背景
1、軍用雷達如圖：
2、天基雷達結構示意圖：
第一章 緒論
1、雷達概念(Radar)：
radar的音譯，“Radio Detection and Ranging ”的縮寫。原意是“無線電探測和測距”，即用無線電方法發現目標並測定它們在空間的位置。
2、雷達工作原理：
發射機在定時器控制下，產生高頻大功率的脈衝串，通過收發開關到達定向天線，以電磁波形式向外輻射。在天線控制設備的控制下，天線波束按照指定方向在空間掃描，當電磁波照射到目標上，二次散射電磁波的一部分到達雷達天線，經收發開關至接收機，進行放大、混頻和檢波處理後，送到雷達終端設備，能判斷目標的存在、方位、距離、速度等。
3、雷達的任務：
利用目標對電磁波的反射來發現目標並對目標進行定位。隨着雷達技術的發展，雷達的任務不僅僅是測量目標的距離、方位和仰角，而且還包括測量目標的速度，以及從目標回波中獲取更多有關目標的信息。
4、從雷達回波中可以提取目標的哪些有用信息，通過什麼方式獲取這些信息？
斜距R : 雷達到目標的直線距離OP。
方位角α: 目標斜距R在水平面上的投影OB與某一起始方向(正北、正南或其它參考方向)在水平面上的夾角。
俯仰角β：斜距R與它在水平面上的投影OB在鉛垂面上的夾角，有時也稱爲傾角或高低角。
5、雷達工作方式
連續波和脈衝波
6、雷達測距原理
R=(C∆t)/2
式中，R爲目標到雷達的單程距離，∆t爲電磁波往返於目標與雷達之間的時間間隔，C爲電磁波的傳播速率(3×10^8米/秒)
7、影響雷達性能指標
脈衝寬度（窄），天線尺寸（大），波束（窄），方向性。
8、距離測量分辨力
兩個目標在距離方向上的最小可區分距離：
Δrc=c/2(τ+d/υn)∆rc=c/2(τ+d/υn)或者 Δrc=c/2∙1/B∆rc=c/2∙1/B
其中，d爲光點直徑，υn爲光點掃面速度；B爲有效相關帶寬。
9、雷達由哪幾個主要部分，各部分的功能是什麼？
同步設備：雷達整機工作的頻率和時間標準。
發射機：產生大功率射頻脈衝。
收發轉換開關: 收發共用一副天線必需，完成天線與發射機和接收機連通之間的切換。
天線：將發射信號向空間定向輻射，並接收目標回波。
接收機：把回波信號放大，檢波後用於目標檢測、顯示或其它雷達信號處理。
顯示器：顯示目標回波，指示目標位置。
天線控制(伺服)裝置：控制天線波束在空間掃描。
10、什麼是多普勒頻移？
當目標與雷達站之間存在相對速度時，接收到回波信號的載頻相對於發射信號的載頻產生一個頻移。
第二章 發射機
1、雷達發射機的任務
產生大功率的特定調製的電磁振盪信號，即射頻信號。
2、雷達發射機的主要質量指標
工作頻率或波段、輸出功率、總效率、信號形式、信號穩定度。
3、雷達發射機的分類
單級振盪式、主振放大式
4、單級振盪式組成及優缺點
組成：定時器、脈衝調製器、大功率射頻振盪器。
優點：簡單、廉價、高效；
缺點：難以產生複雜調製，頻率穩定性差，脈衝間不相干。
5、主振放大式組成
組成：定時器、脈衝調製器、主控振盪器（固體微波源）、射頻放大鏈（中間射頻功率放大器、輸出射頻功率放大器）。
優點：複雜波形，穩定度高，相干處理；
缺點：系統複雜、昂貴。
6、發射機質量指標：
（1）工作頻率（波段）
（2）輸出功率：影響威力和抗干擾能力。峯值功率（脈衝期間射頻振盪的平均功率）和平均功率（脈衝重複週期內輸出功率的平均值）。
（3）總效率：發射機的輸出平均功率與輸入發射機的總平均功率的比值Pt/P。
（4）調製形式：調製器的脈衝寬度，重複頻率，波形。
（5）信號穩定度/頻譜純度，即信號各項參數。
7、脈衝調製器的組成
（1）直流電源：提供充足、穩定的直流能量，滿足工作要求；
（2）充電元件：將直流能量及時傳遞給儲能元件；
（3）儲能元件：在開關截止時保存充電能量，在開關導通時釋放保存的能量；
（4）調製開關：剛性 在輸入脈衝的作用下，脈衝期間導通，間歇期間截止軟性 在輸入觸發的作用下，導通釋放能量，放盡後自然截止；
