《雷达信号处理》课程教学大纲.docx

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1、雷达信号处理教学大纲一、课程基本信息课程名称雷达信号处理Radar Signal Processing课程编码QSI322021020开课院部海洋与空间信息学院课程团队（未设置）学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时56适用专业电子信息工程授课语言中文先修课程信号与系统、数字信号处理课程简介（限选）雷达信号处理是电子信息工程专业的选修课。该课程重点介绍信号分析和信号处理的基本理论在雷达技术领域中的应用，具有较 强的工程应用背景。要求学生掌握雷达系统中的基本概念和基本原理，熟悉雷达各主要组成部件及其相互关系，掌握雷达信号的常用表示 形式，理解目标主要参数的测量原理，掌握目标检测

2、的基本原理，熟悉距离多普勒成像算法的工作原理及处理流程。通过本课程的学习， 利用将信号分析与处理基本理论应用于雷达技术领域的过程，使学生进一步加深对信号处理基本理论的理解。此外，本课程要求学生掌握 与雷达技术相关的常用专业英语词汇，还要求学生通过查阅中外文文献并利用Matlab完成雷达信号处理仿真方面的大作业。Radar signal processing is an elective course of students majored in electronic information engineering. This course focuses on the application

3、of the theory of signal analysis and signal processing on radar technology, which has a strong engineering application background. For the students, the aim is to grasp the basic concepts and principles of radar systems, to be familiar with the major parts and their relations, to master the presenta

4、tion of radar signals, to understand the principles of measuring targets parameters, to master the basic theory of target detection, and to grasp the principles and processing procedure of range-Doppler imaging algorithms. Through the study of this course and the experience of the application of sig

5、nal analysis and processing theory on radar technology, the objective is to make students deepening the understanding of signal processing theories. Besides, students are demanded to grasp commonly used English vocabularies related with radar technology, and to accomplish their comprehensive assignm

6、ents related with the simulation of radar signal processing through consulting Chinese and English literature and developing by Matlab software.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1 ：理解雷达系统的定义、功能、分类，了解雷达系统在国防、工农业生产、日常生活等方面的 典型应用，熟悉雷达系统的内部组成与发射机、天线、接收机、显示器等主要部件的工作原理，掌 握与雷达信号处理相关的常用专业英语词汇。是1.2

7、1.22M2目标2 ：熟练应用雷达方程用于分析最大作用距离、信噪比等技术指标，深入理解距离、角度、速度 等目标参数的测量原理，掌握雷达信号的数学表示形式和模糊函数的定义与应用，熟练掌握目标检 测的基本原理、脉冲积累对提高检测性能的作用、目标起伏对检测性能的影响。是1.21.23M3目标3 ：理解分辨率、测绘带宽、等效噪声系数、旁瓣比、模糊比等雷达成像系统的主要技术指标， 熟悉合成孔径雷达系统的信号模型，熟练掌握相位驻定原理、脉冲压缩技术、距离多普勒成像算法 的工作原理，了解逆合成孔径雷达成像的基本原理。是1.21.24M4目标4：能够运用信号与系统、数字信号处理等课程的知识建立雷达系统的数学模

8、型，用于表达雷达 检测、目标参数测量、雷达成像等方面的复杂工程问题。是2.22.25M5目标5 ：掌握应用Matlab等工具软件开发雷达信号处理仿真系统的流程与方法。是5.15.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章第1章雷达基础本章重点难点：目标测速原理。/21.11.1雷达的定义、 组成与分类雷达的定义及功能，雷达的组成，雷达的分类。课程思政环 节：雷达在世界反法西斯战争中发挥的重要作用。Ml1讲授1自学31.21.2雷达的主要应 用雷达的主要应用范围，雷达的应用示例。Ml1讲授1自学41.31.3雷达的基本原 理雷达的工作频

