2022年2022年雷达原理实验指导书 .pdf

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1、周一、 3、4 811、813 周三、 3、4 812 周四、 7、8 811、813 周五、 5、6 812 雷达原理实验指导书哈尔滨工程大学信息与通信工程学院2012 年 3 月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - 目录雷达原理实验课的任务和要求. 1雷达原理实验报告格式 . 2实验一 雷达信号波形分析实验 . 3雷达信号波形分析实验报告. 5实验二 . 数字式目标距离测量实验 . 6数字式目标距离测量实验报告.

2、 8实验三 相位法与振幅法测角实验 . 9相位法与振幅法测角实验报告. 11 实验四动目标回波多普勒频率提取与分析实验. 12 动目标回波多普勒频率提取与分析实验报告. 14 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - 1 雷达原理实验课的任务和要求雷达原理实验课的任务是： 使学生掌握雷达的基本工作原理和雷达测距、测角、测速的基本方法和过程； 掌握雷达信号处理的基本要求， 为了达到上述目的 ,要求学生做到：1. 做好实验前

3、准备工作预习是为做好实验奠定必要的基础， 在实验前学生一定要认真阅读有关实验教材，明确实验目的、任务、有关原理、操作步骤及注意事项，做到心中有数。2. 严谨求实实验时要求按照操作步骤进行，认真进行设计和分析， 善于思考， 学会运用所学理论知识解释实验结果，研究实验中出现的问题。3. 遵从实验教师的指导要严格按照实验要求进行实验，如出现意外， 要及时向老师汇报， 以免发生意外事故。4. 注意安全学生实验过程中，要熟悉实验室环境、严格遵守实验室安全守则。5. 仪器的使用使用仪器前要事先检查仪器是否完好，使用时要严格按照操作步骤进行，如发现仪器有故障，应立即停止使用，报告老师及时处理，不得私自进行修

4、理。6. 实验报告实验报告包括下列内容：实验名称、实验日期、实验目的、简要原理、主要实验步骤的简要描述、实验数据、计算和分析结果，问题和讨论等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 16 页 - - - - - - - - - 2 雷达原理实验报告格式一、封皮的填写：（1）实验课程名称：雷达原理（2）实验名称：按顺序填写（3）年 月日：二、纸张要求：统一采用A4 大小纸张，左侧装订，装订顺序与实验顺序一致。三、书写要求：（1）报告除实验图像必须打印外，其余可手写

5、。（2）实验结果图位于实验结果与分析部分，图像打印于纸张上部，下部空白处写实验分析。（3）报告中图要有图序及名称，表要有表序及名称，每个实验的图序和表序单独标号（例如图 1.1 脉冲信号仿真波形；表 1-1 几种信号的。 。 。 ） 。不合格者扣除相应分数。（4）每个实验均需另起一页书写。四、关于雷同报告：报告上交后，如有雷同，则课程考核以不及格处理。（每个实验均已列出参数可选范围，不能出现两人所有参数相同情况）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 16 页 -

6、 - - - - - - - - 3 实验一雷达信号波形分析实验实验类别：验证性实验实验学时： 2 学时实验地点：信息对抗实验室，实验依据：雷达原理实验教学大纲实验设备： PC机，MATLAB 软件一、实验目的与要求1. 了解雷达常用信号的形式。2. 学会用仿真软件分析信号的特性。3了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。二、实验内容本实验是在 PC机上利用 MATLAB 仿真软件进行常用雷达信号的仿真、设计。针对所设计的雷达信号分析其频谱特性和模糊函数。三、实验步骤1. 列出简单脉冲调制信号和线性调频雷达信号数学模型2. 利用 MATLAB 软件编写雷达信号产生程序3. 对信号进行频谱分析4.

7、 记录仿真结果、存储仿真波形。选作：1. 对线性调频信号进行匹配，输出原信号与匹配输出信号的对比波形。四、实验要求1. 每名同学自选实验参数、进行程序设计。信号参数范围如下：（1） 简单脉冲调制信号：载频范围： 70MHz100MHz 脉冲重复周期： 200us300us 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 16 页 - - - - - - - - - 4 脉冲宽度： 3us10us 幅度： 1V （2） 线性调频信号载频范围： 70MHz100MHz 脉冲重

8、复周期： 200us300us 脉冲宽度： 10us30us 信号带宽： 10 MHz 20MHz 幅度： 1V 2. 实验结束后，检查实验结果并讨论。3. 撰写实验报告五、思考题常规脉冲雷达信号的频谱和线性调频雷达信号的频谱各有何特点？线性调频雷达信号有何优势？。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 16 页 - - - - - - - - - 5 雷达信号波形分析实验报告年月日班级姓名评分一、实验目的要求二、实验原理三、实验参数设置四、实验仿真波形五、实验成

