第5讲-雷达技术与系统-雷达接收机.pptxVIP

第5讲 雷达接收机;;;;;;;;采用频率合成技术的主振放大式发射机 ; 图中是采用频率合成技术的主振放大式发射机的原理方框图, 图中基准频率振荡器输出的基准信号频率为F。在这里, 发射信号(频率f0=NiF+MF)、稳定本振电压(频率fL=NiF)、相参振荡电压(频率fc=MF)和定时器的触发脉冲(重复频率fr=F/n)均由基准信号F经过倍频、分频及频率合成而产生, 它们之间有确定的相位相参性, 所以这是一个全相参系统。 ;;;;;;;;集中合成方式;;;;;;;;; 对于非相参雷达接收机, 通常需要采用自动频率微调(AFC)电路, 把本机振荡器调谐到比发射频率高或低一个中频的频率。 而在相干接收机中, 稳定本机振荡器(STALO)的输出是由用来产生发射信号的相干源(频率合成器)提供的。 输入的高频信号与稳定本机振荡信号或本机振荡器输出相混频, 将信号频率降为中频。 信号经过多级中频放大和匹配滤波后, 可以对其采用几种处理方法。 对于非相干检测, 通常采用线性放大器和包络检波器来为检测电路和显示设备提供信息。 当要求宽的瞬时动态范围时, 可以采用对数放大器—检波器, 对数放大器能提供大于80 dB的有效动态范围。 ;;;; 3. 动态范围 动态范围表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强度变化的范围。最小输入信号强度通常取为最小可检测信号功率Si min, 允许最大的输入信号强度则根据正常工作的要求而定。 当输入信号太强时, 接收机将发生饱和而失去放大作用, 这种现象称为过载。使接收机开始出现过载时的输入功率与最小可检测功率之比, 叫做动态范围。为了保证对强弱信号均能正常接收, 要求动态范围大, 就需要采取一定措施, 例如采用对数放大器、 各种增益控制电路等抗干扰措施。 ;;;;;;;;;功率谱：是功率谱密度函数的简称，它定义为单位频带内的信号功率。它表示了信号功率随着频率的变化情况，即信号功率在频域的分布状况。常用于功率信号（区别于能量信号）的表述与分析，其曲线（即功率谱曲线）一般横坐标为频率，纵坐标为功率。由于功率没有负值，所以功率谱曲线上的纵坐标也没有负数值，功率谱曲线所覆盖的面积在数值上等于信号的总功率（能量）。;;;;;;;式???，Ga为接收机的额定功率增益; NiGa是输入端噪声通过“理想接收机”后, 在输出端呈现的额定噪声功率。 由此可见，噪声系数的大小与信号功率大小无关，仅仅取决于总的输出噪声功率与天线热噪声经过接收机后的输出功率的比值。 因此噪声系数的另一定义为: 实际接收机输出的额定噪声功率No与“理想接收机”输出的额定噪声功率NiGa之比。 ;;;;; 为了保证雷达检测系统发现目标的质量，接收机的中频输出必须提供足够的信号噪声比, 令So/No≥(So/No)min时对应的接收机输入信号功率为最小可检测信号功率, 即接收机实际灵敏度为 ; 为了提高接收机的灵敏度, 即减少最小可检测信号功率Si min, 应做到: ① 尽量降低接收机的总噪声系数F0, 所以通常采用高增益、低噪声高放; ② 接收机中频放大器采用匹配滤波器, 以便得到白噪声背景下输出最大信号噪声比; ③ 式中的识别系数M与所要求的检测质量、天线波瓣宽度、扫描速度、雷达脉冲重复频率及检测方法等因素均有关系。在保证整机性能的前提下, 尽量减小M的数值。 ;;;;; 但IAGC电路对时常数应这样选择: 为了保证在干扰电压的持续时间τn内能迅速建立起控制电压UC, 要求电路时常数τi＜τn; 为了维持目标回波的增益尽量不变, 必须保证在目标信号的宽度τ内使控制电压来不及建立, 即τiτ。 干扰功率一般都很强, 所以中频放大器不仅末级有过载的危险, 前几级也有可能发生过载。为了得到较好的抗过载效果, 增大允许的干扰电压范围, 可以在中放的末级和相邻的前几级, 都加上瞬时自动增益控制电路。 ;;;根据试验, 海浪杂波干扰功率Pim随距离R的变化规律为 ;作业 1、画出主振放大式发射机的组成框图，说明各组成部分的 功能，优缺点及特点。 2、简述超外差式雷达接收机的工作过程。