西安电子科技大学雷达对抗原理第一次大作业

第一篇：西安电子科技大学雷达对抗原理第一次大作业

雷达对抗原理大作业

学校：西安电子科技大学 专业：信息对抗 指导老师：魏青 学号/学生：

雷达侦查中的测频介绍与仿真

如今，战争的现代水平空前提高，电子战渗透到战争的各个方面。军事高技术的发展，使电子对抗的范围不断扩大，并逐步突破了原有的战役战斗范畴，扩展到整个战争领域。海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争和最近的利比亚战争都表明，电子对抗在现代战争中有着极其重要的作用。电子对抗不仅在战时大量使用，在和平时期侦察卫星、侦察飞机、侦察船和地面侦察站不停地监视着对方的电磁辐射，以探明阵地布置、军事集结和调动；也不断收集对方电磁设备的性能参数，以期在战前进行模拟的对抗试验，确保在战争中有效地压制对方的电子设备。

侦察是对抗的基础。电子侦察的基本任务是截获、分析对方的辐射信号，测量信号的到达方向、频率、信号调制特性，最终目的是识别辐射源的属性，以便有针对性的对抗。自电子对抗出现后的60多年来，电子技术的飞跃发展引起了雷达、通信、导航等技术的飞速发展。使对电子侦察设备同时处理多信号的能力、快速反映能力及信号特征处理能力的要求是越来越高。但是现在雷达参数的搜索变化，给信号的分选、识别带来很大困难。所幸大多数辐射源是慢运动或固定的，因此刹用到达角这一参数将来自很大空域内的辐射源进行分离，然后对各个辐射源分析，成了现代电子侦察的一个特点。1.概述

图1典型雷达接收机原理框图

对雷达信号测频的重要性

载波频率是雷达的基本、重要特征，具有相对稳定性，使信号分选、识别、干扰的基本依据。

对雷达信号测频的主要技术指标

a.测频时间

定义：从信号到达至测频输出所需时间，是确定或随机的。要求：瞬时测频，即在雷达脉冲持续时间内完成载波频率测量。重要性：直接影响侦察系统的截获概率和截获时间。

频域截获概率:即频率搜索概率，单个脉冲的频率搜索概率定义为

(Δfr测频接收机瞬时带宽，f2-f1是测频范围，即侦察频率范围)截获时间:达到给定的截获概率所需的时间，如果采用瞬时测频接收机，则单个脉冲的截获时间为

(其中Tr是脉冲重复周期，tth是侦察系统的通过时间)b.测频范围、瞬时带宽、频率分辨力和测频精度 测频范围：测频系统最大可测的雷达信号的频率范围；

瞬时带宽：测频系统在任一瞬间可以测量的雷达信号的频率范围； 频率分辨力：测频系统所能分开的两个同时到达信号的最小频率差； 测频精度：把测频误差的均方根误差称为测频精度 ；

晶体视频接收机：测频范围等于瞬时带宽，频率截获概率＝1，但频率分辨率很低，等于瞬时带宽。

窄带搜索接收机：瞬时带宽很窄，频率截获概率很低，但频率分辨率很高。

最大测频误差为：

瞬时带宽越宽，测频误差越大。c.可测信号形式

现代雷达信号可以分成脉冲和连续波。

脉冲信号：低工作比脉冲信号、高工作比的脉冲多普勒信号、重频抖动和参差信号、编码信号、宽脉冲线性调频信号（其中宽脉冲线性调频信号的测频比较困难）测频系统允许的最窄脉宽尽可能窄、是否可以检测脉内频率调制等是其重要的指标。d.同时信号分离能力

同时到达信号按照两个脉冲前沿的时差分成两类：

第1类同时到达信号：<10ns 第2类同时到达信号：10ns<<120ns 要求测频接收机能够对同时到达信号的频率分别进行精确的测定，而且不丢失其中的弱信号。e.灵敏度和动态范围

灵敏度是保证正确的发现和测量信号的前提。它域接收机体制和接收机的噪声电平有关。动态范围是指保证测频接收机精确测频条件下信号功率的变化范围，它包括：

工作动态范围：保证测频精度条件下的强信号与弱信号的功率之比，也称为噪声限制动态范围。

瞬时动态范围： 保证测频精度条件下的强信号与寄生信号的功率之比。

现代测频技术分类

2.典型的几种测频技术 频率搜索测频技术

1．搜索式超外差测频技术的基本原理

图2 搜索式超外差接收机方框图

超外差接收机的工作原理是利用中放的高增益和优良的频率选择性特性，对本阵与输入信号变频后的中频进行检测和频率测量。由于变频后的中频信号可以保留窄带输入信号中的各种调制信息，消除了变频前输入信号载频的巨大差异，便于进行后续的各种信号处理，特别是数字信号处理，因此超外差接收机被广泛地应用于各种电子战接收机中，频率搜索主要是对变频本阵的调谐和控制。

