雷达原理之一

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雷 达 手 册
 
Radar Handbook
(Second Edition)
 
 
[美]Merrill I. Skolnik  主编
 
王  军 林  强 米慈中
守译
许绍杰 俞志强 武  文
 
张直中 屠国纶 等审
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
电子工业出版社
Publishing House of Electronics Industry
北京·BEIJING
 
 
内 容 简 介
本书通过阐述雷达的墓本概念和各种体制雷达的设计原理和方法,全面反映该领域的最新技术。中译本在原著的基础上增加了缩略语词汇总表等5个附录,便于读者查阅。
原著是集合当今世界雷达各方面造诣最深的专家、学者编撰而成的,受到全世界雷达工程师、设计师和技术人员的欢迎。中译本的审稿人员和译者亦是国内雷达界享有盛誉的院士和专家。因此本书应该成为国内雷达领域的权威参考书!

 
Mertill I. Skolnik
Radar Handbaok, Second Edition
ISBN: 0-07-057913-X

本书思想新颖,叙述简练,层次清楚.互读性强,适合于从事雷达研究、生产、使用的技术人员和大专院校师生使用。

Copyright (c) 1990 by the WGrew-Hill Companies, Inc.
Orginal language published by The Mcw-Hill Companies, Nc. All Rights reserved. No Part of this pubtication may be repuced m distributed in any means, or stored in a darcbax m mhievsl system, without the prior written permission of the publisher.
Simplified Chinese translation edition jointly by McGraw-Hill Education (Asia) Co. and Publishing House of Electronics Industry.
 
本书中文简体字翻译版由电子工业出版社和美国麦格劳希尔(亚洲)出版公司合作出版。未经出版者预先书面许可,不得以任何方式复制或抄袭本书的任何部分
 
本书封底贴有McGraw-Hill公司防伪标签,无标签者不得销售。
版权贸易合同登记号:01-2003-3675
 
图书在版编目(CIP)数据
雷达手册:第2版【美】斯科尼克(Skolnik,M.I)主编;王军等译.一北京:电子工业出版社,2003.7
书名原文:Radar Handbook
ISBN 7-5053-8832-0
 
I雷… II ①斯… ②王… III雷达—手册1V.TN95-62
 
中国版本图书馆CIP数据核字(2003)第049203号
 
 
责任编辑:邓小瑜(dxy@Phei.com.cn) 富 军
    刷:北京市增富印刷有限资任公司
出版发行:电子工业出版社http://www.phei.com.cn
          北京市海淀区万寿路173信箱邮编100036
    销:各地新华书店
    本:787X1092 1/16    印张:65.75    字数:1683.2千字
    次:2003年7月第1版   2003年7月第1次印刷
    数:5 000册       定价:198.00元
 
