پروژه رادارها و اصول عملکردی آن ها .doc

اختصاصی از فی بوو پروژه رادارها و اصول عملکردی آن ها .doc دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل: word

قابل ویرایش 58 صفحه

مقدمه:

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها به کار می رود. این دستگاه بر اساس یک شکل موج خاص به طرف هدف برای مثال یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی(Pulse- Modulated) و تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) آن عمل می کند. رادار به منظور توسعه توانایی حسی‏های چندگانه انسانی برای مشاهده محیط اطراف مخصوصاً حس بصری به کار گرفته شده است. ارزش رادار در این نیست که جایگزین چشم شود بلکه ارزش آن در عملیاتی است که با چشم نمی توان انجام داد. رادار نمی تواند جزئیات را مثل چشم مورد بررسی قرار دهد و یا رنگ اجسام را با دقتی که چشم دارد تشخیص داد بلکه با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریکی، باران، مه، برف و غبار و غیره. مهمترین مزیت رادار، توانایی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.

یک رادار ساده شامل آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و عنصر آشکارساز انرژی یا گیرنده می‏باشد. آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر (Oscillator) را منتشر می کند. بخشی از سیگنال ارسالی (رفت) به هدف خورده و در جهات مختلف منعکس می گردد. برای رادار انرژی برگشتی در خلاف جهت ارسال مهم است.

آنتن  گیرنده انرژی برگشتی را دریافت و به گیرنده می دهد. در گیرنده بر روی انرژی برگشتی عملیاتی، برای تشخیص وجود هدف و تعیین فاصله و سرعت نسبی آن، انجام می‌شود. فاصله آنتن تا هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال رادار معین می‌شود. تشخیص جهت، یا موقعیت زاویه ای هدف توسط جهت دریافت موج برگتشی از هدف امکان پذیر است. روش معمول بری مشخص کردن جهت هدف، به کار بردن آنتن با شعاع تشعشعی باریک می باشد. اگر هدف نسبت به رادار دارای سرعت نسبی باشد، تغییر فرکانس حامل موج برگشتی (اثر دوپلر) (Doppler) معیاری از این سرعت نسبی (شعاعی) میباشد که ممکن است برای تشخیص اهداف متحرک از اهداف ساکن به کار برود.در رادارهایی که بطور پیوسته هدف را ردیابی می کنند، سرعت تغییر محل هدف نیز بطور پیوسته آشکار می‌شود.

نام رادار برای تاکید روی آزمایشهای اولیه دستگاهی که آشکارسازی وجود هدف و تعیین فاصله آن را انجام می داده بکار رفته است. کلمه رادار (RADAR) اختصاری از کلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا که رادار در ابتدا به عنوان وسیله ای برای هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن به کار می رفت و ضدهوائی را در جهت مورد نظر می گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهای جدید و با طراحی خوب اطلاعات بیشتری از هدف، علاوه بر فاصله آن بدست می آید، ولی تعیین فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز یکی از مهمترین وظایف رادار می باشد. به نظر می رسد که هیچ تکنیک دیگری به خوبی و به سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست.

معمولترین شکل موج در رادارها یک قطار از پالسهای باریک مستطیلی است که موج حامل سینوسی را مدوله می کند. از آنجا که امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور در فضا منتشر می شوند. به محض ارسال یک پالس توسط رادار، بایستی قبل از ارسال پالس بعدی یک مدت زمان کافی بگذرد تا همه سیگنالهای انعکاسی دریافت  و تشخیص داده شوند.

بنابراین سرعت ارسال پالسها توسط دورترین فاصله‏ای که انتظار می رود هدف در آن فاصله باشد تعیین می گردد. اگر تواتر تکرار پالسها (Pulse Repetiton Frequency) خیلی بالا باشد، ممکن است سیگنالهای برگشتی از بعضی اهداف پس از ارسال پالس بعدی به گیرنده برسند و ابهام در اندازه گیری فاصله ایجاد گردد. انعکاسهایی که پس از ارسال پالس بعدی دریافت می شوند را اصطلاحاً انعکاسهای مربوط به پریود دوم (Second-Time-Around) گویند چنین انعکاسی در صورتی که به عنوان انعکاس مربوط به دومین پریود شناخته نشود ممکن است فاصله راداری خیلی کمتری را نسبت به مقدار واقعی نشان بدهد.