9、段，目标检测基础，目标参数测量基础。Ml2/2自学5大作业1大作业1雷达的历史、应用与发展趋势综述及我国雷达事业的奋进之 路。Ml/2查阅资 料，撰写 报告6第2章第2章雷达的主 要部件本章重点难点：电扫描的原理，接收机灵敏度与噪声系数，匹 配滤波器。/72.12.1发射机功能及主要质量指标，波段及工作频率的选择，输出功率，信 号形式，信号的稳定度，发射机效率，脉冲雷达发射机的两大 类型。Ml1讲授1自学82.22.2天线功能及分类，波束宽度，天线增益，天线方向图，常见天线波 束形状和波束扫描方式，机械扫描与电扫描，极化方式。Ml3讲授3自学92.32.3接收机功能与基本组成，相干性，灵敏度与

10、噪声系数，匹配滤波器。Ml3讲授3自学102.42.4信号处理机和 数据处理机概述信号处理机概述，数据处理机概述。Ml0.5讲授0.5自学112.52.5显小器传统显示器，综合显示器，光栅扫描显示器。Ml().5讲授().5自学12大作业2大作业2早期雷达探测系统的Simulink仿真。Ml/2查阅资 料，编程 仿真，撰 写报告13第3章第3章雷达方程 与雷达作用距离本章重点难点：基本雷达方程，雷达方程的推导。/143.13.1基本雷达方程第1种形式的基本雷达方程，其它形式的基本雷达方程。M2,M4, M51讲授1自学15课外编 程作业1课外编程作业1雷达方程的应用。M2,M4, M5/2查阅

11、资 料，编程 仿真，撰 写报告163.23.2专用雷达方程二次雷达方程，双基地雷达方程，搜索雷达方程，跟踪雷达方 程。M21讲授1自学17第4章第4章目标基本 参数的测量本章重点难点：脉冲法测距，幅度法测角，距离跟踪原理。/184.14.1距离的测量脉冲法测距，调频法测距，距离跟踪原理。M2,M4, M51.5讲授2自学19课外编 程作业2课外编程作业2三重高重复频率解模糊距离法的应用。M2,M4, M5/3查阅资 料，编程 仿真，撰 写报告204.24.2角度的测量测角原理概述，相位法测角，幅度法测角。M21.5讲授1.5自学21第5章第5章模糊函数本章重点难点：固定载频信号的模糊函数，线性

12、调频信号的模 糊函数。/225.15.2模糊函数的定 义与性质一维模糊函数的定义，二维模糊函数的定义，模糊函数的性 质。M20.5讲授0.5自学235.25.3固定载频信号 的模糊函数模糊函数表示式的导出，模糊函数特点的分析。M20.5讲授0.5自学245.45.4线性调频信号 的模糊函数模糊函数表示式的导出，模糊函数特点的分析。M2,M4, M50.5讲授1自学25大作业3大作业3三角波调频连续波信号模糊函数的计算。M2,M4, M5/4查阅资 料，编程 仿真，撰 写报告26第6章第6章雷达信号 目标检测基础本章重点难点：噪声中信号的检测、脉冲积累，恒虚警率检 测。/276.16.1信号检测

13、基本 原理信号检测原理要点，虚警概率和检测概率，奈曼-皮尔逊准则， 检测概率的计算。M21讲授1自学286.26.2脉冲积累相干积累和非相干积累的特点与比较，积累改善因子与积累损 失，检测性能的计算示例，非起伏目标非相干积累时的检测性 能，斯威林(Swerling)模型下起伏脉冲串的检测性能。M22讲授1自学29课外编 程作业 3课外编程作业3检测概率和虚警概率的蒙特卡洛模拟。M2,M4, M5/3查阅资 料，编程 仿真，撰写报告306.36.3恒虚警率检测 (CFAR)恒虚警率检测原理要点，单元平均CFAR (CA-CFAR),其它形 式的CFAR。M21.5讲授1.5自学316.46.4动

14、目标检测与 多目标跟踪技术基 础动目标检测技术基础，多目标跟踪技术基础。M20.5讲授0.5自学32第7章第7章雷达成像 技术基础本章重点难点：脉冲压缩原理，距离多普勒算法。/337.17.1合成孔径雷达 的基本概念合成孔径雷达简介，主要技术指标，信号模型。课程思政环 节：合成孔径雷达技术在地震减灾中的应用。M33讲授3自学347.27.2脉冲压缩技术驻定相位原理，脉冲压缩原理，Matlab仿真代码。M31.5讲授1.5自学357.37.3距离多普勒算 法算法概述，距离向压缩，距离徙动校正，方位向压缩，二次距 离压缩，Matlab仿真代码。M3,M4, M53讲授3自学36大作业 4大作业4合