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联系电话:(010) 69279077
 
 
出 版 说 明
 
《Radar Handbook》第一版自出版以来,雷达领域取得了许多新进展。1990年的第二版对第一版作了彻底修订.到目前为止已经重印12次。为便于国内读者的查阅.我们组织翻译《Radar Handbook》第二版(以下简《手册》).井通过电子工业出版社向国外购得版权,正式出版《手册》中译本。
《手册》是雷达专家集体撰写的,内容广泛,涉及到雷达技术领域的诸多方面,它与一般科技书籍不同,编者对每方面问题一般不作详细的数学推导和展开性讨论.但每章都附有大量的参考资料目录,可引导读者对相关问题进行深入钻研。
《手册》全书未采用统一的标准符号,主编Stolnik认为,雷达的各子专业都形成其各自的命名法,因而在《手册》中强迫作者使用对他们专业并不熟悉的符号是不妥的。因此,《手册》各中译本沿用原文的符号,同时为确保书中插图的准确,全书所有插图均采用扫描仪扫描,然后进行图中的符号格式的统一修改。
《手册》全书共25章。为便于读者查阅.《手册》中译本添缩略语词汇总表.雷达型号汇总表、雷达技术词汇英汉对照表、雷达技术词汇汉英对照表.以及书中使用的计量单位名称和符号对照表5个附录。
《手册》内容较多.基本覆盖达专业的所有知识,翻译难度较大。因此,空军司令部雷达兵部专门组织有关单位人员组成译审委员会,译审委员会在空军雷达学院、空军第二研究所、电子科技隽团第十四、三十八研究所、西安电子科技大学.哈尔滨工业大学电子工程技术研究所、国营第七二O、七八四厂及有关驻厂所军事代表室等单位的大力协助下,经过两年多的努力,对原著进行了认真细致的翻译,通过多次审阅、校对,最后形成出版稿。在此,向参加此项工作的所有单位和个人表示衷心感谢!
另外,空军第二研究所的赵明、周苑,空军司令田军事代表局的张建彬,中国人民解放军驻国营第七八四厂军事代表室的彭志刚、驻国营第七二O厂军事代表室的后小明、驻信息产业部电子第三十八研究所军事代表室的芮作保,电于科伎集团第十四研究所的王德纯,金林、王国宏.张亚朋.刘延东、杨乃恒、刘炳奇、陆祥君,西安电子科技大学的沈福民、廖桂生、张林让、刘宏伟、吴顺君、苏洪涛、王彤、刘峥、邢孟道.王俊、李真芳,航天科工集团二院二十三所戴开良等为本书的翻译校对也做了大量的工作,在此一并致谢。
在《手册》的翻译过租中,译者参阅了《雷达手册》第一版中译本〔合订本〕的部分章节,特向其编译人员致谢!
由于译审人员水平有限,书中难免会有疏漏和不妥之处,恳请读者批评指正。
 
 
《雷达手册》译审委员会
2003年3月
   
 
在二次大战初期,法国沦陷后,英国在英法海峡沿岸筑起了雷达链,由此而获得了英伦空战的胜利.粉碎了德国占领英国的战略企图,美国参战后,立即集合了上千名数学家、电子学家.物理学家,大力开发应用于陆、海、空军的作战雷达,定名为Radio Detection and Ranging(RADAR)。二战结束后,美国Radiation Lab.集合约六十名雷达整机和各分系统的专家.在1950年前后出版了当时著名的28本雷达系列丛书,描动了20世纪50~60年代雷达的发展,新的发展又反过来推动出新的雷达全集。于是由当时的美国著名专家M. I. Skolnik邀集数十名各方面专家.学者写就了第一版“Radar Handbook”。1974年我国的国防工业出版社组织翻译此书工作,邀我任主编总校,先分十册出版.后又用合订本再版.
由子20世纪70年代后期到80年代雷达技术又有了众多新发展.因此,Skolnik又邀集专家写作新一版“Radar Handbook”(第二版〕,它和前一版己有很大不同.介绍了很多新技术术断体制,这点可从Skolnik写的序言中得知。
新版《雷达手册》集合了当今世界雷达各方面造诣最深的专家、学者合作撰写而成,全面反映了不同体制雷达的最新技术,其思想新颖.叙述简练、层次清楚、可读性强。读者通过本书就可全面了解各种雷达的基本概念和设计方法。它是深入研究该领域问题的不可或缺的必读之物,避免了国内出版相关雷达技术书籍只针对某一体制的缺点。空军司令部雷达兵部组织有关单位人员进行翻译.并请我国雷达领城最知名的专家、学者进行审阅。最终该书中译本得以出版发行,这是千秋大业的好事。相信该书不仅适合于雷达、通信、电子对抗专业的科技人员,也是从事电子系统方面研究的研究生、高年级大学生、工程技术人员、技术管理干部和部队军官等的有益参考书。
 
 
 