2．寄生信道及其消除方法

如果在混频器输入同时加入信号fR和本振信号fL, 由于混频器的非线性作用，许多频率组合可以产生中频信号，其一般关系为：

m,n 为整数，其中当m=1, n=-1时为主信道，m=-1,n=-1为镜像干扰，主信道和镜像信道示意如图：

主信道：超外差 寄生信道： 主要寄生信道：镜像信道：

m=1,n=-1除外

镜像抑制比：

提高镜像抑制的方法：微波预选-本振统调、宽带滤波-高中频、镜像抑制混频器、零中频

3.几种典型超外差接收机

a.窄带超外差接收机

采用微波预选器与本振通调，对每个分辨单元顺序搜索。射频带宽：20～60MHz。优点：频率分辨率高、灵敏度高、抗干扰能力强、输出信号密度低、对信号处理要求低。缺点：截获时间长，截获概率低，不能检测频率捷变、线性调频、编码信号。

b.宽带超外差接收机

瞬时带宽：100～200MHz。优点：能检测频率捷变、线性调频、编码信号；截获时间缩短。

c.宽带预选超外差接收机

采用宽带预选器和高中频，扩展瞬时带宽。

比相法测频技术

比相法测频是一种宽带、快速的测频技术，也称瞬时测频技术（IFM）。

1.基本工作原理

比相法通过延迟频率变换成相位差，由宽带微波相关器将相位差换成电压，再经信号处理，输出信号频率测量值。

图3 比相法测频的基本电路图

2.极性量化法

极性量化法是根据鉴相输出信号的正负极性进行信号频率测量和编码输出的。

图4实用的微波鉴相器原理图

3.主要技术参数

不模糊带宽：F倍频程或者更高

频率分辨率：1～2MHz 测频精度：

1～2MHz 频率截获概率：1 频率截获时间：脉冲重复周期 灵敏度：－40dBm~ －50dBm 动态范围：50～60dB 信道化测频技术

信道化测频技术是利用毗邻的滤波器组对输入信号进行频域滤波和检测的测频技术。主要采用模拟滤波器组和数字滤波器组实现，分别称为模拟信道化测频技术和数字信道化测频技术。这里主要探讨数字信道化测频技术。1.数字信道化测频技术概述

信道化是将接收机带宽划分为若干个子信道，然后对每个子信道输出分别进行检测、分析，以确定信号是否存在和测量参数的方法，与其等效的关键处理就是滤波器组。因此，数字信道化可以看成一个数字滤波器组，它也可以看成有K个输出口的网络，通过测量滤波器组的输出，可以确定输入脉冲信号的部分参数，比如载频、到达时间TOA、脉宽、脉冲幅度以等。数字信道化原理框图，如下图5。

图5数字信道化原理方框图

所谓的数字滤波器组是指具有一个共同输入x(n)，若干个输出端的一组滤波器，如图5虚线框所示。图中h(k)，k=O，1，⋯，K—l为第k个滤波器的冲击响应，这K个滤波器的功能是把宽带信号s(n)分成K个子频带滤波输出，覆盖整个频带，因此，它们就构成了一个信道化滤波器组。该滤波器组将整个无模糊采样频带(复信号为[0，fs]，实信号为[-fs／2，fs／2])划分为若干个并行的信道输出，使得信号无论何时在何信道出现，均能加以截获，并进行解调分析。所以这种滤波器组信道化方法具备了全概率截获能力。由此可见，实现数字信道化的关键技术是如何设计符合要求的滤波器组。

2.数字信道化测频原理

设各滤波器3dB带宽均为B，各信道中心频率为fo，m=0，l，⋯，M-1各信道带宽ΔF=fo，m-fo,m-1。其中ΔF保持不变，改变带通滤波器的带宽可以得到不同的信道划分，主要有两种不同的滤波器配置方法：无重叠的频带分配(图6)和有重叠的频带分配(图7)。a.B=ΔF频带无折叠

其滤波器的配置方法如图所示：

图6无重叠的频带分配方案

b.信道之间相互重叠

其滤波器的配置方法如图所示：

图7叠l/3带宽频带分配方案

无论上述哪种信道分配方式，当多个信号同时落入一个信道中时，将无法把它们区分开，因此信道化的频率分辨率取决于各子信道带宽。设计时，子信道的带宽越窄，频率分辨率和测频精度就越高，相反子信道的带宽越宽，频率分辨率和测频精度就越低。

频率搜索接收机MATLAB仿真

f=input f1=10.^9;%起始频率 f2=2*10.^9;%终止频率 u=150*10.^6;%带宽 Tf=1/30;%测频周期

Tr=0.005;%脉冲重复周期 N=round(Tf/Tr);%脉冲数 fi=zeros(1,N);n=1:1:N+1;fi(n)=f1+(n-1)*u;j=1;f=f*10^9;while j<=N if f>=fi(j)&f<=fi(j+1)disp(输出 frequency is(Hz)');f=(fi(j)+fi(j+1))/2 break;else j=j+1;end if j==N+1 disp(不在测频范围内');end end 仿真结果：