15、成孔径雷达成像处理算法的Matlab GUI仿真。M3,M4, M5/8查阅资 料，编程 仿真，撰 写报告377.47.4逆合成孔径雷 达简介逆合成孔径雷达与合成孔径雷达的对比，逆合成孔径雷达的基 本原理简介。M3().5讲授1自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、共布置3次编程作业，要求学生利用Matlab软件完成。2、成绩采用白分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。15%2大作业1、共布置4次大作业，其中1次要求学生查阅资料撰写调研报告，另外3次要求学生利用Matlab或Simulink软件完 成。2、根据软件开发情况、大作业报告的撰写情况评分。35

16、%3期末考试Is闭卷考试，成绩采用百分制。2、考核学生对雷达信号处理基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。题型包括专业 英语考察题、填空题、名词解释、简答题、证明题、计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml大作业40%A-软件功能满足要求，大作业报告质量高，软件界面美观；B-软件功能基本满足要求，大作业报告质量较 好，软件界面比较美观；C-软件功能基本满足要求，大作业报告质量一般；D-软件功能不满足要求，大作 业报告质量差。2Ml期末考试60%见期末考试评分标准3M2平时作业15%A-独立思考、按时完成，编程实现的功能正确，软件界面美观

17、；B-独立思考、按时完成，编程实现的功能 比较正确，软件界面比较美观；C-独立思考、按时完成，编程实现的功能基本正确；D-作业抄袭，未能按 时完成4M2大作业25%A-软件功能满足要求，大作业报告质量高，软件界面美观；B-软件功能基本满足要求，大作业报告质量较 好，软件界面比较美观；C-软件功能基本满足要求，大作业报告质量一般；D-软件功能不满足要求，大作 业报告质量差。5M2期末考试60%见期末考试评分标准6M3大作业40%A-软件功能满足要求，大作业报告质量高，软件界面美观；B-软件功能基本满足要求，大作业报告质量较 好，软件界面比较美观；C-软件功能基本满足要求，大作业报告质量一般；D-

18、软件功能不满足要求，大作 业报告质量差。7M3期末考试60%见期末考试评分标准8M4平时作业50%A-独立思考、按时完成，编程实现的功能正确，软件界面美观；B-独立思考、按时完成，编程实现的功能 比较正确，软件界面比较美观；C-独立思考、按时完成，编程实现的功能基本正确；D-作业抄袭，未能按 时完成9M4大作业50%A-软件功能满足要求，大作业报告质量高，软件界面美观；B-软件功能基本满足要求，大作业报告质量较 好，软件界面比较美观；C-软件功能基本满足要求，大作业报告质量一般；D-软件功能不满足要求，大作业报告质量差。10M5平时作业50%A-独立思考、按时完成，编程实现的功能正确，软件界面

19、美观；B-独立思考、按时完成，编程实现的功能 比较正确，软件界面比较美观；C-独立思考、按时完成，编程实现的功能基本正确；D-作业抄袭，未能按 时完成11M5大作业50%A-软件功能满足要求，大作业报告质量高，软件界面美观；B-软件功能基本满足要求，大作业报告质量较 好，软件界面比较美观；C-软件功能基本满足要求，大作业报告质量一般；D-软件功能不满足要求，大作 业报告质量差。评分等级说明：A,B,C,D,E=90-l 00,80-89,70-79,60-69,0-59;A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-59 ;A,B,C=90-l00,75-89,60-74,0-59 ;M,N=80-100,0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1雷达原理，丁鹭飞，电子工业出版社,2014. （*主教材）2图书1现代雷达系统分析与设计，陈伯孝，西安电子科技大学出版社,2012. （*主教材）3图书1合成孔径雷达成像原理，皮亦鸣，电子科技大学出版社,2007. （*主教材）4图书1逆合成孔径雷达理论与对抗，李源，国防工业出版社,2014.5图书1雷达系统，张明友，电子工业出版社,2013.6图书1雷达系统及其信息处理，许小剑，电子工业出版社,2010.