 
中国工程院院士    张直中
2003年2月9日

原 著 序
本书是《雷达手册》的第二版,这一版已进行了彻底修订,以反映过去二十年来雷达领域所取得的新进展。有许多新的题目是第一版中没有的,而且在全书的25章中,超过半数的篇幅是由没有参与过第一版工作的作者撰写的。第二版中包含了许多反映雷达性能及其应用不断发展的新资料。以下是自第一版问世以来,在雷达领域出现的众多新发展中的一部分(未按特定顺序排列):
l    数字技术。用于动目标显示(MTI)和脉冲多普勒(PD)雷达的复杂信号处理.以及用于数字数据处理,以完成自动检测和跟踪。
l    在MTl雷达中使用多普勒地波器组和杂波图。
l    在自动检测和跟踪系统中使用恒虚警率(CFAR)技术,并减少信息录取对操作人员的依赖。
l    模拟声表面波(SAW)色散延迟线的出现,成为宽带(高分辨力)脉冲压缩的优选技术;当带宽允许时.将数字处理用于脉冲压编滤波器;引入展宽脉冲压缩技术,在有限的距离间隔内得到高分辨力,并大大减少处理带宽。
l    军事应用中增加了三坐标(3D)雷达的使用。
l    采用了超低副瓣天线,首先用于机载脉冲多普勒雷达;其后.又用于电子反干扰(ECCM)中。
l    平面孔径阵列天线代替抛物面天线用于3D雷达、超低副瓣天线和机载雷达中。
l    由许多晶体管模块组成的大功率固态发射机,这些模块分布在3D雷达的天线阵列的单元上〔如AN/TPS-59),或用于相控阵的天线单元上〔如“铺路爪”Pave Paws〕,或组成发射机用于常规雷达(如AN/TPS-40或加拿大航管雷达“停机坪”RAMP)。
l    用于“爱国者”〔Patriot)、“宙斯盾”(Aegis)、“铺路爪”和BI-B雷达系统的相控阵列产品。
l    降低军事飞行器截面积的尝试,引起对目标雷达截面积的关注;估算夏杂目标截面积的计算机方法取得进展。
l    由于器件和技术的进步,允许机载动目标显示(AMTI)和脉冲多普勒留达在强杂波中检测飞行目标,从而提高军用机载雷达(机载截击、机载预警与控制系统(AWACS)和空中预警(AEW))的能力。
l    雷达在空间技术中用于时接、着陆、地球环境遥感、行星探索,以及全球海上目标的检测。
l    半主动雷达用于军用导弹系统的制导。
l    提取多普勒频移的技术用于气象雷达,可辨识以前气象雷达所不能辨识的灾难性天气现象。
l    工作于频谱高频〔HF)段的雷达,用于远距离超视距检测飞行器、舰船和导弹,并在宽阔的海区提供海面风向和大海状态的信息。
l    军用雷达中ECCM的进展,使敌意电子辐射破坏雷达工作的企图受挫。
l    合成孔径雷达(SAR)的距离分辨力和多普勒分辨力提高.可用于场景成像:逆合成孔径雷达(ISAR)则用于目标成像:在SAR成像中数字处理代替了光学处理。
