現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種雷達(dá)體制主要用于測量目標(biāo)的距離？A.脈沖雷達(dá)B.連續(xù)波雷達(dá)C.相控陣?yán)走_(dá)D.合成孔徑雷達(dá)2.雷達(dá)的距離分辨力主要取決于：A.發(fā)射功率B.脈沖寬度C.天線增益D.工作頻率3.相控陣?yán)走_(dá)通過改變______來實(shí)現(xiàn)波束的掃描。A.天線的物理位置B.移相器的相位C.發(fā)射信號的頻率D.接收信號的幅度4.合成孔徑雷達(dá)（SAR）主要用于獲取目標(biāo)的：A.速度信息B.距離信息C.二維圖像信息D.角度信息5.動目標(biāo)顯示（MTI）雷達(dá)主要用于檢測：A.靜止目標(biāo)B.運(yùn)動目標(biāo)C.高速目標(biāo)D.低空目標(biāo)6.雷達(dá)方程中，與雷達(dá)發(fā)射功率成正比的是：A.目標(biāo)的雷達(dá)截面積B.雷達(dá)的探測距離C.雷達(dá)的接收功率D.天線的增益7.以下哪種干擾方式屬于有源干擾？A.箔條干擾B.角反射器干擾C.噪聲干擾D.假目標(biāo)干擾8.雷達(dá)的角度分辨力主要取決于：A.天線的波束寬度B.發(fā)射信號的帶寬C.目標(biāo)的運(yùn)動速度D.雷達(dá)的工作模式9.脈沖多普勒雷達(dá)（PD）主要利用了______來檢測目標(biāo)。A.多普勒頻移B.脈沖壓縮技術(shù)C.相控陣技術(shù)D.合成孔徑技術(shù)10.雷達(dá)的隱身技術(shù)主要是通過降低目標(biāo)的______來實(shí)現(xiàn)的。A.速度B.雷達(dá)截面積C.高度D.發(fā)射功率二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.現(xiàn)代雷達(dá)的主要工作頻段包括：A.毫米波頻段B.厘米波頻段C.分米波頻段D.米波頻段2.雷達(dá)信號處理的主要目的包括：A.提高信噪比B.檢測目標(biāo)C.測量目標(biāo)參數(shù)D.抑制干擾3.相控陣?yán)走_(dá)的優(yōu)點(diǎn)有：A.波束掃描速度快B.多目標(biāo)跟蹤能力強(qiáng)C.可靠性高D.成本低4.雷達(dá)的抗干擾技術(shù)主要有：A.頻率捷變B.脈沖壓縮C.動目標(biāo)顯示D.旁瓣對消5.合成孔徑雷達(dá)（SAR）的成像模式有：A.條帶成像模式B.聚束成像模式C.掃描成像模式D.干涉成像模式三、判斷題（每題2分，共10分）1.雷達(dá)的探測距離只與發(fā)射功率和天線增益有關(guān)。（）2.動目標(biāo)顯示（MTI）雷達(dá)可以完全消除靜止目標(biāo)的回波。（）3.相控陣?yán)走_(dá)只能實(shí)現(xiàn)一維波束掃描。（）4.合成孔徑雷達(dá)（SAR）的方位向分辨力與雷達(dá)的飛行速度有關(guān)。（）5.有源干擾是指利用自身的輻射源對雷達(dá)進(jìn)行干擾。（）四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述雷達(dá)的基本工作原理。2.說明動目標(biāo)顯示（MTI）雷達(dá)和動目標(biāo)檢測（MTD）雷達(dá)的區(qū)別。3.分析相控陣?yán)走_(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的重要作用。五、計算題（每題15分，共15分）已知一部雷達(dá)的發(fā)射功率\(P_t=100kW\)，天線增益\(G=30dB\)，工作波長\(\lambda=3cm\)，目標(biāo)的雷達(dá)截面積\(\sigma=10m^2\)，接收系統(tǒng)的噪聲系數(shù)\(F=3dB\)，噪聲帶寬\(B_n=1MHz\)，系統(tǒng)損耗\(L=6dB\)，要求檢測信噪比\(SNR=13dB\)，試計算該雷達(dá)的最大探測距離。六、論述題（每題10分，共10分）論述現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展趨勢。答案一、單項選擇題1.A。脈沖雷達(dá)通過測量發(fā)射脈沖和接收回波之間的時間差來確定目標(biāo)距離。2.B。距離分辨力\(\DeltaR=c\tau/2\)，其中\(zhòng)(\tau\)為脈沖寬度，所以主要取決于脈沖寬度。3.B。相控陣?yán)走_(dá)通過改變移相器的相位來改變各陣元的輻射相位，從而實(shí)現(xiàn)波束掃描。4.C。合成孔徑雷達(dá)利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運(yùn)動，通過數(shù)據(jù)處理合成大孔徑天線，獲取目標(biāo)的二維圖像信息。