雷达原理课程实验报告
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图 1.3 连续波测速雷达后面
工作原理：非调制连续波雷达的发射信号(单一载频 f0)通过发射天线辐射到空间。如果 目标以径向速度 vr 相对于雷达运动，从目标反射回来的信号会使载频 f0 产生多普勒频移 fd＝ 2vr／λ 。式中λ 为雷达波长，fd 的正、负号由目标运动方向决定。反射信号由天线接收后与 基准信号(f0)进行频率差拍、放大，最后由指示器指示出多普勒信号。
2.5
2.5.1
实验分析
实验结果
显示速度： 由显示器记录下的五个数据分别为 11.2km/h， 10.4km/h,11.3km/h,11.8km/h, 10.8km/h,取中值 11.2km/h 即 3.1m/s。
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图 2.1 单目标测速显示屏速度
图 2.2 单目标测速显示屏速度
雷达原理课程（3.5 学分）课内实验。 1.1.2 实验时间
2017 年 6 月 15 日 8:30-11:30 1.1.3 实验场地
电光大楼东南角
图 1.1 实验场地地图
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实验人员
1.1.4
周四上午组：王森，左靖昊，刘元俊，陈瑞璇，费慧慧，李珊，路静，罗静，邹新颖， 鲜坤元，蒋冰越，何文杰，黄一恒，李平宁，刘峻臣，章文韬，赵皓楠，蔡思聪，陈飞，梁 宸玮，潘伟，田靖才，万秀才，聂铨 实验指导同学：林翰轩，杜涛，邓秀梅 1.1.5 天气状况
f
环形器 f 连续波 发射机
f+fd f+fd
f (泄露) fd 视频 放大器 去终端
混频器
图 1.4 连续波测速雷达工作原理框图
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1.3
实验内容
本实验报告包括以下四个实验内容： 实验 1：单目标测速 实验 2：多目标测速 实验 3：波束宽度测量 实验 4：最大作用距离预测
f d ( Hz)
2.3.2 实验方法
2vr (m / s) (m)
0 0
vr 0，目标接近 vr 0，目标背离
连接雷达、电源、示波器。开电源，4m、9m、14m 处各 1 人定标、计时 1 人在 4~14m 之 间匀速来回走动，1 人计算速度 1 人操作示波器，截取一段数据同时高声喊停 1 人立即高声 读出雷达显示数值，另 2 人记录示波器操作人用 U 盘拷贝截取数据和显示，Matlab 画波形并
2.6
实验小结
运动目标相对于雷达站存在径向运动时，目标回波信号载频将偏离发射信号载频位置，
2
2.1
实验 1：单目标测速
实验目的
掌握连续波测速雷达的工作原理，巩固雷达测速方法，了解实验雷达系统组成与基本操
作，体验户外实验策划组织与实施过程。
2.2
实验仪器
一台 一盒 一个 一台 一部
毫米波测速雷达 移动卷线盘 电源 示波器 手机
2.3
2.3.1
实验原理
测量原理
目标相对于雷达站存在径向运动时，目标回波信号载频将偏离发射信号载频位置，即多 普勒频移现象。根据运动目标回波的多普勒频移 fd 推算目标的相对径向速度。1 人在 4~14m 之间匀速来回走动，雷达根据多普勒频移计算其径向速度。
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图 2.3 单目标测速显示屏速度
图 2.4 单目标测速显示屏速度
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图 2.5 单目标测速显示屏速度
定标速度：由记录员记录的一个来回 20 米为 12.15s，13.53s,14.22s,13.77s，13.69s, 取中值 13.69s。速度为 20/13.69=1.46m/s。
图 2.6 记录员 1 记下的数据
另一个记录员记下的数据为 12.15s(20 米),27.43s(40 米)，27.58s（40 米） ，速度为 1.646m/s，1.46m/s，1.45m/s，取中值 1.46m/s，由两个记录员数据得定标速度为 1.46m/s。
图 2.7 记录员 2 记下的数据 表 2.2 显示速度和定标速度 速度 显示速度 Km/h 第 1 次速度 第 2 次速度 11.2 10.4 定标速度 1 （m/s） 1.646 1.478 定标速度 2 （m/s） 1.646 1.46
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目பைடு நூலகம்
次
1 实验概述 …………………………………………………………………………………………… 1 1.1 基本信息…………………………………………………………………………… 2 1.2 8mm 连续波测速雷达………………………………………………………………………………… 3 4 5 6 7 1.3 实验内容 ………………………………………………………………………………… 2 实验 1： 单目标测速………………………………………………………………………… 2 . 1 实 验 目的 ………… …… ……… ……………………………………………… 2 . 2 实 验 仪器 ………… …… …………… …………………………………………
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1 实验概述