l    自适应天线用于副瓣对消器(一种ECCM)和AMTI雷达。
l    计算机的应用保证了可靠、快速地预测雷达系统在实际环境中的性能和覆盖范围。
列举以上内容是为了说明雷达领域充满活力。所列项目并不是自本书第一版出版以来雷达领域出现的所有进展,也不是这一版所讨论的所有新资科。新技术的应用和新用途的发现都在不断取得重大进展。由干能满足社会、经济和军事的需求.所以雷达不断地行到发展并取得成功。在雷达的众多应用领域中.大部分的应用还没有真正的对手可与之抗衡。
这一版的篇幅比第一版的小。在很大程度上,它只是技术类书籍出版的问题,而不是雷达优劣或资料可用性的问题。以有限的预算篇幅去限制各章作者的写作不是一件很容易的事。我赞赏他们在分配的页数内努力保待了各章的内容。其实即便不增加章数,要想将这一版的篇幅加倍也是容易办到的。第一版中的若干章节之所以没有出现在这一版中,原因之一是篇幅限制。被省略的各章有些是有关的课题不如以往那样受到人们的关注.或者其技术不如雷达领域其他技术取得的进展多。第一版内容中有16章未能收入第二版,多少有些遗憾。
和第一版一样,这一版也没有尝试在全书使用统一的标准符号。雷达的各个子专业都己形成了各自的命名法,而在类似这样的书籍中强迫作者使用对他们专业来说并不熟悉的符号是不妥的,尽管在雷达的其他一些方面这可能是很普启遍的用法。
已告诉各章的作者.可假定手册的普通读者具备一般的雷达知识,而不必是该章个别题目方面的专家。
第l章在对雷达进行一股介绍后,回础了多年来演变得到的雷达距离估算方法。接下来的几章是关于雷达主要子系统的讨论,包括接收机、发射机、固态发射机.反射面天线、相控阵天线、数据处理、电子反干扰以及脉冲压缩。其后是关于目标截面积和有关来自陆地与海洋的雷达回波信号特性的讨论。随后介绍各种不同形式的雷达系统:连续波(CW)及调频连续波(FM-CW)雷达、MTI雷达、AMTI雷达、PD雷达、跟踪雷达、导弹制导雷达、测高和3D雷达、SAR。另外还阐述三种具有独特性能的雷达,即空基雷达、气象雷达和高频超视距雷达。本书以双基地雷达结束,它是20世纪30年代雷达发展初始阶段研制的第一种雷达。
我希望读者在自己的著作中提及取自本书的资料时,能引用各章作者的姓名和标题,而不是只提及《雷达手册》。这是编写本书的作者个人理应享有的荣誉。
在此.我十分感咐各章作者的供稿。有幸和这些有才华的雷达工程师一起工作,我从中受益匪浅。手册的诞生完全是诸多专家幸献其知识和经验的结果,他们花费大量的时间和精力筹划各个章节。我赞赏他们的艰苦工作,感谢他们将自身拥有的巨大财富与我们分享,为此谨致谢意。
Merrill Skolnik
 