9、果分析六、教师评语教师签字名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 16 页 - - - - - - - - - 6 实验二 . 数字式目标距离测量实验实验类别： 验证性实验实验学时： 2 学时实验地点： 信息对抗实验室，实验依据：雷达原理实验教学大纲实验设备： PC 机、QURTARSII 软件一、实验目的与要求1. 掌握数字式雷达距离测量的基本原理。2. 学会用 Quartus II 软件设计数字式单目标雷达距离录取装置。3了解多目标雷达距离录取装置的设计方法。

10、二、实验内容本实验是在 PC机上利用 QuartusII 软件进行数字式单目标雷达距离录取装置的设计，并通过波形仿真验证设计方案的正确性。三、实验步骤1. 用原理图法设计数字式单目标雷达距离录取装置2. 确定波形仿真参数。3. 通过波形仿真文件验证数字式单目标雷达距离录取装置的正确性。4. 记录仿真参数、结果并存储仿真波形。选作：1. 数字式单目标雷达距离录取装置的设计，并通过波形仿真验证设计方案的正确性。四、实验要求1. 每名同学自选实验参数、进行程序设计。信号参数范围如下：简单脉冲调制信号：（1）脉冲重复周期： 200us300us 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -

11、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 16 页 - - - - - - - - - 7 （2）脉冲宽度： 10us30us （3）目标距离： 15km40km （4）目标数量： 13 个2. 实验结束后，检查实验结果并讨论。3. 撰写实验报告五、思考题讨论多目标距离编码器与单目标距离编码器实现方案设计不同点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 16 页 - - - - - - - -

12、 - 8 数字式目标距离测量实验报告年月日班级姓名评分一、实验目的要求二、实验原理三、实验参数设置四、实验仿真波形五、实验成果分析六、教师评语教师签字名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 16 页 - - - - - - - - - 9 实验三相位法与振幅法测角实验实验类别：验证性实验实验学时： 2 学时实验地点：信息对抗实验室，实验依据：雷达原理实验教学大纲实验设备： PC机，MATLAB 软件一、实验目的与要求1. 了解雷达常用信号的形式。2. 学会用仿真

13、软件分析信号的特性。3了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。二、实验内容本实验是在 PC机上利用 MATLAB 仿真软件进行常用雷达信号的仿真、设计。针对所设计的雷达信号分析其频谱特性和模糊函数。三、实验步骤1. 列出相位法测角的数学模型2. 利用 MATLAB 软件编写单基线测向算法和比幅法解模糊程序3. 记录仿真结果、存储仿真波形。选作：1. 双基线测角方法仿真验证四、实验要求1. 每名同学自选实验参数、进行程序设计。信号参数范围如下：（1）载频范围： 3GHz4GHz （2）目标角度范围： -3030（3）天线数量： 3 个（4）天线间距离范围： 0.05m0.3m 名师资料总结 - -

14、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 16 页 - - - - - - - - - 10 （5）回波信号 DLVA 输出幅度： 02V （6）两两天线相位差测量范围：2. 实验结束后，检查实验结果并讨论。3. 撰写实验报告名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 16 页 - - - - - - - - - 11 相位法与振幅法测角实验报告年月日班级

15、姓名评分一、实验目的要求二、实验原理三、实验参数设置四、实验仿真波形五、实验成果分析六、教师评语教师签字名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 16 页 - - - - - - - - - 12 实验四动目标回波多普勒频率提取与分析实验实验类别：验证性实验实验学时： 2 学时实验地点：信息对抗实验室，实验依据：雷达原理实验教学大纲实验设备： PC机，MATLAB 软件一、实验目的与要求1. 学习连续波雷达和脉冲多普勒雷达测速的基本原理。2. 了解多普勒频率的提取

16、方法。二、实验内容本实验是在 PC 机上利用 MATLAB 仿真软件进行连续波雷达信号或脉冲多普勒雷达信号回波的仿真、 设计。针对所设计的雷达信号分析运动目标回波的多普勒信息并确定运动速度。三、实验步骤1. 列出连续波多普勒雷达或脉冲多普勒雷达发射信号和运动目标回波信号数学模型。2. 利用 MATLAB 软件编写雷达信号程序。3. 对信号进行频谱分析，计算目标运动速度。4. 记录仿真结果、存储仿真波形。四、实验要求1. 自选实验参数进行程序设计。信号参数范围如下：（1）连续波信号：载频范围： 3000MHz5000MHz 幅度： 1V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -

17、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 16 页 - - - - - - - - - 13 （2）脉冲多普勒信号载频范围： 3000MHz5000MHz 脉冲重复周期： 30us50us 脉冲宽度： 3us10us 幅度： 1V （3）目标目标运动速度： 28 马赫2. 实验结束后检查实验结果并讨论。3. 撰写实验报告名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 16 页 - - - - - - - - - 14 动目标回波多普勒频率提取与分析实验报告年月日班级姓名评分一、实验目的要求二、实验原理三、实验参数设置四、实验仿真波形五、实验成果分析六、教师评语教师签字名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 16 页 - - - - - - - - -