雷达对抗原理第5章-雷达侦察作用距离和截获概率-精品课件.pptVIP

第5章雷达侦察作用距离与截获概率;5.1侦察系统的灵敏度

侦察接收机的灵敏度Prmin是指在侦察接收机能够完成正常的信号检测、参数测量等侦察处理任务时，在接收机输入端需要的最小输入信号功率。由于大多数雷达采用射频脉冲信号，在一般情况下，雷达侦察对这些信号处于非匹配接收和处理状态，只能对瞬时接收带宽内的所有信号都进行包络检波和门限检测，将包络信号超过给定门限的判别为有信号，并进行相应的信号参数测量。因此，根据射频脉冲信号的特点，在雷达侦察机中采用的灵敏度主要有切线灵敏度

PTSS、工作灵敏度POPS和检测灵敏度PDS。;;;5.1.2PTSS的分析计算

侦察接收机对雷达信号的接收处理大部分是处于非匹配处理状态，许多侦察接收机在检波前的带宽ΔfR远大于检波后的带宽ΔfV，而且有些侦察接收机在检波前的增益严重不足，以至于视频放大器的噪声对系统的影响不能忽略。因此不能直接采用窄带接收机的灵敏度分析计算，需要另外推演侦察接收机在上述情况下的PTSS，再将结果推广到其它情况。

雷达侦察接收机的典型组成如图5-2所示，图中GR、FR分别表示检波前接收机线性系统的增益和噪声系数，GV、FV表示检波后视频放大器的增益和噪声系数。为便于分析，假设输入信号为连续波，功率谱为δ函数，输入噪声功率谱和线性系统的传输函数都具有矩形响应特性，如图5-3所示，且GV=1。;;当信号与噪声同时作用于包络检波器时，其输出包络信号含有噪声的自差拍分量，信号的自差拍分量，信号与两边噪声的互差拍分量，以及检波器与视放产生的噪声。其中信号的自差拍分量作为接收机输出的视频信号，其余三部分均作为接收机输出的噪声。前两项噪声输出的功率谱F(f)由下式给出:;式中,W0、Ps0分别为检波器输入噪声的功率谱密度和信号的功率，如图5-4所示。由于该谱不连续，所以分析中分为ΔfV≤ΔfR≤2ΔfV和ΔfR2ΔfV的情况分别进行讨论。;;视放输出的信号功率Ps为;信号功率与其电压具有如下关系:;;经配方整理，代入检波前噪声功率谱密度W0=kT0FRGR,可得;2．ΔfR2ΔfV

视放输出噪声Pn+s将包括射频信号与两边噪声互差拍的部分视频噪声，射频噪声自差拍的部分视频噪声以及检波/视放产生的噪声PV，即

;;3．检波前高增益情况

由于低噪声射频放大器技术的发展及其在侦察接收机中的普遍应用，目前侦察接收机在检波前的增益普遍很高，完全可以忽略检波器和视频放大器噪声对接收机灵敏度的影响。由于AΔfV/(G2RF2R)很小，因此当ΔfV≤ΔfR≤2ΔfV时,;5.1.3POPS的分析计算

由于切线信号灵敏度状态下的输出信噪比近似为8dB，典型侦察接收机POPS状态下的输出信噪比为14dB，在忽略检波器小范围内非线性影响的情况下，POPS可以直接由PTSS换算得到:;5.1.4PDS的分析计算

对于ΔfR≤2ΔfV的窄带接收机，接收机射频通道与视频通道处于一种近匹配处理状态，检波器与视放产生的噪声可以忽略不计，也可以直接采用窄带接收机检测灵敏度PDS计算的结果：

PDS=－114(dBm)+FR(dB)+10lgΔfR(dB)+D(dB)(5-23)

式中,ΔfR的单位仍为MHz；D称为检测因子，它是在给定虚警概率Pfa和检测概率Pd的条件下，窄带接收机线性系统输出端所需要的信噪比。

由于雷达侦察接收机检测的是逐个射频脉冲信号，图5-5粗略地给出了窄带接收机单个脉冲检测时D与Pfa、Pd的关系曲线。从图中可见，当Pfa=10－6，Pd=0.9时，D≈13dB。;由于同为窄带接收机条件，同样在检波前具有较高的增益，同样采用线性检波器，所以式(5-20)和式(5-22)求得的POPS与式(5-23)求得的PDS是比较接近的。例如：某窄带分析接收机检波前具有足够的增益，信道带宽为10MHz，检波后的视放带宽为5MHz，如果要求检测因子为14dB，则其工作灵敏度POPS和检测灵敏度PDS分别为;;;;Ar与天线增益Gr和波长λ的关系为;如果考虑雷达发射机到雷达发射天线之间的传输损耗L1(dB)，雷达发射天线波束非矩形引起的损耗L2(dB)，侦察接收天线波束非矩形引起的损耗L3(dB)，侦察天线到接收机之间的传输损耗L4(dB)，宽带侦察带内的起伏损耗L5(dB)等，需要对式(5-27)进行修正：;如果考虑大气传播衰减，则式(5-28)进一步修正为;;;;考虑到非均匀密度大气层引起的电磁波传播折射，使直视距离有所延伸，等效的地球半径达到8490km，代入式(5-30)，可得;5.2.3侦察作用距离对雷达作用距离的优势

假设载有侦察接收机的作战平台也是雷达探测的目标