اگر چه رادارهای معمولی یک موج با مدولاسیون پالسی(pulse-Modulated Waveform) ساده را انتشار می دهند ولی انواع مدولاسیون مناسب دیگری نیز امکان پذیر است حامل پالس ممکن است دارای مدولاسیون فرکانس یا فاز باشد تا سیگنالهای برگشتی پس از دریافت در زمان فشرده شوند. این عمل مزایایی درقدرت تفکیک بالا در فاصله (High Range Resolution) می‌شود بدون این که احتیاج به پالس باریک کوتاه مدت باشد. روش استفاده از یک پالس مدوله شده طولانی برای دسترسی به قدرت تفکیک بالای یک پالس باریک، اما با انرژی یک پالس طولانی، به نام فشردگی پالس (Pulse Compression) مشهور است.

در این مورد موج پیوسته (CW) را نیز می توان به کاربرد و ازجابجایی تواتر دوپلر. برای جداسازی انعکاس دریافتی از سیگنالرفت و انعکاسهای ناشی از عوامل ناخواسته ساکن(Cluttre) استفاده نمود. با استفاده از موج CW مدوله نشده نمی توان فاصله را تعیین کرد و برای این کار باید مدولاسیون فرکانس یا فاز به کار رود.

فهرست مطالب:

فصل اول

مقدمه

1-1-اصول کلی رادار و عملکرد آن

2-1-فرم ساده معادله رادار

3-1-شمای بلوکی رادارو عملکرد آن

فصل دوم

رادارهای ردیاب و انواع آنها

1-2-ردیابی با رادار

2-2-سوئیچ کردن شعاع آنتن  (Sequential lobing)

3-2-مرور مخروطی (Conical Scan)

4-2-مولد باکسار (Boxcar Generator)

5-2-کنترل خودکار بهره  AUTOMATIC Gain Control (AGC)

6-2-زاویه چپ شدگی Squint angle))

فصل سوم

رادار ردیاب تک پالس

1-3-اصول عملکرد رادار ردیاب تک پالس

2-3-مقایسه گر دامنه تک پالسی

3-3-سیستم ردیابی هایبرید

4-3-ردیابی تک پالس با مقایسه گر فاز

فصل چهارم

شبیه سازی رادار مونوپالس

1-4-بلوک دیاگرام شبیه سازی رادار مونوپالس

2-4-شبیه‌سازی مسیر هدف    

3-4- شبیه سازی سیگنال دریافتی

4-4-شبیه سازی آنتن منو پالس

5-4-شبیه سازی گیرنده مجموع و تفاضل

پروژه جامع درباره اصول کلی رادارها

اختصاصی از فی بوو پروژه جامع درباره اصول کلی رادارها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل word: (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات : 53 صفحه

فهرست مطالب

چکیده. ث

فصلاول: اصولرادار. 1

1-1 مقدمه. 2

1-2- اصولرادار: 4

1-3- فرمولهایاسامیرادار: 8

1-4- راههایکاهشنویز..............................................................11

1-5- رنجدینامیکی: (Dinamic rany ). 12

1-6- تقسیمبندیرادارهاازنظرکاربرد: 13

1-7- نوعبیمFan beam... 15

1-8- تفاوتراداهایاخطاراولیهباراداهایتجسسی:........................................16