5.B。動目標(biāo)顯示雷達(dá)主要用于檢測運(yùn)動目標(biāo)，抑制靜止目標(biāo)回波。6.C。雷達(dá)方程\(P_r=\frac{P_tG^2\lambda^2\sigma}{(4\pi)^3R^4}\)，接收功率\(P_r\)與發(fā)射功率\(P_t\)成正比。7.C。噪聲干擾是有源干擾，通過發(fā)射噪聲信號干擾雷達(dá)。箔條干擾和角反射器干擾屬于無源干擾，假目標(biāo)干擾有有源和無源之分，但這里選典型的有源干擾為噪聲干擾。8.A。角度分辨力主要取決于天線的波束寬度，波束寬度越窄，角度分辨力越高。9.A。脈沖多普勒雷達(dá)利用多普勒頻移來檢測目標(biāo)，區(qū)分運(yùn)動目標(biāo)和靜止雜波。10.B。雷達(dá)隱身技術(shù)主要是降低目標(biāo)的雷達(dá)截面積，減少雷達(dá)回波信號。二、多項選擇題1.ABCD?，F(xiàn)代雷達(dá)工作頻段廣泛，包括毫米波頻段、厘米波頻段、分米波頻段和米波頻段。2.ABCD。雷達(dá)信號處理的目的是提高信噪比、檢測目標(biāo)、測量目標(biāo)參數(shù)和抑制干擾。3.ABC。相控陣?yán)走_(dá)波束掃描速度快、多目標(biāo)跟蹤能力強(qiáng)、可靠性高，但成本較高。4.ACD。頻率捷變、動目標(biāo)顯示和旁瓣對消都是雷達(dá)抗干擾技術(shù)，脈沖壓縮主要用于提高雷達(dá)的距離分辨力。5.ABCD。合成孔徑雷達(dá)的成像模式有條帶成像模式、聚束成像模式、掃描成像模式和干涉成像模式。三、判斷題1.×。雷達(dá)的探測距離與發(fā)射功率、天線增益、目標(biāo)雷達(dá)截面積、工作波長、接收系統(tǒng)性能等多種因素有關(guān)。2.×。動目標(biāo)顯示雷達(dá)不能完全消除靜止目標(biāo)的回波，只是在一定程度上抑制。3.×。相控陣?yán)走_(dá)可以實(shí)現(xiàn)二維波束掃描。4.√。合成孔徑雷達(dá)的方位向分辨力\(\Deltax=\lambda/2L\)，其中\(zhòng)(L\)與雷達(dá)飛行速度等因素有關(guān)。5.√。有源干擾是利用自身的輻射源發(fā)射干擾信號對雷達(dá)進(jìn)行干擾。四、簡答題1.雷達(dá)的基本工作原理是：雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生高頻電磁脈沖信號，通過天線向空間輻射。當(dāng)電磁波遇到目標(biāo)時，部分電磁波被目標(biāo)散射，其中一部分散射波返回雷達(dá)天線。雷達(dá)接收機(jī)接收回波信號，并對其進(jìn)行放大、濾波等處理。通過測量發(fā)射脈沖和接收回波之間的時間差，可以計算出目標(biāo)的距離；利用多普勒效應(yīng)可以測量目標(biāo)的速度；通過天線的方向性可以確定目標(biāo)的角度。2.動目標(biāo)顯示（MTI）雷達(dá)和動目標(biāo)檢測（MTD）雷達(dá)的區(qū)別如下：MTI雷達(dá)主要采用對消器對相鄰脈沖回波進(jìn)行相減處理，抑制靜止目標(biāo)回波，檢測運(yùn)動目標(biāo)。它主要基于時域處理，處理相對簡單，對慢速運(yùn)動目標(biāo)檢測效果較好，但對雜波抑制能力有限，且難以區(qū)分不同速度的目標(biāo)。MTD雷達(dá)是在MTI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它采用了多普勒濾波器組對回波信號進(jìn)行頻域處理。MTD可以更精確地測量目標(biāo)速度，具有更好的雜波抑制能力和多目標(biāo)分辨能力，能夠處理復(fù)雜的雜波環(huán)境，但處理復(fù)雜度較高。3.相控陣?yán)走_(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的重要作用如下：快速反應(yīng)能力：相控陣?yán)走_(dá)波束掃描速度快，能夠在短時間內(nèi)對多個方向進(jìn)行搜索和跟蹤，可快速發(fā)現(xiàn)和響應(yīng)來襲目標(biāo)，為作戰(zhàn)決策提供寶貴時間。多目標(biāo)跟蹤能力：可以同時跟蹤多個目標(biāo)，滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭中多目標(biāo)威脅的需求，例如在防空作戰(zhàn)中可以同時應(yīng)對多個飛機(jī)或?qū)椖繕?biāo)?？垢蓴_能力強(qiáng)：通過采用頻率捷變、旁瓣對消等技術(shù)，相控陣?yán)走_(dá)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，在復(fù)雜電磁環(huán)境下仍能正常工作?？