 
第1章       雷 达 概 论........................................................................................................................... 1
1.1      雷达描述................................................................................................................................ 1
雷达框图.................................................................................................................................... 1


第1章     雷 达  
Merrill I. Skolnik
1.1   雷达描述
雷达的基本概念相对简单,但在许多场合下它的实现并不容易。它以辐射电磁能量并检测反射体(目标)反射的回波的方式工作。回波信号的特性提供有关目标的信息。通过测量辐射能量传播到目标并返回的时间可得到目标的距离。目标的方位通过方向性天线〔具有窄波束的天线〕测量回波信号的到达角来砚定。如果是动目标,雷达能推导出目标的轨迹或航迹并能预测它未来的位置。动目标的多普勒效应使接收的回波信号产生频移,因而即使固定回波信号幅度比动目标回波信号幅度大多个数量级时,雷达也可根据频移将希望检测的动目标(如飞机)和不希望的固定目标(如地杂波和海杂波)区分开。当雷达具有足够高的分辨力时.它能识别目标尺寸和形状的某些特性。雷达可在距离上、角度上或这两方面都获得分辨力。距离分辨力要求雷达具有大的带宽,角度分辨力要求大的电尺寸雷达天线。在横向尺度上,雷达获得的分辨力通常不如其在距离上获得的分辨力高。但是当目标的各个部分与雷达间存在相对运动时,可运用多普勒频率固有的分辨力来分辨目标的横向尺寸。虽然人们通常认为SAR是通过在存储器中存储接收到的信号,从而产生大的“合成”天线,但是用于成像(如地形成像)的合成孔径雷达在横向尺度上获得的分辨力仍可解释为,是由于利用了多普勒频率分辨力的结果。这两种观点(多普勒分辨力和合成天线)是等效的。展望用子目标成像的ISAR所能得到的横向分辨力的途径,理所当然应该是多普勒频率分辨力。
雷达是一种有源装置,它有自己的发射机而不像大多数光学和红外传感器那样依赖于外界的辐射。在任何气象条件下,雷达都能探测或远或近的小目标,井精确测量它们的距离,这是雷达和其他传感器相比具有的主要优势。
雷达原理已在几兆赫兹(高频或电磁频谱的高频端)到远在光谱区外(激光雷达)的频率范围内得到应用。这范围内的频率比高达l09:1.在如此宽的频率范图内,为实现雷达功能而应用的具体技术差别巨大,但是基本原理是相同的。
最初,雷达是为了满足对空监视和武器控制的军事需求而研制的。军事应用使雷达技术的开发得到大量的财政支持。但是雷达同时也被用于许多重要的民用场合,如飞机、轮船、宇宙飞船的安全飞行;环境遥感特别是气象遥感;法律的施行及许多其他应用。
雷达框图
雷达系统的基本组成如简化框图1.1所示(在手册中可见到雷达框图的其他实例)。发射机产生的雷达信号(通常是重复的窄脉冲串)由天线辐射到空间。收发开关使天线时分复用于发射和接收。反射物或目标截获并辐射一部分雷达信号,其中少量信号沿着雷达的方向返回。雷达天线收集回波信号,再经接收机加以放大。如果接收机输出的信号幅度足够大,就说明目标已被检测。雷达通常测定目标的方位和距离。但回波信号也包含目标特性的信息。显示器显示接收机的输出,操纵员根据显示器的显示判断目标存在与否,或者采用电子设备处理接收机的输出,以便自动判断目标的存在与否,并根据发现自标后的一段时间内的检测建立目标的航迹。使用自动检测和跟踪(ADT)设备时,通常向操纵员提供处理后的目标航迹,而不是原始雷达检测信号。在某些应用中,处理后的雷达输出信号可直接用于控制一个系统(如制导导弹),而无需操纵员的干预。
图1.1 采用功率放大发射机和超外差接收机雷达的简化框图