总结：

通过这次大作业让我知道并了解了在雷达侦察中的测频方法，以及其原理。但依然发现许多不足之处，在程序编写方面有所欠缺，以后应该多加练习，熟悉MATLAB的运用等等。

第二篇：雷达原理大作业

雷达目标识别技术综述

1引言

目标识别是现代雷达技术发展的一个重要组成部分。对雷达目标识别的研究，在国内外已经形成热点，但由于问题本身的复杂性，以及多干扰信号，特别是多噪声干扰源存在的复杂电磁环境，雷达目标识别问题至今还没有满意的答案，尚无成熟的技术和方法。因此，对雷达目标识别技术的研究具有极其重要的军事应用价值。本文将对雷达自动目标识别技术进行简要回顾，讨论目前理论研究和应用比较成功的几类目标识别方法，以及应用于雷达目标识别中的模式识别技术，分析和讨论问题的可能解决思路。

2雷达目标识别模型

雷达目标识别需要从目标的雷达回波中提取目标的有关信息标志和稳定特征并判明其属性。它根据目标的后向电磁散射来鉴别目标，是电磁散射的逆问题。利用目标在雷达远区所产生的散射场的特征，可以获得用于目标识别的信息，回波信号的幅值、相位、频率和极化等均可被利用。对获取的目标信息进行计算机处理，与已知目标的特性进行比较，从而达到自动识别目标的目的。识别过程分成三个步骤：目标的数据获取、特征提取和分类判决。相应模型如图“所示。

整个识别过程可以分为两个阶段：训练（或设计）阶段和识别阶段。前者用一定数量的训练样本进行分类器的设计或训练，后者用所设计或训练的分类器对待识别的样本进行分类决策。

训练数据获取是对各已知目标进行测量，取得目标的训练数据。测试数据获取是获得未知种类目标的测量数据；测量数据的获得可采用目标的靶场动态测量、外场静态测量、微波暗室缩比模型等。特征提取模块从目标回波数据中提取出对分类识别有用的目标特征信息。特征空间压缩与变换模块对特征信息进行特征空间维数压缩与变换，得到具有高同类聚合性的训练样本进行分类器的设计。类间可分离性的特征。分类器设计模块根据已知类别目标分类模块完成对未知目标的分类判决。

3雷达目标识别技术回顾

雷达目标识别的研究始于”#世纪$#年代。早期雷达目标特征信号的研究工作主要是研究雷达目标的有效散射截面积。但是，对形状不同、性质各异的各类目标，笼统用一个有效散射截面积来描述，就显得过于粗糙，也难以实现有效识别。几十年来，随着电磁散射理论的不断发展以及雷达技术的不断提高，在先进的现代信号处理技术条件下，许多可资识别的雷达目标特征信号相继被发现，从而建立起了相应的目标识别理论和技术。近年来理论研究和实际应用比较成功的目标识别方法有以下4类。

3.1基于目标运动的回波起伏和调制谱特性的目标识别

这类方法大都基于目前广泛使用的雷达时域一维目标回波波形，抽取波形序列中包含的目标特征信息来实现目标分类。这类研究已获得一些成功应用。(1)利用目标回波起伏特性的识别

空中目标对低分辨力雷达来讲可以看作点目标，其运动过程中，目标回波的幅度相位随目标对雷达的相对姿态的不同而变化，根据目标回波的幅度与相位的变化过程，判断其形状，对复信息数据进一步分析，可以判断目标的运动情况(2)利用动态目标的调制谱特性的识别

动态目标如飞机的螺旋桨或喷气发动机旋转叶片、直升机的旋翼等目标结构的周期运动，产生对雷达回波的周期性调制。不同目标的周期性调制谱差异很大，因而可用于目标识别。详细分析了喷气发动机的调制现象，并建立了相应的数学模型，为利用JEM效应进行目标识别奠定了理论基础。

3.2基于极点分布的目标识别

目标的自然谐振频率又称为目标极点，“极点”和“散射中心”分别是在谐振区和光学区建立起来的基本概念。目标极点分布只决定于目标形状和固有特性，与雷达的观测方向（目标姿态）及雷达的极化方式无关，因而给雷达目标识别带来了很大方便。

除了直接求目标的极点外，由于目标的极点与目标的频率响应存在一一对应的关系，人们还研究了由目标的频域响应来识别目标的方法，典型方法有，从目标的频域响应来识别目标的方法；获取目标极点的频域Prony法；由于频域法的目标极点估算精度同样受到噪声和杂波的限制，具有改善作用的数据多重组合法被提出。

为避开需要实时地直接从含噪的目标散射数据中提取目标的极点，基于波形综合技术的目标识别方法被得到广泛重视。它将接收到的目标散射信号回波与综合出来的代表目标的特征波形进行数字卷积，再根据卷积输出的特征来判别目标。E-脉冲法、频域极大极小拟合匹配法等，都避开了直接提取目标极点，减小了运算量。

