雷达方程
雷达方程理论
点目标雷达距离方程在指定距离上估计给定雷达横截面目标在输入到接收机的功率。在这个方程中,假设信号模型是确定的。接收端输入端功率的方程为:
方程中的项是:
Pr-接收功率(瓦特)。
Pt-峰值发射功率(瓦特)。
Gt-发射机增益。
Gr—接收机增益。
λ雷达工作频率波长,单位为米。
σ-目标的非波动雷达横截面,单位为平方米。
l-一般损耗因子,考虑系统损耗和传播损耗。
Rt-发射机到目标的距离。
Rr—从接收器到目标的范围。如果雷达是单站雷达,则发射机和接收机的距离是相同的。
接收端输入端功率的方程表示信噪比中的信号项。为了对噪声项建模,假设接收机中的热噪声具有白噪声功率谱密度(PSD),其为:
在哪里k玻尔兹曼常数和T为有效噪声温度。接收器作为一个滤波器来形成白噪声PSD。假设接收频率响应的大小平方近似于带宽等于脉冲持续时间倒数的矩形滤波器,1 /τ.接收机输出端的总噪声功率为:
在哪里Fn是接收者噪声图.
有效噪声温度与接收机噪声系数的乘积称为系统的温度并且表示为T年代,所以T年代=特遣部队n.
根据接收信号功率与输出噪声功率的关系式,接收机输出信噪比为:
所需峰值发射功率求解:
使用默认参数绘制垂直覆盖模式
频率设置为100mhz,天线高度设置为10m,自由空间范围设置为200km。天线图、表面粗糙度、天线倾斜角和磁场极化均为默认值,请参见AntennaPattern
,表面粗糙度
,TiltAngle
,极化
属性。
获取垂直覆盖模式值和角度的数组。
Freq = 100e6;Ant_height = 10;Rng_fs = 200;[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rng_fs,ant_height);
要查看垂直覆盖模式,请省略输出参数。
radarvcd(频率,rng_fs, ant_height);
使用雷达方程计算器应用程序计算峰值功率
的radarEquationCalculator
应用程序可以让您确定关键的雷达特征,如探测距离,所需的峰值发射功率和信噪比。该应用程序适用于单基地和双基地雷达。
打开radarEquationCalculator App
当你打字的时候radarEquationCalculator
从命令行中选择应用程序应用程序将来发布,一个交互窗口打开。默认窗口显示从信噪比、功率和其他参数计算的目标范围。然后你可以选择不同的选项来计算不同的雷达参数。
radarEquationCalculator
计算单机雷达所需的峰值发射功率
例如,使用该应用程序计算单站雷达在100公里处探测大型目标所需的峰值发射功率。雷达工作在10 GHz和40 dB天线增益。将检测概率设置为0.9,虚警概率设置为0.0001。
从计算类型下拉列表,选择
峰值发射功率
设置波长来
3.
厘米指定脉冲宽度作为
2
微秒假设总系统的损失5分贝
假设目标是一架大型飞机,完毕目标雷达截面取值为100平方米
选择配置作为
单站
设置获得是
40
dB打开信噪比盒子
指定探测概率作为
0.9
指定误报概率作为
0.0001
关闭应用程序窗口。通常情况下,你会使用关闭按钮关闭应用程序。
Hg = findall(0,“名字”,雷达方程计算器);关上(hg)
您可以从之前准备的屏幕截图中看到,所需的峰值发射功率为.2095 W。
Im = imread(“radarEquationExample_03.png”);图(“位置”,[344 206 849 644])图像(im)轴从集(gca),“位置”,[0.083 0.083 0.834 0.888])