福建船政交通职业学院：《雷达操作与模拟器》课程教学课件（PPT讲稿）自动雷达标绘仪（ARPA）基本工作原理

第二章ARPA的基本工作原理

第二章 ARPA 的基本工作原理

第二章ARPA的基本工作原理 。2-1各种传感信号的预处理 。2-2目标自动检测、录取和跟踪 。23目标参数的自动计算及碰撞危险判断 。2-4显示方式及选用 。2-5自动报警与系统测试 。2-6试操船 ●2-7ARPA的外围设备及要求 。2-8附加功能 ●2-9ARPA的优点及局限性

第二章 ARPA 的基本工作原理 ⚫ 2-1 各种传感信号的预处理 ⚫ 2-2 目标自动检测、录取和跟踪 ⚫ 2-3 目标参数的自动计算及碰撞危险判断 ⚫ 2-4 显示方式及选用 ⚫ 2-5 自动报警与系统测试 ⚫ 2-6 试操船 ⚫ 2-7 ARPA的外围设备及要求 ⚫ 2-8 附加功能 ⚫ 2-9 ARPA的优点及局限性

2-1各种传感信号的预处理 ,一、预处理的内容、必要性 1、必要性 5种传感器信号—模拟—→数字 。雷达回波处理：杂波抑制、检测判断等。 2、内容 。原始视频雷达信号的杂波处理及方位、距离信号 的量化处理； 。陀螺罗经航向信号和计程仪航速信号的量化处理

2-1 各种传感信号的预处理 ⚫ 一、预处理的内容、必要性 1、必要性 ⚫ 5种传感器信号——模拟—→ 数字 ⚫ 雷达回波处理：杂波抑制、检测判断等。 2、内容 ⚫ 原始视频雷达信号的杂波处理及方位、距离信号 的量化处理； ⚫ 陀螺罗经航向信号和计程仪航速信号的量化处理

二、雷达信号的预处理 ◆作用： 杂波处理： ①CFAR; ②解相关处理（同于同频异处理） ◇ 量化处理 (包括：目标回波、距离和方位的量化) 1、雷达回波原始视频信号的杂波处理

◆ 作用： ◇ 杂波处理： ①CFAR； ②解相关处理（同于同频异处理） ◇ 量化处理 （包括：目标回波、距离和方位的量化） 1、雷达回波原始视频信号的杂波处理 二、雷达信号的预处理

1)恒虚警处理(CFAR Processing) ◆CFAR—Constant Flase Alarm Rate,恒虚 警率 ◇当杂波干扰强度变化时，雷达信号经CAR 处理器，能使其输出端的虚警率大大降低并 保持恒定。 ·处理热噪声杂波、雨雪干扰效果好 ◆方法：自适应门限处理法

1）恒虚警处理(CFAR Processing) ◆ CFAR——Constant Flase Alarm Rate，恒虚 警率 ◇当杂波干扰强度变化时，雷达信号经CFAR 处理器，能使其输出端的虚警率大大降低并 保持恒定。 ⚫ 处理热噪声杂波、雨雪干扰效果好 ◆ 方法：自适应门限处理法

原始视频 t(R) 自适应门限电平（原始视频的积分均值） t(R) 处理视频=原始视频一自适应门限电平 t(R) 图2-2-0自适应门限处理法

图 2-2-0 自适应门限处理法

2)解相关处理器 ◆天线扫掠相关处理： 海浪干扰 ◆ 距离扫描相关处理： 同频干扰 2、量化处理 ◆把模拟信号变成数字信号的过程 1)方位量化 。对天线波束的角位置进行量化，即将360等份 成若干个方位量化单元

◆ 天线扫掠相关处理： ⚫ 海浪干扰 ◆ 距离扫描相关处理： ⚫ 同频干扰 2、量化处理 ◆ 把模拟信号变成数字信号的过程 1）方位量化 ⚫ 对天线波束的角位置进行量化，即将3600等份 成若干个方位量化单元 2）解相关处理器

(1)轴角编码器 ◆天线方位码盘(12位) 4=360 212=0.088 采用循环码—格雷码 ◆优点？ 量化精度与量化单元的关系？

（1）轴角编码器 ◆ 天线方位码盘（12位） 0 12 0 0.088 2  = 360 = 采用循环码——格雷码 ◆ 优点？ 量化精度与量化单元的关系？

(2)采用专用同步机加A/D转换器 MSB 180° S 2 90 3 45° S2 4 22.5° A/D 5 11.25° 转换器 6 5.625° 7 2.80° R 1.40° 9 0.70° 10 0.350 11 0.176° 12 0.088° LSB 图2-2-1A/D转换器用于方位量化 例：输出12位二进制码为：101000101000 180"×1+45×1+28"×1+0.7°×1=2283

（2）采用专用同步机加A/D转换器 例：输出12位二进制码为：101000101000 180 1+ 0 45 1+ 0 2.8 1+ 0 0 0 0.7 1 = 228.5

2)距离扫描 时间扫描 ◆ 以把距离扫描全程→分为若干个时间量化 单元△t 一般取△t(0.1-1)

2）距离扫描 时间扫描 ◆ 以把距离扫描全程→分为若干个时间量化 单元△t ◆一般取△t≈（0.1-1）τ