西安电子科技大学：《雷达对抗原理》课程教学资源（PPT课件）第五章 雷达侦察作用距离与截获概率

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 5.2侦察作用距离 5.3侦察截获概率与截获时间

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 5．2 侦察作用距离 5．3 侦察截获概率与截获时间

5.1侦察系统的灵敏度 1.灵敏度定义 1)切线信号灵敏度 在某个输入脉冲功率电平作用下,接收机输出端脉冲与 噪声叠加后信号的底部与接收机内部的基线噪声的顶部 在一条线上相切,称此时的输入信号功率为切线信号灵 敏度Ps如图示 输入信号处于切线电平时,接收机输出视频信噪比为8dB

5．1 侦察系统的灵敏度 1. 灵敏度定义 1) 切线信号灵敏度 在某个输入脉冲功率电平作用下，接收机输出端脉冲与 噪声叠加后信号的底部与接收机内部的基线噪声的顶部 在一条线上相切，称此时的输入信号功率为切线信号灵 敏度PTSS。如图示当 输入信号处于切线电平时，接收机输出视频信噪比为8dB。 Um Un

2)工作灵敏度 工作灵敏度P定义为,接收机输入脉冲作用下 视频输出信噪比为14dB时的输入脉冲信号功率 工作灵敏度和信号切线灵敏度可以换算转换

2) 工作灵敏度 工作灵敏度POPS定义为，接收机输入脉冲作用下， 视频输出信噪比为14dB时的输入脉冲信号功率。 工作灵敏度和信号切线灵敏度可以换算转换

2.切线信号灵敏度计算 侦察系统有一个显著特点,就是接收未知信号,其检波 前后的滤波器与信号处于严重失配状态。因此其灵敏度 计算必须考虑这个问题 设检波前(射频带宽)为Δf,检波后视频放大器带宽为 Δf,侦察系统采用晶体视频接收机如图 射频输入 射频放大 微波检波≯视频放大]视频输出 GR, FR, AR M,A,y Gy, Fy, Ar 其中,GR、FR、Δf分别是射频放大器的增益、噪声系数 和带宽;M是检波二极管的品质因素、A是检波常数、γ 是检波器的开路电压灵敏度;Gy、F、Δf√分别是视频 放大器的增益、噪声系数和带宽

2．切线信号灵敏度计算 侦察系统有一个显著特点，就是接收未知信号，其检波 前后的滤波器与信号处于严重失配状态。因此其灵敏度 计算必须考虑这个问题。 设检波前（射频带宽）为fR，检波后视频放大器带宽为 fV，侦察系统采用晶体视频接收机如图 其中，GR、FR、fR 分别是射频放大器的增益、噪声系数 和带宽；M是检波二极管的品质因素、A是检波常数、 是检波器的开路电压灵敏度；GV、FV、fV 分别是视频 放大器的增益、噪声系数和带宽。 射频放大 微波检波 视频放大 射频输入 视频输出 R R R G ,F ,f M , A,  V V V G , F , f

1)△f≤△fR≤2△fv 此时射频和视频带宽相当,为窄带接收机的情 况。采用平方率检波器时,信号切线 K K≠A A△ Ps=K70F△Kc2yAM-M/2+ 4 F 其中K=2.5是峰值系数,K=1.38x1023JK是玻尔 兹曼常数,T是环境温度,取290K。以分贝表示 Ps=-14dBm+FR+10g34f+25,2△R4/-A7+1.52+4 R 上式中△fR和△f以MHz为单位,F以dB为单位

1） fV  fR  2fV 此时射频和视频带宽相当，为窄带接收机的情 况。采用平方率检波器时，信号切线 其中KC ＝2.5是峰值系数，K=1.38x10-23J/K是玻尔 兹曼常数，T0是环境温度，取290K。以分贝表示 上式中fR 和 fV以MHz为单位，FR以dB为单位。 ( ) 4 2 2 2 2 2 2 2 2 0 W G F K f A f f K f f f K P KT F R R C R v R C R V V c TSS R          +  =  +   −  +          = − + +  +   −  +  + 2 2 2 2 114 10 lg 3.1 2.5 2 1.5 R R v TSS R R R V V R G F A f P dBm F f f f f f

2)△f≥2△f 此时射频带宽比视频带宽大,为宽带接收机的情 况。采用平方率检波器时,信号切线灵敏度为 K K 2 A△f TSS KT0F△1+Kc12MR4+M2 1)+ 4 RFR A△1 Pss=-114dBm+FR+101g3.14f1+2.52AR4+0.56△/+

2） fR  2fV 此时射频带宽比视频带宽大，为宽带接收机的情 况。采用平方率检波器时，信号切线灵敏度为 1) ( ) 4 2 ( 2 2 2 2 2 2 0 W G F K A f f K f f f K P KT F R R C v V C R V V c TSS R          =  +   +  − +          = − + +  +   +  + 2 2 2 114 10 lg 3.1 2.5 2 0.56 R R v TSS R V R V V G F A f P dBm F f f f f

3)检波前增益不足 此时无射频放大器或者射频放大器增益不足。 因子A2很大,灵敏度计算可以近似为: RR 当Afy≤△f2≤2Afy时, Piss x-114 dBm+FR+101g 3.14f R+2.5 A△f, 2r2 RFr 当△fR≥2△f时 TSS =-114 dBm+Fp +10 1g 3. 14v+2.5/AAf

3）检波前增益不足 此时无射频放大器或者射频放大器增益不足。 因子 很大，灵敏度计算可以近似为： 当fV  fR  2fV 时， 当 fR  2fV时 2 2 R R v G F Af           − + +  + 2 2 114 10 lg 3.1 2.5 R R v TSS R R G F A f P dBm F f          = − + +  + 2 2 114 10 lg 3.1 2.5 R R v TSS R V G F A f P dBm F f

4)检波前增益高 此时射频放大器增益较高,因子很小,灵敏 度计算可以近似为: 当△f≤△fF≤2△f时, Ps=-114aBm+FR+10g3.14k+252ARM-47+15MR 当△f≥2△Af时 Ps=-14Bm+F+10g31△p+25V2MR△1+056/2

4）检波前增益高 此时射频放大器增益较高，因子 很小，灵敏 度计算可以近似为： 当fV  fR  2fV 时， 当 fR  2fV时 2 2 R R v G F Af     = − + +  +   −  +  2 2 TSS 114 R 10 lg 3.1 R 2.5 2 R V V 1.5 R P dBm F f f f f f     = − + +  +   +  2 TSS 114 R 10 lg 3.1 V 2.5 2 R V 0.56 V P dBm F f f f f

5.2侦察作用距离 1.简化侦察方程 PGG.271/2 R (4x)2P r min

5．2 侦察作用距离 1. 简化侦察方程 1/ 2 min 2 2 (4 )         = r t t r r P P G G R  

2.修正侦察方程 考虑到雷达馈线的损耗、雷达发射天线非矩 形损失、侦察天线非矩形损失、侦察天线增益变 化引起的损失、雷达与侦察天线极化失配损失 侦察馈线损耗等因素: ∑ 14.7~16.5dB 1/2 PgG.2 (4T )Prmn 10 0.1L

2. 修正侦察方程 考虑到雷达馈线的损耗、雷达发射天线非矩 形损失、侦察天线非矩形损失、侦察天线增益变 化引起的损失、雷达与侦察天线极化失配损失、 侦察馈线损耗等因素： L L dB n i i 14.7 ~ 16.5 1 = = = 1/ 2 0.1 min 2 2 (4 ) 10         = L r t t r r P P G G R  