雷达技术 第三章 雷达接收机8-11

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1、第3章雷达接收机3.1雷达接收机的基本原理和组成3.2雷达接收机的主要质量指标3.3常规雷达接收机和现代雷达接收机（略）3.4接收机的噪声系数和灵敏度3.5雷达接收机的高频部分（略）3.6接收机的动态范围和增益控制3.7本机振荡器和自动频率控制3.8匹配滤波器和接收机带宽3.1雷达接收机的基本原理和组成雷达接收机目标回波功能：对雷达天线接收的微弱信号进行预选、放大、变频、滤波、解调和数字化处理，同时抑制杂波、干扰及噪声。任务：不失真的放大所需的微弱信号，抑制不需要的其他信号（噪声、干扰、杂波等）。有源干扰无源干扰基本要求：低噪声、大动态、高稳定性、较强的抗干扰

2、能力。发展方向：微电子化、模块化、数字化。23.1雷达接收机的基本原理和组成3.1.1超外差式雷达接收机的组成超外差式雷达接收机，把射频信号fs与本振信号f相混，得L到中频信号f。I混频器fsfI3.1雷达接收机的基本原理和组成主要组成部分是:(1)高频部分,接收机“前端”,包括收发转换开关、接收机保护器、低噪声高频高增益放大器、混频器和本机振荡器;(2)中频放大器,位于中频的带宽B的匹配滤波器;(3)检波器和视频放大器。高频输入接收机低噪声高中频放大器视频至终端设备混频器检波器保护器频放大器(匹配滤波器)放大器本振高频部分高频部分中频部分视频部分超外差式雷达接收机

3、简化方框图3.1雷达接收机的基本原理和组成接收机工作过程：从天线接收的高频回波通过收发开关加至接收机保护器,一般是经过低噪声高频放大器后再送到混频器。在混频器中,高频回波脉冲信号与本机振荡器的等幅高频电压混频,将信号频率降为中频,再由多级中频放大器对中频脉冲信号进行放大和匹配滤波,以获得最大的输出信噪比,最后经过检波器和视频放大后送至终端处理设备。更为通用的超外差式雷达接收机的组成方框图如图3.1所示。3.1STC超外差式AGCAFC雷达接收机原理方框图3.1雷达接收机的基本原理和组成高频部分：（1）T/R及保护器：发射机工作时，使接收机输入端短路，并对大信号限幅保

4、护。（2）低噪声高放：放大微弱信号，提高灵敏度，降低接收机噪声系数，热噪声增益。（3）混频器（Mixer），本振（LocalOscillator，LO），自动频率控制（AutomaticFrequencyControl，AFC）：保证本振频率与发射频率差频为中频，实现变频。3.1雷达接收机的基本原理和组成自动频率控制（AutomaticFrequencyControl）使输出信号频率与给定频率保持确定关系的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AFC环。AFC环主要由鉴频器和受控本地振荡器等部件构成。（3.7节）鉴频器的作用是检测中频的频偏，并输出误差电压。闭环时，

5、输出误差电压使受控振荡器的振荡频率偏离减小，从而把中频拉向额定值。这种频率负反馈作用经过AFC环反复循环调节，最后达到平衡状态，从而使系统的工作频率保持稳定且偏差很小。83.1雷达接收机的基本原理和组成中频部分（1）匹配滤波：(So/No)max（2）自动增益控制（AGC:AutomaticGainControl）（3）灵敏度时间控制（STC:SensitivityTimeControl）STC和AGC是雷达接收机抗过载、扩展动态范围和保持接收机增益稳定的重要措施。（3.6节）93.1雷达接收机的基本原理和组成自动增益控制（AGC:AutomaticGainCon

6、trol）使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AGC环。AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。103.1雷达接收机的基本原理和组成•视频部分（1）检波：从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。用以完成这个任务的电路称为检波器。分为：包络检波，相位检波，同步（频）检波（正交两路）。（2）放大：线性放大，对数放大，动态范围。113.2雷达接收机的主要质量指标灵敏度和噪声系数工作频带宽度和滤波特性动态范围和增益频率源的频率稳定性和频谱纯度幅度和相位的稳定性正交鉴

7、相器的正交度A/D变换器的技术参数抗干扰能力频率源及发射激励性能微电子话、模块化、系列化123.2雷达接收机的主要质量指标1.灵敏度PGG2ttrSimin34(4)R最小可检测信号功率Simin灵敏度表示接收机接收微弱信号的能力。问：接收机的灵敏度越高,雷达的作用距离R就越近还是越远？max提高灵敏度→减小噪声电平，增大接收增益。一般的接收机灵敏度在-120~-140dBW-90~-110dBmWor-150~-170dBmW?133.2雷达接收机的主要质量指标1.1灵敏度无信号，超检测门限：虚警概率Pfa不超检测门限：正确不发现概