3.3基于高分辨力雷达成像的目标识别

借助高分辨力雷达对目标进行一维或二维距离成像，或采用合成孔径雷达或逆合成孔径雷达对目标成像得到二维雷达图像，可获取目标的形状结构信息。

由于一维距离像的获取相对简单，利用一维距离像进行目标识别的方法在;#年代以后被得到广泛重视和深入研究。基于一维距离像的目标识别方法，在舰船目标、坦克、车辆等地面目标、飞机目标识别中分别获得了较高的正确识别率。由于目标的一维距离像常会受目标之间、目标各散射点之间的相互干涉、合成等交叉项的影响，限制了识别率的提高，因而双距离像方法被提出并获得了较高的识别率。为改善目标识别的性能，可以将目标一维距离像与其它目标特征（如极化特征）相结合。对于基于二维雷达图像的目标识别，可利用图象识别技术来进行，这是目标识别领域中最为直观的识别方法，但是如何获得高质量的目标二维图像是进行目标识别的首先要解决的问题。

3.4基于极化特征的目标识别

极化是描述电磁波的重要参量之一，它描述了电磁波的矢量特征。极化特征是与目标形状本质有密切联系的特征。任何目标对照射的电磁波都有特定的极化变换作用，其变换关系由目标的形状、尺寸、结构和取向所决定。测量出不同目标对各种极化波的变极化响应，能够形成一个特征空间，就可对目标进行识别。极化散射矩阵（复二维矩阵）完全表征了目标在特定姿态和辐射源频率下的极化散射特性。对目标几何形状与目标极化特性的关系的研究结果表明，光学区目标的极化散射矩阵反映了目标镜面曲率差等精密物理结构特性。

经过近20年的发展，已经出现了许多种利用极化信息进行雷达目标识别的方法，其主要方法分为：

1）根据极化散射矩阵识别目标根据极化散射矩阵来识别目标是利用极化信息识别目标的基本方法。具体分为：根据不同极化状态下目标截面积的对比来识别目标；根据从目标极化散射矩阵中导出的目标极化参数集（极化不变量）来识别目标；根据目标的最佳极化或极化叉来识别目标。

由于不同姿态角下目标极化特性的改变，限制了根据极化散射矩阵及其派生参数识别目标的有效性，使之只能应用于简单几何形体目标，或与其它识别方法结合使用。

2)利用目标形状的极化重构识别目标对低分辨力雷达，不能区分目标上各个散射中心的回波，只能从它们的综合信号中提取极化特征，因而只能从整体上对简单形体的目标加以粗略的识别。

对高分辨力雷达，目标回波可分解为目标上各个主要散射中心的回波分量。对复杂形状目标的极化重构，就是利用高分辨力雷达区分出各个散射中心的回波，分别提取其极化信息。在对各个散射中心分别作出形状判断（可以利用目标的极化散射矩阵，或利用目标的缪勒矩阵中各个元素同目标形状的关系）后，依据其相对位置关系，组合成目标的整体形状。最后同已知目标数据库相比较，得到识别结果。

3)与成像技术相结合的目标识别结合SAR和ISAR成像，在相应雷达上加装变极化装置，从而可以利用极化信息或将极化信息与已有的图象识别技术相结合，对每一像素进行更有效的识别。

3.5各种特征识别方法对雷达的要求

不同的识别方法对雷达系统有着不同的要求。基于目标运动的回波起伏和调制谱特性的目标识别方法对雷达没有特殊的要求，它是在现有雷达的基础上，利用目标运动所引起的回波起伏特性和动态目标的调制谱特性，并结合雷达所能获取的目标空间坐标及运动参数（如目标高度、速度、航迹等）来进行目标识别，因而主要用于低分辨雷达的目标识别。

基于极点分布的目标识别方法可分为时域和频域方法。时域方法提取目标极点要求雷达的发射信号带宽足够宽，以保证由目标的瞬态响应中能够获得正确的目标极点；频域方法则要求雷达能够发射多种频率的电磁波以获取目标的频率响应。

基于高分辨力雷达成像的目标识别方法要求雷达不仅具有高的距离分辨力（对于一维距离像方法）而且具有高的角分辨力（对于二维距离像方法），这就要求采用宽带高分辨、合成孔径或逆合成孔径雷达。基于目标极化特征的目标识别方法要求雷达能够测量目标对不同极化方向的入射电磁波的极化散射特性、雷达具有变极化特性，这增加了雷达系统的复杂性，限制了其应用。

4用于雷达目标识别中的模式识别技术

进行雷达目标识别，必须依靠有效的目标特征分类技术（模式识别技术）。模式识别技术的发展为雷达目标识别的研究提供了有利的条件。统计模式识别方法、模糊模式识别方法、基于模型和基于知识的模式识别方法以及神经网络模式识别方法等在雷达目标识别中均有成功的应用。

4.1统计模式识别方法

统计模式识别是传统的模式识别方法，也是雷达目标识别中最常用到的特征分类方法，它是一种根据已知样本的统计特性来对未知类别样本进行分类的方法。其基本思想是用"维特征矢量表征目标模式，并通过对样本的学习，估计出特征矢量的概率分布密度函数，在某种最优准则下，利用特征矢量的统计知识来构造判别函数，从而在保证分类误差概率最小的条件下，对目标进行分类。