1-9- PRFبرابر PRF رادارتجسسی (پالیین). 18

1-9-1 رادارهایسهبعدی: 18

1-9-2 رادارهایتعقیبهدف: (Track radars). 19

1-9-3- رادارکنترلآتش: (Fire control radars). 19

1-10 باندهایفرکانسی؛ 20

1-11- کاربردطیففرکانسراداریدررادارهامختلف؛. 21

1-12- باندفرکانسی: ( 30 – 300 mHz) VHF.. 23

1-13- باندفرکانسCو: ( 4 – 8 GHz ) P.. 24

1-14- باندفرکانس: ( 8 – 12 GHz ) X.. 24

1-15- امواجباطولموجمیلیمتری : 25

1-16- فرکانسهایلیزری: 25

1-17- محاسبهفرکانسداپلر. 31

1-18- انواعرادا…………..…………………………………………………………………………………………………. MTI33

1-19- محاسبهخروجیآشکارسازفاز: 37

فصلدوم:نمایشاهدافمتحرکبررویاسکوپ... 38

2-1- استخراجاطلاعاتداپلربهوسیلهاسکوپ: (PPI). 39

2-2- طرزکار: D.L Coneeler. 39

2-3- خطتأخیرالکترومغناطیس: 40

2-4- مدولاتور: PFN.. 42

2-5- خطتأخیرازنوعفیوزکوارتز. 44

2-6- خطتأخیریدیجیتالی: 45

2-6- مشخصاتفیلتریdelay line canceller  : 46

2-7- منحنیپاسخفرکانس: Single Delay Line Canceller. 47

2-8- تحلیلسرعتکوربرایرادارهایمختلف: 47

2-9- پاسخفرکانس Double delay line canceller: 49

2-10- فیلترهایمتقاطعTransversal filters: 51

2-11-  STAGER PRF ( PRFمتغیر): 52

2-12- روشتولیدPRFبهصورتStager : 56

2-13- فیلترهایداپلرباکمترلفاصله: 58

2-14- شرحکارسیستم: 61

2-15- محدودیتهایعملکردرادار: MTI. 62

2-16- ضریببهبودی: ( Improvement factor). 62

2-17- قابلیتدیددرکلاتر: ( Sub clutter visibility ). 63

2-18- اثرتغییراتفرکانس: 64

2-19- نوساناتداخلیکلاتر: ( Internal Clutter Fluctuation). 65

فصلسوم:نوساناتداخلیکلاتردررادار. 70

3-1- محدودکردنگسترشطیفیکلاتردررادار: MTI. 71

33-2- بلوک دیاگرام................................................................... Non Coherent MIT Rada72

