雷达系统导论第3-4章作业答案

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1、雷达系统导论作业h[1]3.1沿圆轨道绕地球飞行的卫星高度为5000海里，速度为2.7海里/秒。（a）如果UHF（450MHz）雷达位于轨道平面内，当卫星刚出现在地平线上时观察到的多普勒频移是多少（地球半径为3440海里，忽略大气折射和地面反射的影响）？（b）当卫星处于天顶时多普勒频移是多少？解答：（a）当卫星刚出现在地平线上吋径向速度为：2.7x——=1.1（节）3440+5000（注：1节=1海里/小时，1海里=1.852公里）故多普勒频移=^=3.43vJ,=343x1.1（节）x0.45（GHz）=1.7（Hz）/I（b）当卫星处于天顶时径向速度为v,.=2.7（节）R_3440

2、V,.=VCOS6Z=VX'R+h故多普勒频移兑(Hz)=3.43vr/z=3.43x2.7(节)x0.45(GHz)=4.17(Hz)[2]3.2.220MHzVHF雷达的最大非模糊距离为180海里。（a）第一盲速（单位为节）是多少？⑼重复习题（a），但雷达工作在1250MHz的L波段。（c）重复习题（a）,但雷达工作在9375MHz的X波段。（d）为了获得与（a）中的VHF雷达一样的盲速，（c）中X波段雷达的非模糊距离（海里）为多少？（e）如果需要第一盲速为（a）屮盲速的雷达，你愿意选择VHF雷达还是X波段雷达？请解释你的回答（有可能没有唯一解）。解答：（a）T2Run3xl082R

3、tm2xl80xl.852xl034500Hz,c3xi3xl08V,(kt)=0.97/l(m)//Hz)=0.97x—x/;,=0.97x，徹1()。x4500=5950(节)(b)fp=4500Hz,v,=0.97A(m)f人Hz、=0.97x1250;106x4500=1047(节))fp=4500Hz,v,=0.97A(m)//Hz)=0.97x3xl089375x10x4500=140(节)(d)2Rp_^~.•⑽22fp2x4500=丄=3X'°S=3.33(公里)=1.8(海里)（e）如果需要第一盲速为v,=0.977^0//^）=5950（节），从上面的计算可以看出，随

4、着雷达工作频率的升高（波长的减小），要求升高，则最人非模糊距离/^下降，例如（d）中X波段雷达的非模糊距离仅为1.8海里，对许多雷'P达应用来说太短了（脉冲多普勒雷达可使用高雷达工作频率）。而低雷达工作频率雷达（例如VHF波段雷达）距离和角分辨力差，低高度覆盖也较差。因此，当第一盲速确定时，选择高还是低的雷达工作频率（VHF雷达还是X波段雷达），应根据具体应用折中考虑。[1]3.4.（a）证明最大模糊距离么与第一肓速V：的乘积等于M/4,其中c成为传播速度，4为雷达波长。（b）这种关系对避免盲速有没有指导意义？如果有的话，有何指导意义？解答：（a）证明:（b）这种关系对避免盲速有指导意义

5、。只要知道Y最大模糊距离和雷达波长就能知道第一盲速。[2]3.5.如果一部雷达要求最大非模糊距离为200海里，低于600节时没有盲速,雷达的最高工作频率是多少？rjp解答：最大棚距离心忐：薦論1032x200xl.85xl03"恥他之入fp，雷达波长.•.乂==1.48/72雷达最商工作频率:3xl081.48-2.2xlOs//z=220MHz[3]3.7.（a）设v,为采用N个不同prf参差时的第一盲速，vBAprf等于N个参差prf均值的作（定prf波形的第一盲速，请推导比率v,/v5的表达式。（b）当N=4且prf的关系是30:35:32:36时，比率v,/v#的值是多少？证明:

6、MA=^7,v=<=J_22T、B22Tav入”、.V1=二7l⑺+r2+…+7J•、「丄-7；_丁I又•••”1,1="2,2=…=•*•Z7=-?■AVl.21="1(刀+1+…+7J="1+7?2•、n(b).-^=l+-+—+-«3.62vB7166[1]3.22.(a)在同样从杂波中检测运动目标的监测性能假设卜*,为什么高prf脉冲多普勒雷达比低prfMTI雷达要求更大的改善因子？(b)为什么高prf脉冲多普勒雷达(如AWACS)通常比同样性能的AMTI雷达需要更多的平均功率？解答：(a)在高prf脉冲多普勒雷达中，由于有许多距离模糊的脉冲同时照射杂波区，天线的旁瓣杂波较大

7、。当占空比为50%吋，天线旁瓣MJ吋照射天线覆盖范围内一半的杂波，比低prf的AMTI雷达多的多。脉冲多普勒雷达屮大的旁瓣杂波说明了为什么他要求改善因子通常比同样性能的AMTI雷达更高。(b)高prf脉冲多普勒雷达导致许多距离模糊，距离模糊可通过多个prf解幵。比如利用三个不同的prf测量目标真实距离的高prf脉冲多普勒雷达要求每个prf都要进行0标检测和距离检测，这使得功率-孔径积比不要求冗余发射的雷达高三倍。对给定测距性能，当其