精品课程：雷达探测与对抗-基本雷达方程（一）

电磁波具有在自由空间传播的特性，它是由是由相同且互相垂直的电场与磁场在空间中是以波动的形式传播的电磁场，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，意思为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达就是利用目标对电磁波的反射现象来发现目标并且测定其位置的，雷达的任务不仅能测量木的距离、方位和阳角，而且还能测量目标速度、以及从目标的回波中获取更多有关目标特性的信息。

描述雷达参数（发射机平均功率、天线增益、波长、目标雷达截面积、接收机输入功率等）与目标距离之间的数学关系式。用于计算雷达在各种工作模式（搜索、跟踪、信标、成像、抗干扰、杂波抑制等）下的最大作用距离的方程式。它是根据已知雷达参数、传播路径、目标特性和所要求的检测与测量性能来计算雷达的最大距离的基本数学关系式，对作为检测和测量设备的雷达进行性能预计。它与雷达参数(如发射功率、接收机噪声系数、天线增益、波长等)、目标特性(如目标的雷达截面积等)和传播性能(如大气衰减、反射等)有关。

 辅助设计雷达系统以满足用户设定的检测指标

 在接收到的信号功率、雷达和目标参数之间建立关系

 描述从干扰源接收的功率，包括热噪声，杂波，干扰

设雷达发射机功率为Pt,当用各向均匀辐射的天线发射时, 距雷达R远处任一点的功率密度等于功率被假想的球面积4πR的平方所除。实际雷达总是使用定向天线将发射机功率集中辐射于某些方向上。天线增益G用来表示相对于各向同性天线, 实际天线在辐射方向上功率增加的倍数。  

目标截获了一部分照射功率并将它们重新辐射于不同的方向。用雷达截面积σ来表示被目标截获入射功率后再次辐射回雷达处功率的大小, σ的大小随具体目标而异, 它可以表示目标被雷达“看见”的尺寸,它表示了目标截获雷达波能量之后再辐射出去的比例，雷达截面积的单位是平方米，但是其与目标本身的物理面积是不同的，在不同波段的雷达眼里，同一个目标的雷达目标截面积是不一样的！雷达截面积与波长有一定关系，但是不是严格的线性关系，对波波长 较长的雷达，其RCS就会稍大一些，比如某飞机 X波段（波长为3.2厘米）的雷达，对目标前方正负45度，平均RCS是0.4平方米，而对L波段雷达波长为23厘米的，RCS增大到0.8平方米。

典型的雷达接收机和信号处理框图如图示, 一般把检波器以前(中频放大器输出)的部分视为线性的, 中频滤波器的特性近似匹配滤波器, 从而使中放输出端的信号噪声比达到最大。

Do是在接收机匹配滤波器输出端(检波器输入端)测量的信号噪声功率比值, 如图示。检测因子Do就是满足所需检测性能(以检测概率Pd和虚警概率Pfa表征)时, 在检波器输入端单个脉冲所需要达到的最小信号噪声功率比值。

奈曼-皮尔逊准侧：在给定信噪比条件下，满足一定的虚警概率时，发现概率最大。