4.2模糊模式识别方法

在雷达目标识别中，由于噪声对目标背景的污染，目标信息转换过程中特征信息的随机交迭，目标信息随时间、距离、方位和姿态等因素的变化都可引起信息的模糊及目标特征的畸变，影响目标识别的效果。

在模糊集理论基础上发展起来的模糊模式识别技术，适于描述目标特征存在不同程度的不确定性。在目标识别过程中，模糊模式识别技术通过将数值变换提取的目标特征转换成由模糊集及隶属函数表征，再通过模糊关系和模糊推理等对目标的所属关系加以判定。

因此，模糊模式识别技术可以有效地完成一些传统模式识别中遇到的难题，近年来得到了广泛的研究。

4.3基于模型和基于知识的模式识别方法

基于模型的模式识别方法是用一种数学模型来表示从目标样本空间或特征空间中获取的、描述目标固有特性的各种关系准则。在建模过程中，除了利用目标的物理特性外，还运用了特征之间的符号关系准则，如特征随姿态角变化的规律等，因此，基于模型的的模式识别方法在一定程度上改善了传统的统计模式识别方法中信息利用率不高的缺点。目前也有不少人在致力于基于模型的目标识别方法的研究.基于知识的模式识别方法是结合人工智能技术的识别方法。它把人们在实践中逐步积累的知识和经验用简单的推理规则加以表述，并转换为计算机语言，利用这些规则可以获得与专家有同样识别效果的模式识别结果。

基于模型的方法常与基于知识的方法相结合，通过建立的目标模型库与相应的推理规则相结合完成目标的分类识别。

4.4神经网络模式识别方法

人工神经网络ANN和生物神经系统之间有着内在的联系，能够在有限领域内模拟人脑加工、存储与搜索信息的机制来解决某些特定的问题。它具有自适应、自组织、自学习能力，可以处理一些环境信息十分复杂、背景知识不清楚的问题，通过对样本的学习建立起记忆，然后将未知模式判为其最为接近的记忆。由于其自身的上述特点，模式识别是神经网络技术应用得最为广泛的领域之一。

由于雷达目标特征信息在模式空间中的分布常常极为复杂，要获得其先验统计知识并用传统的模式识别方法来实现目标识别很困难。ANN可以通过学习获得目标特征信号在模式空间中的分布，因此在目标识别的预处理、特征提取、模式分类的整个过程中均有初步的应用。近%1年来，ANN用于雷达目标识别得到了广泛的重视。

总之，先进的模式识别方法对于提高、改善雷达自动目标识别系统的性能将起到至关重要的作用，对它的进一步研究将具有重要的意义。

第三篇：电子科技大学雷达原理与系统期末考题

大四上学期雷达原理与系统期末考题（大部分）

一．填空选择：

1下列不能提高信噪比的是（B）

A，匹配滤波器B，恒虚警C，脉冲压缩D，相关处理

2，若一线性相控阵有16个阵元，阵元间距为波长的一半，其波束宽度为（100/16）

3，模糊图下的体积取决于信号的（能量）

4，对于脉冲多普勒雷达，为了抑制固定目标，回拨方向加入对消器，这措施对运动目标的检测带来的影响是出现了（盲速）

5，雷达进行目标检测时，门限电平越低，则发现概率（越大），虚警概率（越大），要在虚警概率保持不变的情况下提高发现概率，则应（提高信噪比）

6，对于脉冲雷达来说，探测距离盲区由（脉冲宽度）参数决定。雷达接受机灵敏度是指（接收机接收微弱信号的能力，用接收机输入端的最小可探测信号功率Smin表示）

7，不属于单级站脉冲雷达系统所必要的组成部分是（B）A收发转换开关B分立两个雷达

8，若要求雷达发射机结构简单，实现成本低，则应当采用的结构形式是（单级振荡式发射机）

9，多普勒效应由雷达和目标间的相对运动产生，当发射信号波长为3m，运动目标与雷达的径向速度为240m/s，如果目标是飞向雷达，目标回波信号的频率是（100MHz+160Hz）注：多普勒频率2drfv

10，在雷达工作波长一定情况下，要提高角分辨力，必须（增大天线间距d），合成孔径雷达的（方向分辨力）只与真实孔径的尺寸有关

11，只有同时产生两个相同且部分重叠的波束才能采用等信号法完成目标方向的测量

12，当脉冲重复频率fr和回波多普勒频率fd 关系满足（fr）》fd）时，不会出现（频闪和盲速）

13，只有发射机和接受机都是（相参系统），才能提取出目标多普勒信息 14，大气折射现象会增加雷达（直视距离）15，尔逊准则是在检测概率一定的条件下，使漏警概率最小，或者发现概率最大。