下面对雷达的工作进行更详细的介绍,从发射机开始。
发射机
图1.1的发射机(参见第4章)是一个功率放大器,例如速调管、行波管、正交场放大器或固态器件(参见第5章)。磁控管等构成的功率振荡器也能用做发射机,但与功率放大器相比,磁控管的平均功率有限。而功率放大器(特别是速调管〕不仅可产生大的平均功率而且稳定度高(雷达性能的度量标准是平均功率.而不是峰值功率)。基本波形在送往功率放大器之前是在低功率电平上产生的,因而极易得到脉冲压缩和相参系统(如MTI雷达和脉冲多普勒雷达)所要求的特定波形。尽管磁控管振荡器也能用于脉冲压缩雷达和MTI雷达,但是采用功率放大器结构的雷达能获得更好的性能。当雷达对简易性和机动性要求较高,而并不需要大的平均功率、好的MTI性能或脉冲压缩时,雷达也可采用磁控管振荡器。
典型的地面对空监视雷达发射的平均功率可以是几千瓦。近程雷达的平均功率可以是毫瓦数量级的。探测空间物体的雷达(参见第22章)和高频〔HF)超视距雷达(参见第24章)的平均功率可达兆瓦数量级。
雷达方程(参见1.2节和第2章)说明雷达的探测距离与发射功率4次方很成正比。所以,为了将探测距离提高l倍,发射功率要提高16倍。这意味着,为提高雷达探测距离应使用的发射功率总量通常受到实际的和经济的条件限制
发射机不仅要能产生大功率、高稳定的波形,而且常常还要在很宽的频率范围内高效、长时间无故障工作。
收发开关
它是用于保护接收机免受大功率发射机工作漏能损坏的快速转换开关。在接收时,发射机关闭,收发开关将接收到的弱信号送入接收机,而不是进入发射机。它通常是气体放电元件,并可与固态或气体放电接收机保护器共同使用。有时用固态环流器来进一步隔离发射机和接收机.
天线
发射机能量由方向性天线集聚成一个窄波束辐射到空中。在雷达中,机械控制抛物面反射面天线(参见第6章)和平面相控阵天线(参见第7章)都得到广泛的应用。电扫相控阵天线(参见第7章)也有应用。大多数雷达天线所特有的定向窄波束不仅能将能量集中到目标上,而且能测量目标的方位。用于探测或跟踪飞机的雷达,天线波束宽度的典型值约为10或20。专用跟踪雷达(参见第18章)一般有一副对称的天线,它辐射笔状波束的波瓣图。常用的探测目标距离和方位的地面对空警戒雷达,通常采用机械转动的反射面天线,它的扇形波束水平方向窄,垂直方向宽。机载雷达和三坐标对空警戒雷达(它们在方位上机械转动以测量方位,但在垂直方向上使用电控扫描或波束形成来测量仰角,这将在第20章讨论)经常使用平面阵列孔径。对于绝大多数的雷达应用来说,雷达天线采用机械扫描是令人满意的。当波束必须快速扫描而用机械扫描又无法实现,并且可接受高成本时,雷达可使用电扫相控阵天线。电扫相控阵天线的波束控制可在微秒或更短的时间完成.
无论是地面雷达或车载雷达,天线尺寸都部分取决于雷达的工作频率和工作环境。由于机械和电气容差与波长成正比,频率越低,制造大尺寸的天线就越容易。在超高频波段(UHF),一个大型天线(无论是反射面,还是相控阵天线)的尺寸可达l00ft或更大;在较高的微波频率(如X波段),雷达天线的尺寸超过l0ft20ft就算是相当大的(曾经建造过比此更大的天线,但不常见)。尽管有波束宽度窄到0.050的微波天线,但雷达天线波束宽度很少小于0.20。这近似对应于300个波长的孔径。X波段大约为31 ftUHF波段大约为700ft
接收机
天线收集的回波信号送往接收机。接收机几乎都是超外差式的(参见第3章)。接收机的用途:(1)将所需的回波信号从始终存在的噪声和其他干扰信号中分离出来:(2)放大信号,使其幅度足以在阴极射线管之类的显示器中显示或能被数字设备自动处理。在微波频段,接收机输出端的噪声通常源于接收机自身,而不是从天线进入的外部噪声。接收机的输入级不能引入过大的噪声,以免干扰信号的检测。在许多雷达应用中,第一级采用晶体管放大器时,它的低噪声是可接受的。接收机输入级的噪声系数(定义参见1.2节)的典型值为1 dB2 dB许多民事应用要求有低噪声接收机前端(第一级),但可达到的最小噪声系数对军用雷达来说并不总是最合适的。在高噪声环境下,无论是无意的干扰或敌方的人为干扰,采用低噪声接收机的雷达比采用高噪声接收机的雷达更容易受到影响。并且采用低噪声放大器前端将导致接收机的动态范围更小。这一点在某些情况下是不希望的,如当雷达面对敌方电子干扰或要利用多普勒效应探测强杂波下的小目标时。为了避免低噪声接收机的缺点,可不用高放级而只用混频器作为接收机的前端。混频器较大的噪声系数可通过等效地增加发射功率的方法来弥补。