-3- مشکلاتخاصدرطراحیرادار(AMTI) : 72

3-4- رادارهایپالسداپلر: 73

3-5- سیستمهایپالسداپلر: 76

3-6- رادارهایپالسداپلرMediom PRF : 77

3-7- فاصلهیابیFM : 78

3-8- رادارهایبافشردگیپالس: 81

3-9- مزیتهایفشردگیپالسPuls Lompression Advantage : 82

دستیابیبهیکپالسوسیعبااستفادهازپالسباریک: 83

3-10- کاربردهایپالسباریکدررادار: 83

3-11- محدودیتهاییکرادارپالسکوتاه: 84

3-12- عواملموثردرانتخابسیستمفشردگیپالس: 85

3-13- روشفعالدرتولیدشکلموج: 85

3-14- تکنیکهایفشردگیپالس: 86

3-15- وسایلغیرفعالFMخطی(Passive Fm Linr Device) : 90

3-15-1نوسانسازباکنترلولتاژ(V.C.O) : 91

فصلچهارم:رادارهایردیاب... 100

4-1- رادارهایردیاب(Tracling Radars) : 101

4-2- چگونگیعملکردیکرادارردیاب: 101

4-3- کاربردهایاساسیرادارهایردیاب: 101

4-4-  چگونگیدستیابیبهمختصاتهدفوعملپردازش : 102

4-5- اسکنالکترونیکیچیست؟. 106

4-6- اسکنوانواعآن: 106

4-7- مدتزماناسکن: 107

4-8- اسکنخطی(Raster Scan) : 108

4-9- اسکنمخروطی(Conical Scan) : 112

4-10- رادارردیابتکپالس(mono puls tracking radar) : 115

4-11- انواعرادارهایردیابتکپالس: 115

4-12- بلوکدیاگرامیکرادارردیابتکپالسمقایسهگردامنهییکبعدی: 118

4-13-تکنیکهایفیدهورن (تغذیهکنندهآنتن) رادارتکپالس: 119

4-14-زاویهیدیدچیست؟. 119

4-15-رادارهایردیابتکپالسمقایسهگرفاز: 120

4-16- بلوکدیاگرامرادارTrackازنوعتکپالسمقایهگرفاز: 123

4-17- مقایسهیرادارهایردیاب: 123

4-18- ردیابیدرسطحپایین ( زاویهیکم): 124

4-19- ردیابیدرفاصله: 125

4-20- رادارهایارتفاعیاب: 127

4-21- رادارهایسهبعدی(3D) : 127

4-22- رادارهایVبیم: 129

4-23- رادارهایچندبیمی: 130

4-24- رادارهایاسکنسهبعدی: 131

4-25- اسکنالکترونیکی: 131

4-26- اسکنفرکانس : 132

فصلپنجم:اصولآرایهفازی... 134

5-1- اصولآرایهفازی: 135

5-2- ترکیباتآرایهفازی: 136

5-3- محاسبهیخروجیآرایهچهارنقطهای: 137

5-4- عملاسکندرطولپالسدررادارهایآرایهفازی: 138

5-5- هدایتبیم: 139

5-6- مقایسهیتغذیهگرهایموازیومتوالی: 140

5-7- معایبومزایایرادارهاآرایهفازی: 146

5-8- فرقرادارهایاولیهوثانویهچیست؟. 147

5-9- درهایسیستمIFF : 148

5-10- سیستمSIF : 150

5-11- بخشRF : 152

5-12- کنسولآنالوگگیرنده: (ARC). 153

5-13- منبعتغذیه : 154

5-14- کنسولاصلیدیجیتال: (DMC). 154

5-15- کنسولفرعیدیجیتال: (DSC). 156

5-16- کنسولراهدوررادار : (DRC). 157

5-17-  سیگنالهایدرایوفرستنده : 157

5-18- مشخصاتفنیقسمتآنالوگگیرنده: 158

5-19- مشخصاتسیستمبرقمورداستفاده: 160

5-20- ضریبتقویتMixerگیرندهدرمجموع40 dbمیباشد. 161

5-21- کنسولآنالوگگیرنده(ARC) : 163

5-22- کنسولدیجیتالی(DMC) : 171

5-23- طبقهیتطبیقسیگنال(SCS) : 173

5-24- کارتX Angle : 174

5-25- مشخصاترادارJY14 : 174

5-26- تکنیکهایضدموشکهایضدرادار(ARM) : 179

فصل اول

اصول رادار

1-1 مقدمه

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که کاربردهای مختلف می تواند داشته باشد اما مهم ترین مزیت رادار توانایی آن در محاسبه مسافت می باشد در این فصل با توجه به اهمیت رادار پالسی و کاربرد گسترده آن به بحث پیرامون این سیستم پرداخته می شود و شاخص های مهمی که در معادله برد رادار وجود دارد و در رادارهای دیگر نیز به گونه ای این شاخص ها اهمیت دارند مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

رادار یکی از مظاهر شگفت انگیز قرن بیستم است اصول اولیه آشکارسازی تقریبا قدمتی برار با قدمت بحث الکترو مغناطیسی دارد فارا و ماکسول در سال های 1860-1845 پی بردندن که جریان های متغیر با زمان باعث ایجاد میدان های الکترومغناطیسی متغیر با زمان در فضای آزاد می شوند همچنین میدان های متغیر با زمان جریان الکتریکی متغیر با زمان تولید می کند میدان الکترومغناطیسی به وجود آمده در فضای آزاد با سرعت نور یعنی  حرکت می کند

در سال 1886 هرتز به طور تجربی نظریه هیا ماکول را مورد مطالعه قرار داد و نشان داد که امواج الکترومغناطیسی در برخورد اجسام منعکس و پراکنده می شوند که این مطالعه وی منجر بوجود آمدن ایده رادار شد جالب است بدانید آزمایش های هرتز در فرکانس های بالا طول موج 66 سانتی متر انجام شد ولی کارهای بعدی تا سال 1930 در فرکانس های پائین ادامه یافت تا آن که بعدا اهمیت استفاده از فرکانس های بالا روشن شد