曼奈16，相控阵雷达随着扫描角增加，其波束宽度（变大）17，雷达波形模糊函数是关于（原点）对称的。

第四篇：雷达原理与对抗技术 复习资料

一、1震荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信、如果雷达系统的发射信号，本振电压，相参号提供，那么所有这些信号之间均保持相位相参性。通常把这种系统称为全相参系统。2其他相关信息。、雷达是利用电磁波来测定并发现其他位置及3作用距离取决于、雷达的距离分辨力取决于 信噪比，雷达平均发射功率与脉冲宽度，雷达的占空比有关。4改变雷达波相位来改变波束方向的雷达、相控阵雷达又称作相位阵列雷达，是，一种以 故有称为电子扫描雷达。5频率为、某雷达的发射频率为2000HZ，发射脉冲宽度为10GHZ，发射脉冲重复2us，发射峰值功率为650KW，则该雷达的PRT=0.5ms，发射机平均功率=2600W。6用。、描述收发开关在发射状态和接收状态下的作 发射状态时发射功率很大，很容易将接收机烧毁。在发射状态时，收发开关削弱功率保护接收机。在接收状态时，收发开关恢复正常状态，使回波信号及时进入接收机。7根据雷达发射信号的不同，、目标距离测量就是要精确测定收发延迟时间。测定延迟时间通常采用脉冲法，频率法，相位法。8提高雷达距离的分辨力。采用、脉冲压缩雷达兼顾了扩大雷达的作用距离跟调制宽脉冲发射，以提高发射机平均功率，保证足够的最大作用距离，用脉冲压缩法获得窄脉冲，提高距离分辨力。9有应用，有哪两种实现方法。、波束形成方法在雷达、声呐及通信系统中均数字波速形成（DBF）、自适应数字波速形成（ADBF）1011、合成孔径雷达是对抗、声学、电子对抗从频域上可分为高分辨率成像三段。射频对抗，光电的雷达。12源干扰、复合干扰、干扰按照能量的来源分类为。P12 有源干扰、无13盖性干扰、、按照干扰信号的作用原理分类。欺骗性干扰。P12 干扰分为遮14资源主要分为、根据干扰信号的产生原理，引导式、转发式、合成式雷达干扰的基本。P14 15（、雷达对抗的主要技术特点是什么。1）宽频带、大视场、复杂电磁信号环境；P4（2）瞬时信号检测、测量和快速、非匹配信号处理。16索频率窗、毗邻频率窗、一类测频技术是直接在频域进行的。P19 包括搜17调变换到相位、时间、空间等其他物理域，再、变换法测频技术如何实现。将信号频率单通过对变换域信号的测量得到原信号频率。P19 18和、比想法测频技术的信号处理有19AD极性量化法差接收机中，常以、镜像信道干扰会引起频率测量错误，量化法。P25 镜像抑制比d在超外ms来衡量系统对镜像信道干扰的抑制能力。P22 13关器并用，其中采用、实际使用的比想法测频技术往往采用多路相最短迟延时间T的相关器保证无模糊测频范围，采用最长迟延时间nk-1T的相关器保证频率测量的精度。P26 14为哪两种定位方式。、定位技术分类按照参与定位的接收站数量分15多站定位与单站定位为、测向交汇定位法、测向多站定位按照定位采用的测量信息，/时差定位法、测时差主要分 定位法。P79、P52 10以特定的地理环境或接收站的运动为辅助定位、单站定位只用一个接收站的定位。一般需要条件。主要有飞越目标定位法、方位/仰角定位法、测向/方向变化率定位法、测向/相位差变化率定位法。P75、P52 16基带滤波测频、模拟信道化测频技术分为。P29 直接滤波测频和17线的波束宽度、搜索法测向的角度分辨力主要取决于，而波束宽度又主要取决于测向天天线口径d。18对幅度大小、振幅法测向是依据确定信号的到达方向。测向天线接收信号的相主要的侧向方法有最大信号法，比较信号法，等信号法。P52 19函数的时间变化率，、窄带信号，其频率的物理定义为其相位调制相位调制函数的二阶导数称为调制斜率。P17-18 20为、频率非搜索或瞬时宽开的测频如果频率测量范围等于瞬时带宽，系统。则系统称P18 21因此它适合于、时差法测向，由于时间差与信号频率无关，宽带测向。P52 22就能够达到侦查测向灵敏度，、如果在雷达天线任意旁瓣指向侦察机方向时则称为雷达侦察的旁瓣侦收。P56 23如信号的振幅、频率（或相位）、信号的稳定度的定义。指信号的各项参数，、脉冲宽度及脉冲重复频率等是否随时间作不应有的变化。24波器组、PD或雷达主要滤波方法是采用窄带跟踪滤波器，把所关心的运动目邻接的窄带滤标过滤出来。

二、1察的技术特点。、简述现代雷达对抗信号环境的特点和雷达侦P9，P11（1）辐射源数量多，分布密度大，脉冲重频高，信号交叠严重。（2）信号调制复杂，参数变化范围大，且多变、快变。（3）低截获概率雷达信号以及诱饵雷达和虚假雷达信号日益增多。技术特点：