超外差接收机混频器将射频信号转变为中频信号。中频放大器的增益使接收机信号电平增大。中频放大器还有匹配滤波器的功能:它使输出信噪比最大。中频输出信噪比最大使信号的可检测性最大。几乎所有雷达的接收机都近似为匹配滤波器。
接收机的第二检波器是包络检波器,它消除中频载波,并让调制包络通过。在CW雷达、MTI雷达、PD雷达中,由于使用了多普勒处理,相位检波器代替了包络检波器。相位检波器通过与一个频率为发射信号频率的参考信号比较,可提取目标的多普勒频率。接收机还必须包括用于消除固定杂波的滤波器和通过动目标多普勒频移信号的带通滤波器。
视频放大器将信号电平提高到便于显示它所含有信息的程度。只要视频带宽不小于中频带宽的一半,视频放大器对信号的可检测性就不会产生负面的影响。
在视频放大器的输出端建立一个用于检测判决的门限。若接收机的输出超过该门限则判定有目标。判决可由操纵员作出,也可无需操纵员的干预而由自动检测设备得出。
信号处理
雷达的信号处理由哪些部分构成,一直没有得到普遍的认同,但通常认为,信号处理是消除不需要的信号(如杂波),并通过所需的目标信号。信号处理在作出检测判决的门限检测前完成。信号处理包括匹配滤波器、MTI以及脉冲多普勒雷达的多普勒滤波器。脉冲压缩在检测判决前实现,尽管它并不符合上述的定义,但有时仍被认为是信号处理。
数据处理
检测判决之后的处理称为数据处理。自动跟踪〔参见第8章)是数据处理的主要实例。目标识别则是另一实例。最好在能滤除大部分无用信号的优良雷达中使用自动跟踪系统,这时跟踪系统只需处理目标数据而不涉及杂波.而当雷达不能消除所有的有害回波时,在跟踪系统的输入端必须有维持CFAR电路。
接收机的CFAR部分通常正好位于检测判决之前。当杂波和(或)噪声背景发生变化时,它能保持虚警率恒定。其目的是为了防止外部杂乱回波使自动跟踪系统过载。CFAR电路从邻近目标的噪声或杂波中感知杂波回波的大小,并利用这一信息建立门限,从而使噪声或杂波的回波被门限滤除而不至于被自动跟踪系统误认为目标。
令人遗憾的是,CFAR降低了检测概率,并导致信噪比的损失和距离分辨力的降低。当自动跟踪计算机不能处理大量的回波信号时,CFAR或其等效物是必要的,但如果有可能应尽量避免采用CFAR。若由操纵员来完成门限判决,则在有限容量的自动跟踪系统中无需CFAR,因为操纵员通常能识别由杂波或增强了的噪声(如干扰)造成的回波,而不致使它们与所需目标回波相混淆。
显示器
警戒雷达的显示器通常是PPI(平面位置显示器)格式的阴极射线管。PPI提供亮度调制、地图形式的图像。它用极坐标(距离和方位)来标识目标的位置。旧式雷达直接显示接收机的视频输出(称为原始视频),但现代雷达一般只显示处理后的视频信号,也就是自动检测装置或自动检测跟踪装置(ADT)处理后的视频信号。因为噪声和背景杂波已被消除,所以有时称为廓清显示。
雷达控制
为了使雷达在不同环境条件下的性能达到最佳,现代雷达能工作在不同的雷达参数下,这些参数包括频率、发射波形、信号处理和极化方式。根据当地的天气、杂波环境(在距离和方位上都很少是均匀的)、是否受其他电子设备的干扰或干扰了其他电子设备等条件,以及敌意ECM(电子干扰)环境(军用雷达),雷达参数要随之改变。在特定的条件下雷达性能要达到最佳,上述的参数是不同的。这些参数可以按预期的环境预先编程送入,或者由操纵员根据环境条件实时地选择。另一方面,雷达控制能自动识别环境条件的变化,并自动选择适当的雷达参数,使雷达性能最优,而这一切都不需操纵员的辅助。
波形
重复窄脉冲串是最常见的雷达波形。当脉冲串不能实现要求的特殊功能时,雷达使用其他波形。在利用多普勒频移来测量目标的径向速度的专用雷达中,使用连续正弦波而当CW雷达要测距时,采用频率调制连续波(FM-CW)〔参见第14章)。当要得到窄脉冲的分辨力和宽脉冲的能量时,采用脉冲压缩波形(参见第10章)。对低PRF MTI雷达(参见第15和16章)和高PRF PD雷达而言,为了消除距离和(或)多普勒模糊.波形采用多个脉冲重复周期参差工作的脉冲串。