波调频体制，主要应用于在气象领域对云的监测。总体指标设计中不仅包括整个雷达系统的性能要求，而且对雷达系统各个部分的具体参数也有详细的阐述，为各分机的设计提供了参考。关键词：Ka波段；毫米波雷达；连续波调频；多普勒雷达；总体设计1.绪论1.1雷达综述雷达（Radar，即radiodetectingandranging），意为无线电搜索和测距。它是运用各种无线电定位方法，

4、探测、识别各种目标，测定目标坐标和其它情报的装置。在现代军事和生产中，雷达的作用越来越显示其重要性，特别是第二次世界大战，英国空军和纳粹德国空军的“不列颠”空战，使雷达的重要性显露的非常清楚。雷达由天线系统、发射装置、接收装置、防干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。其中，天线是雷达实现大空域、多功能、多目标的技术关键之一，信号处理器是雷达具有多功能能力的核心组件之一。雷达种类很多，可按多种方法分类：（1）按定位方法可分为：有源雷达、半有源雷达和无源雷达。（2）按装设地点可分为：地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。（

5、3）按辐射种类可分为：脉冲雷达和连续波雷达。（4）按工作被长波段可分：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。（5）按用途可分为：目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。下面简要介绍多普勒雷达。（1）工作原理多普勒雷达是利用多普勒效应制成的雷达。1842年，奥地利物理学家C·多普勒发现波源和观测者的相对运动会使观测到的频率发生变化，这种现象被称为多普勒效应。多普勒雷达的工作原理可表述如下：当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，26如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差，称

6、为多普勒频率。根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线，滤除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽在背景中的活动目标。（2）分类按照辐射信号的形成,多普勒雷达可以分成两大类，即连续波多普勒雷达和脉冲多普勒雷达。连续波多普勒雷达根据其频率是否受调制，又可分成简单连续波多普勒雷达和调频连续波多普勒雷达。而脉冲多普勒雷达按其信号相干的特性，又可分成自相干脉

7、冲多普勒雷达和相干脉冲多普勒雷达。这四种体制的多普勒雷达虽然各有特点，但基本组成是相同的，即主要包括收发系统、天线、频率测量器或频率跟踪器。（3）发展过程多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用。20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，脉冲多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备。装有脉冲多普勒雷达的预警飞机，已成为对付低空轰炸机和巡航导弹的有效军事装备。此外，这种雷达还用于气象观测，对气象回波进行多普勒速度分辨，可获得不

8、同高度大气层中各种空气湍流运动的分布情况。机载火控系统用的主要是脉冲多普勒雷达。如美国战机装备的APG－68雷达，代表了机载脉冲多普勒火控雷达的先进水平。它有18种工作方式，可对空中、地面和海上目标边搜索边跟踪，抗干扰性能好，当飞机在低空飞行时，还可引导飞机跟踪地形起伏，以避