煽啃愿撸合嗫仃?yán)走_(dá)由多個陣元組成，部分陣元損壞不影響整體性能，具有較高的可靠性和生存能力。多功能性：可以實(shí)現(xiàn)搜索、跟蹤、制導(dǎo)等多種功能，能夠適應(yīng)不同的作戰(zhàn)任務(wù)需求，如在艦載雷達(dá)中可同時用于對空搜索、對海監(jiān)視和導(dǎo)彈制導(dǎo)等。五、計算題1.首先將各參數(shù)轉(zhuǎn)換為線性值：發(fā)射功率\(P_t=100kW=10^5W\)天線增益\(G=30dB\)，則\(G=10^{30/10}=1000\)噪聲系數(shù)\(F=3dB\)，則\(F=10^{3/10}\approx2\)系統(tǒng)損耗\(L=6dB\)，則\(L=10^{6/10}\approx4\)檢測信噪比\(SNR=13dB\)，則\(SNR=10^{13/10}\approx20\)噪聲帶寬\(B_n=1MHz=10^6Hz\)工作波長\(\lambda=3cm=0.03m\)目標(biāo)雷達(dá)截面積\(\sigma=10m^2\)2.計算噪聲功率\(P_n\)：\(P_n=kTB_nF\)，其中\(zhòng)(k=1.38\times10^{-23}J/K\)，取室溫\(T=290K\)\(P_n=1.38\times10^{-23}\times290\times10^6\times2\approx8\times10^{-15}W\)3.根據(jù)雷達(dá)方程\(P_r=\frac{P_tG^2\lambda^2\sigma}{(4\pi)^3R^4}\)，且\(P_r=SNR\timesP_n\timesL\)則\(\frac{P_tG^2\lambda^2\sigma}{(4\pi)^3R^4}=SNR\timesP_n\timesL\)\(R^4=\frac{P_tG^2\lambda^2\sigma}{(4\pi)^3SNR\timesP_n\timesL}\)代入數(shù)據(jù)：\[\begin{align}R^4&=\frac{10^5\times1000^2\times(0.03)^2\times10}{(4\pi)^3\times20\times8\times10^{-15}\times4}\\&=\frac{10^5\times10^6\times9\times10^{-4}\times10}{(4\pi)^3\times20\times8\times10^{-15}\times4}\\\end{align}\]計算可得\(R^4\approx2.2\times10^{17}\)\(R=\sqrt[4]{2.2\times10^{17}}\approx3.8\times10^4m=38km\)六、論述題現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：1.多功能一體化：未來雷達(dá)將集搜索、跟蹤、識別等多種功能于一體，通過軟件定義雷達(dá)的方式，靈活配置工作模式，適應(yīng)不同的作戰(zhàn)任務(wù)需求。例如，一部雷達(dá)可以同時對空中目標(biāo)進(jìn)行搜索和跟蹤，對海上目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視和識別。2.智能化：引入人工智能技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等。利用人工智能對雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提高目標(biāo)檢測、識別和分類的準(zhǔn)確性和效率。例如，通過深度學(xué)習(xí)算法對雷達(dá)回波信號進(jìn)行特征提取和分類，識別不同類型的目標(biāo)。3.寬帶化和超寬帶化：增加雷達(dá)信號的帶寬可以提高距離分辨力和目標(biāo)識別能力。寬帶和超寬帶雷達(dá)能夠獲取目標(biāo)更豐富的信息，用于精確成像和目標(biāo)特征提取。例如，超寬帶合成孔徑雷達(dá)可以獲得高分辨率的地面圖像。4.網(wǎng)絡(luò)化：將多部雷達(dá)通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同工作。網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)系統(tǒng)可以擴(kuò)大探測范圍、提高探測精度和抗干擾能力。例如，在防空系統(tǒng)中，多部雷達(dá)組成雷達(dá)網(wǎng)，共同完成對空中目標(biāo)的監(jiān)視和跟蹤。5.小型化和低功耗：隨著集成電路和微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)將向小型化和低功耗方向發(fā)展。小型化雷達(dá)可以裝備在無