（5）耦合元件：將高壓、大電流脈衝作用到射頻負載上。
8、 調製器任務與作用
爲發射機的射頻各級提供合適脈衝，將一個信號載到一個比它高的信號上。
9、 調製開關分類及特點
分爲剛性開關和軟性開關，剛性開關的電容儲能部分放電式調製器，特點爲部分放電，通電利索；軟性開關的人工線性調製器，特點爲完全放電，效率高，功率大。
第三章 接收機
1、 接收機的任務
通過適當的濾波將天線接收到的微弱高頻信號從伴隨的噪聲和干擾中選擇出來，並經過放大和檢波後，送至顯示器、信號處理器或由計算機控制的雷達終端設備中。
2、 超外差接收機概念
將接收信號與本機振盪電路的振盪頻率，經混頻後得到一箇中頻信號，這稱爲外差式接收。得到的中頻信號再經中頻放大器放大的，稱爲超外差式。中頻信號經檢波後得到視頻信號。
3、接收機主要組成部分
高頻部分：T/R開關、接收機保護器、低噪聲高放、混頻器、本振、自動頻率控制。
中頻部分：匹配濾波，自動增益控制、靈敏度時間控制。
視頻部分：檢波、放大。
4、接收機主要質量指標
靈敏度Simin、接收機的工作頻帶寬度、動態範圍、中頻的選擇和濾波特性、工作穩定度和頻率穩定度、抗干擾能力、微電子化和模塊化結構
5、 收發軟換開關工作原理
脈衝雷達天線收發共用，需要一個收發軟換開關TR，發射時，TR使天線與發射機接通，與接收機斷開，以免高功率發射信號進入接收機使之燒燬；接收時，天線與接收機接通，與發射機斷開，以免因發射機旁路而使微弱接收信號受損。
6、收發開關組成及類型
高頻傳輸線，氣體放電管。分爲分支線型和平衡式。
7、接收機的噪聲係數
（1）噪聲係數、噪聲溫度的定義
噪聲係數：接收機輸入端信號噪聲比和輸出端信號噪聲比的比值。實際接收機輸出的額定噪聲功率與“理想接收機”輸出的額定噪聲功率之比。
噪聲溫度：溫度Te稱爲“等效噪聲溫度”或簡稱“噪聲溫度”, 此時接收機就變成沒有內部噪聲的“理想接收機”
（2）級聯電路的噪聲係數
兩級電路級聯時接收機總噪聲係數：
（3）噪聲係數、噪聲溫度的計算
噪聲係數：
式中, SiSi爲輸入額定信號功率; NiNi爲輸入額定噪聲功率(Ni =kT0Bn); SoSo爲輸出額定信號功率; NoNo爲輸出額定噪聲功率。
噪聲溫度：NA=kTABn
8、 匹配濾波
高斯白噪聲背景下，使輸出信噪比達到最大化的最優濾波器是匹配濾波器。
9、自動增益控制方式
（1）自動增益控制（AGC）：跟蹤雷達中獲得歸一化角誤差信號。
（2）瞬時自動增益控制（IAGC）：防止等幅波干擾、寬脈衝干擾和低頻調幅波干擾等引起的中頻放大器過載。
（3）近程增益控制（STC）:防止近程雜波干擾引起的中頻放大器過載。
第四章 雷達終端顯示
1、 雷達終端顯示器的的任務
雷達終端顯示器用來顯示雷達所獲得的目標信息和情報，包括目標的位置及其運動情況，目標的各種特徵參數等。
2、顯示器的主要類型
距離顯示器、平面顯示器、高度顯示器、情況顯示器和綜合顯示器、光柵掃描顯示器。
3、顯示器列舉
距離（A型 J型 A/R型）、平面（PPI）、高度（E式 RHI）
4、A型顯示器組成
掃掠形成電路，視頻放大電路，距標形成電路。
5、距離顯示器和平面位置顯示器
距離顯示器是一維空間顯示器，顯示目標的斜距座標。用光點在熒光屏上偏轉的幅度來表示目標回波的大小。屬於偏轉調製顯示器。
平面顯示器是二維顯示器，顯示目標的斜距和方位兩個座標。採用平面上的亮點位置來表示目標的座標，屬於亮度調製顯示器。
第五章 雷達作用距離（重點）
1、雷達方程
公式：
雷達方程中的不確定量：設備的實際損耗和環境因素；目標的雷達散射截面積σ；最小可檢測信號功率Smin。
2、最小可檢測信號
3、 門限檢測
紐曼-皮爾遜準則：在給定信噪比條件下，滿足一定虛警概率，使發現概率最大。
4、發現概率和虛警概率與門限電平的關係
（1）虛警概率（門限）一定時，信噪比越大，發現概率越大。
（2）信噪比一定時，虛警概率越小，發現概率越小；虛警概率越大，發現概率越大。