1、作用距离远，安全隐蔽性好，获取信息多而准

2、简述tTOA测量。P92 3技术特点。、简述雷达对抗的基本条件、基本方法及主要P3 基本条件：雷达发射电磁波；侦察机接收到足够强的雷达信号；雷达信号的调制方式和参数位于侦察机处理能力之内；侦察机能够适应其当前所在的电磁信号环境。基本方法：破坏雷达探测目标的电磁波传播空间特性；产生干扰信号进入雷达接收机，破坏其检测目标和测量目标信息；减小目标的雷达截面积。技术特点：宽频带、大视场、复杂电磁信号环 境；瞬时信号检测、测量和快速、非匹配信号处理。4优点：、简述脉冲压缩雷达的优缺点。

1、通过匹配压缩处理获得高的距离分辨率。

2、脉冲宽度与有效频谱宽度这两个参数可以独立选取，增加了雷达波形设计的灵活性。

3、宽带信号有利于提高系统的抗干扰能力。缺点：

1、存在距离和速度耦合，影响测量。

2、存在距离旁瓣，通过加权处理抑制旁瓣。

3、收发系统比较复杂，在信号产生和处理过程中的任何失真，都将增大旁瓣高度。5信号分选和识别；引导干扰方向；引导武器系、简述测向定位的作用。P51 统攻击；提供告警信息；提供辐射源，方向和位置情报。

三、12、RCS3、UWB；雷达反射截面积；超宽带 4、5、DBF；数字波束形成

6、PDWELINT；脉冲描述字；电子情报侦查

7、STFT；短时傅里叶变换、ESM；电子支援侦查

四、120MW、某雷达用的发射机，要求输出脉冲功率为体微波源），现已知主振放大式发射机的主振器（固的输入功率为20mW，则此微波放大链的功率增益为多少才能满足要求？ G=10lg(20*10^6)/(20*10^(-3))=90db 2[2GHz,4GHz]、一比向法测频接路相关器，n=4，最短延迟线时间为收机，测，一输入信号频率为0.5ns频2.761GHz，采用范围为，3下表给出各相关器无模糊的相位估计值。分别采用最长延时线相关器输出和所有相关器输出求得到的频率估计值。P27 k fˆRFˆkk1fn1ˆi0fˆRFi1 2πnT2πTnk1f03示样脉冲、压缩测频接收机，t测频范围为f1~f2 =1~2GHz，号经过接收机的延时时间是多少。SA=Tc=1us，那么频率为1.45GHzP50 的信τ =(f-f1)×TC/△fC =0.45us △fc=f2-f1 12GHz]、某超外差搜索接收机测频范围为中放带宽，中频频率2MHz，试求：30MHz，频率搜索周期[1GHz，1ms，（1）本真的频率变换范围和调谐函数f（2）若有频率为1125MHz的连续波信号到达，L(t)求视频输出波形。（1）测频范围：[1000+30MHz，2000+30MHz] 2）在搜索过程中，输出信号有无时间：中频 fL(t)=1000+30+(2000-1000)t/10-3=1030+106（t 频率两边 ffL(t1)-1125=29(t2)-1125=31 t1=0.124 Lt2=0.126（还有画图）

第五篇：西安电子科技大学

西安电子科技大学

国家大学生创新性实验计划项目

开 题 报 告

项目名称：投影屏激光定位系统

项目负责人：赖贵雄

项目组成员：夏 冰艾忻然

指导教师：牛海军

所在院系：计算机学院

填报日期：2010年6月1日

西安电子科技大学教务处制

填写说明

一、《项目开题报告》要按顺序逐项填写，空缺项要填“无”。要求一律用A4纸打印，于左侧装订成册。

二、《项目开题报告》中栏目“1至8”由学生填写，栏目“9”由教师填写，栏目“10”由学院负责人填写。

三、《项目开题报告》由所在学院审查、签署意见后，一式三份（均为原件），报送教务处教学研究科。

项目名称投影屏激光定位系统项目类型

（划“√”）基础研究应用研究开发研究其它√

1、项目来源及选题依据

目前投影仪多媒体演示在会议及授课方面广泛使用，现有的投影仪激光笔虽然能控制鼠标的移动，但操作起来很繁琐。如果利用激光笔的光点对鼠标指针进行快速定位，配合现有的无线控制按钮，则可以快速操作计算机，进行开关文件，PPT划取重点，视频播放等应用。

2、选题过程中已经阅读的文献资料，以及各项准备工作（如计算、实验等）

一、光斑采集的可行性分析和试验：对不同型号的激光笔进行光点的拍摄测试。一个光点的直径为5毫米、面积m=19.6平方毫米,屏幕面积M= 3×2.5m=7.5平方米，用500万像素的摄像头进行拍摄，求得所占像素个数N=(m/M)*5000000=13。证明光点可以被捕捉而不会被摄像头过滤掉。

试验：分别用像素为200万，500万，1000万摄像头拍摄，调整对比度后光点均清晰可见。

二、对所采集的图片利用Photoshop进行了处理（调低亮度，调高对比度）。光点更易被电脑识别。我们对拍摄的图片进行了分析，因为激光点的能量很高，拍摄下来后，它的RGB值均在240~255间。而因为投影仪投影的亮度较低，能量较弱，所以投影出来的红色，RGB值在140~160间。因此，即使投影全红色的图像，我们还是很容易从摄像头拍摄的图片中提取激光点。