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本实验用毫米波测速雷达进行雷达的户外实验，围绕单目标多目标测速，波束宽度的 测量和雷达方程展开一系列的实验。
1.1
基本信息
本实验用的毫米波测速雷达，单点频连续波（正弦波） ，中心频率 35GHz（波长 8mm） ，有
效距离 0~15m（人体目标） ，天线增益 28dBi 。 1.1.1 实验名称
2.3 实验原理 ………………………………………………………………… 8 2.4 实验过程 ………………………………… ………………………………………… 9 2.5 实验分析 ……………………… ………………………………………… 10 2.6 实验小结………………………………………………………………… 11 3 实验 2 ：多目标测速……………………………………………………………… 13 3.1 实验目的 …………………………………………………………………… 3.2 实验仪器 ………… ………………………………………………………… 3.3 实验原理 …………………………………………………………………… 3.4 实验过程 ………………………………………………………………………… 3.5 实验分析 …………………………………………………………………… 3.6 实验小结…………………………………………………………………… 4 实验 3：波束宽度测量…………………………………………………………………… 4.1 实验目的………………………………………………………………………… 4.2 实验仪器 ………………………………………………………………………… 4 .3 实验原理 ………………………………………………………………………… 4.4 实验过程 …………………………………………………………………… 4.5 实验分析………………………………………………………………………… 4.6 实验小结…………………………………………………………………… 5 实验 4： 最大作用距离的预测……………………………………………………………… 5.1 实验目的 ………………………………………………………………………… 5.2 实验仪器 ………………………………………………………………………… 5 . 3 实验原理 ………………………………………………………………………… 5.4 实验过程……………………………………… ………………………………… 5.5 实验分析 ……………………………………………………………… 5.6 15 17 19 20 21 22 22 23 23 24 25 26 37 27 28 29 30 31 32
结束时间 9:24 9:31 9:41 9:45 9:49 9:51 10:02 10:08 10:12
对应数据目录 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
突发事件记录
10:10 分有车经过
等待示波器上有明显单峰时按下暂停键，FFT 键将画面转到时域，保存键将实验数据及 时域波形保存到优盘里，在本次试验中一共保存了五次数据，文件名为 ALL0000- ALL0004。 每个文件里分别有 F000XCH1.CSV，F000XTEK.BMP，F000XTEK.SET 三个文件组成。
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第 3 次速度 第 4 次速度 11.3 11.8 1.406 1.45 1.45
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第 5 次速度 10.8 1.46 取五次显示速度中值 3.1m/s，定标速度 1.46m/s，误差=3.1-1.64=1.46，误差很大。
2.5.2
数据处理
图 2.8 单目标时域波形
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作 学
者: 院:
学 号：
专业(方向): 指导教师: 学 分: 3.5 教学大纲编号： 04041904-0
2017 年
6 月 21 日
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实验报告摘要
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毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达。工作频率通常选在 30～300GHz 范围内。与 红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有 全天候(大雨天除外)全天时的特点。雷达的基础是雷达方程，雷达各种应用的实现全依 附于雷达方程。掌握毫米波雷达的测速原理与雷达方程是学好雷达的基础。
实验小结………………………………………………………………………… 33
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结论 …………………………………………………………………………………… 34 35 36 38 39
7 实验心得 ……………………………………………………………………………… 致谢………………………………………………………………………… 附录 A ………………………………………………………………… 附录 B ………………………… ……………………………………………………