（3）檢測概率爲50%時對應的信噪比仍然較高。信噪比對發現概率的影響較大。
（4）當檢測概率較高時，檢測所要求的信噪比對虛警時間的依賴關係不靈敏。
5、 脈衝積累對信噪比的影響
檢波前積累（相參積累）：M個等幅相參脈衝積累可以使信噪比提高爲原來的M倍。
檢波後積累（非相參積累，視頻積累）： M個等幅脈衝積累可以使信噪比改善M-M1/2。
第六章 目標距離測量
1、 目標距離測量的方法有哪些
脈衝法測距、調頻法測距
2、脈衝法測距
人工測距（早期雷達）：在顯示器畫面上根據掃掠量程和回波脈衝位置直接測距。
自動測距（現代雷達）：採用電子設備自動地測讀回波到達的延遲時間。類似於距離座標的錄取設備。
3、影響測距精度因素
發射機功率，天線尺寸，目標有效截面積；電波傳輸速度變化產生的誤差，因大氣折射產生的誤差，測讀方法誤差。
4、 自動距離跟蹤
電移動指標自動地跟蹤目標回波並連續地給出目標距離數據。
整個自動測距系統應包括對目標的搜索, 捕獲和自動跟蹤三個互相聯繫的部分。
第七章 角度測量
1、 測角的物理基礎
電波直線傳播、天線的方向性
2、測角的方法
（1）振幅法：利用天線收到的回波信號的幅度值。
最大信號法：收到回波最強的方向爲目標方向；
等信號法：測角採用兩個相同且彼此部分重疊的波束，通過比較兩個波束回波的強弱判斷目標偏離等信號軸的方向和角度。
（2）相位法：利用多個天線所接收回波之間的相位差進行測角。
3、天線波束掃描的方法
（1）電掃描（相位掃描法、頻率掃描法、時間延遲法）：
無慣性限制、掃描速度快，波束控制靈活； 掃描過程中波束展寬，天線增益減小，掃描角度範圍有限；天線系統複雜。
（2）機械掃描：
簡單、機械運動慣性大。掃描速度不高
4、 相位法測角
（1）利用多天線所接收回波信號之間的相位差來測角（2）相位差=（2pai/波長）•dsin角度，d爲兩天線間距，測相位差得角度（3）兩天線所獲高頻信號經與本振信號差頻後，在中頻段比相。
5、相位掃描法的特點
（1）柵瓣問題如何解決
（2）波束寬度有何特點
隨着掃描角度增大，波束展寬，天線增益下降。
同相饋電陣列天線有效長度Ndcosθ0Ndcosθ0，相比法線方向減小。
第八章 運動目標檢測及測速
1、 多普勒頻率的概念
定義：發射源和接收者之間有相對徑向運動時，接收的信號頻率會發生變化。
窄帶信號的多普勒效應：
多普勒頻率的特徵：處於音頻範圍，正負取決於目標接近還是遠離雷達。
採用差拍的方法提取多普勒頻率: fd=fr−ftfd=fr−ft .
2、盲速、頻閃
當雷達處於脈衝工作狀態時，會出現盲速和頻閃。
盲速：目標有一定的徑向速度，但若其回波信號經過相位檢波後，輸出爲一串等幅脈衝，即與固定目標回波相同，此時的目標速度成爲盲速。
頻閃：相位檢波器輸出的回波信號包絡調製頻率與目標徑向速度不再保持正比關係，此時將產生測速模糊。
產生盲速和頻閃效應的原因：脈衝工作狀態是對連續發射的取樣，取樣後的波形和頻譜都發生了變化
3、 盲相
由相位檢波器特性所引起。點盲相：如果相鄰兩個回波脈衝的相位差雖不同，但卻是一對相檢器輸出相等工作點，經相消器後出現。連續盲相：接收機的限幅作用使動目標和固定雜波的合成矢量變成斷點在限幅電平的一小段圓弧上來回擺動的矢量，相消器幾乎無輸出。
4、 動目標顯示雷達的工作原理
對消靜止目標原理：在相位檢波器的輸入端加上基準電壓(或稱相參電壓), 該電壓應和發射信號頻率相參並保存發射信號的初相, 且在整個接收信號期間連續存在。回波信號與基準電壓比較相位，從相位檢波器輸出視頻脈衝, 有固定目標的等幅脈衝串和運動目標的調幅脈衝串。在送到終端(顯示器或數據處理系統)去之前需要採用相消設備或雜波濾波器,將固定雜波消去, 而保存運動目標信息。
5、動目標顯示雷達的改善因子(定義)
改善因子（I, Improvement factor），動目標顯示系統輸出的信號雜波輸出功率比和輸入信號雜波功率比的比值。