3、国内外同类课题研究现状

现有的投影仪无线控制激光笔具有PPT翻页，鼠标左右键点击，光电轨迹球（或摇杆，按键）控制鼠标指针移动等功能。但鼠标只能上下左右一格一格移动，操作不便。

4、详细阐述所选课题的目的和意义

现有的投影仪激光笔鼠标指针移动操作繁琐，不能直接在投影屏上进行操作。本研究目的在于通过投影屏上的激光点控制鼠标指针，方便用户的使用。

目前多媒体演示广泛应用于会议及课堂等领域，其研究意义是提供了一个很人性化的工具用于演讲、会议还有授课，能有效节省用户的时间，方便演讲者在台上下走动。可见发展前景很好。

5、根据选题所要完成的工作和预期成果及成果形式

要完成的工作：

通过对图像的接收及处理，利用激光笔打在投影屏上的光点，控制鼠标指针的移动，实现无线鼠标和PPT控制集成的功能。

预期成果：

这项技术弥补现有投影仪无线控制激光笔的不足，激光笔打在投影屏上的光点可以直接控制鼠标指针，灵活地在投影屏上移动，再配合无线控制激光笔传输到电脑的命令，进行相应操作，如开关文件，视频的播放，PPT划线等功能。

成果形式：

摄像头置于投影仪上方负责接收图像；投影仪无线控制激光笔（包含激光发射器，鼠标左右键、上下翻页按钮）；驱动程序。

6、拟采用的研究方案和要解决的关键技术问题 研究方案：

计算机通过摄像头获取投影屏上的图像，并对图像进行处理，提取投影屏区域，确定屏幕边缘。然后提取光点，通过光点在屏幕上的纵横比例来计算激光点的坐标，再调用windows的API对鼠标光标进行相应的移动操作。并配合无线控制激光笔传输到电脑的命令，进行相应操作，如PPT划线等功能。

关键技术问题：

1、光点捕捉：保证激光点不被摄像头过滤掉。经过计算证明200万像素的摄像头即可保证。

2、图像处理：

a.利用串行边缘分割法提取投影屏区域，确定屏幕边缘。

b.利用帧差分或动态捕捉等算法提取光点，计算光点到屏幕四边的距离。利用光点到屏幕边沿的纵横比例，计算出激光笔所指的准确位置。

3、通过算得的坐标，调用windows的API把鼠标指针移动到该坐标点。

4、将上述程序封装。

7、研究工作进度的初步安排

2010.6~2010.8:查阅资料研究图像处理的算法，并把提取投影屏边缘及激光点坐标的算法确定。

2010.9~2010.10：选定合适像素的摄像头。完成论文《图片中激光点位置的提取》并发表。2010.11~2011.2：程序编写，及优化；完成论文《投影屏激光定位系统分析》并发表。2011.3~2011.6：专利申请；后期工作。

8、项目经费预算（请认真、详细填写附表1）仪器费：4200

资料费：400

论文发表费：1400

专利申请费：3000

其他：1000

9、指导教师意见

项目选题合理，具有创新性，关键技术明确，研究方案可行，实用价值较高。

同意选题。

指导教师签字：

年月日

10、学院意见

单位（公章）：负责人签字：

年月日11.学校意见

负责人签字：

年月日附表1：国家大学生创新性实验计划项目经费预算表

项目名称投影屏激光定位系统项目负责人 赖贵雄联系方式***所在学院计算机学院 指导教师牛海军材料费

（器件注明名称型号，可另附页）计划明细

（计划内容参照项目经费管理办法）单价（元）数量预算金额（元）用途百脑通D881（200万像素摄像头）2002400采集图像奥尼ANC酷睿至尊版（500万像素摄像头）50021000采集图像台电SL100（1000万像素摄像头）50021000采集图像激光笔（飞利浦SNP3000）50021000做实验优廉特YLT-229鼠标激光笔2502500做实验数据线15元/米20300用于连接设备资料费

（图书注明书名、出版社）《算法导论》

机械工业出版社85185研究提高程序运行的效率《数字图像处理（Digital Image

Processing）》

电子工业出版社80180研究图像处理技术《精通Visual c++数字图像处理技术与工程案例》 人民邮电出版社59159软件实现及测试参考使用《计算机图形学的算法基础》

机械工业出版社44144学习图像算法的基础《Windows驱动开发技术详解》

电子工业出版社65165学习开发驱动程序《软件工程-理论与实践》

高等教育出版社53153学习项目开发流程论文发表费《图片中激光点位置的提取》7001700发表论文《投影屏激光定位系统分析》7001700发表论文专利申请注册费投影屏激光定位系统注册300013000注册申请专利其他费用

项目管理、交通等费用3001300资料打印等杂物费实验室、投影仪租用3001300进行项目研究不可预见费用400400合计9986元注：此表将作为报销时的参考依据，请严格按照审批后的总金额预算！

目负责人(签名)___________指导教师（签名）___________日期_____________

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