Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций

Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Факультет "Радио и телевидение"

Кафедра "Радиотехнические системы"

Курсовой проект

По дисциплине "Радиотехнические системы"

Тема 5 вариант 2 Задание и исходные данные для выполнения курсового проекта

Тема №5. Самолетная метеонавигационная РЛС, место установки Ту-204.

Цель работы: закрепление и углубление теоретических знаний, полученных при изучении учебной дисциплины, формирование у обучающихся общепрофессиональных и/или профессиональных компетенций, самостоятельное решение профессиональных задач.

Таблица 1 – Исходные данные

№	Параметры	Обозначение	Значение
1	Длина волны	(см)	3,5
2	Max. дальность	Rmax (км)	300
3	Min. дальность	Rmin (м)	500
4	Сектор обзора по углу азимута	(град.)	180
5	Сектор обзора по углу места	(град.)	70
6	Скорость объектов min, max	Vmax (м/с)	20
7	ЭПР объектов	( )
8	Высота объектов max	Hmax (м)
9	Высота объектов min	Hmin (м)
10	Разрешающая способность по дальности	(м)	50
11	Разрешающая способность скорости	(м/с)	-
12	Разрешающая способность по углам	(град.)	2,0
13	Период обзора	Тобз. (с)	6
14	Вероятность правильного обнаружения	Робн.	0,9
15	Вероятность ложной тревоги	Рлтр.
16	Точность измерения (слежения дальности)	(м)	40
17	Точность измерения (слежения скорости)	(м/с)	-
18	Точность измерения (слежение углов)	(град.)	0,4
19	Дальность в режиме СДЦ	RcDy (км)	-
20	Сигнал из Таблицы 2		№5
21	Устройство для разработки	-	Измеритель угла

Технические характеристики системы, которые должны быть рассчитаны при проектировании:

– основные параметры сигнала;

– основные параметры антенной системы;

– параметры зоны обзора и радиогоризонта РЛС;

– параметры линейной части приёмника;

– отношение сигнал/шум на входе приёмника РЛС;

– минимальная мощность сигнала на входе приёмника РЛС;

– максимальная мощность передатчика РЛС;

– определить наиболее эффективный сигнал для РЛС;

– основные параметры РЛС с применением наиболее эффективного сигнала;

– рассчитать устройство РЛС для разработки;

– ошибки РЛС;

– сравнить рассчитанные характеристики РЛС с характеристиками прототипа.

При расчёте технических характеристик системы применяются методы:

1. Расчёт основных параметров зондирующих сигналов, включающих период повторения, частоту следования, эффективную ширину спектра и скважность сигнала, которые определяются из условия однозначного измерения целей на максимальной дальности и требуемой разрешающей способности по дальности;

2. Определение разрешающей способности РЛС по дальности, скорости и угловым координатам с учётом эффективной ширины спектра зондирующего сигнала, длительности сигнала и ширины диаграммы направленности антенны;

3. Расчёт параметров антенной системы, включающих ширину луча, форму диаграммы направленности, тип антенны, длину волны, угол раскрыва, площадь апертуры и коэффициент усиления антенны с учётом требуемого сектора обзора и разрешения по углу;

4. Расчёт параметров зоны обзора и радиогоризонта РЛС, включающих время облучения цели и число импульсов в пачке с учётом периода обзора, ширины диаграммы направленности и коэффициента перекрытия соседних лучей;

5. Расчёт параметров линейной части приёмника РЛС, включающих полосу пропускания, которая определяется по формулам с учётом эффективной ширины спектра сигнала, нестабильностей передатчика и приёмника, а также доплеровского сдвига частоты;

6. Расчёт отношения сигнал/шум на входе приёмника РЛС при когерентном и некогерентном накоплении сигнала с учётом характера флюктуаций амплитуд сигнала, типа накопителя и заданных вероятностей правильного обнаружения и ложной тревоги;

7. Расчёт минимальной мощности сигнала на входе приёмника РЛС по формулам с учётом мощности шумов, коэффициента шума приёмника, полосы приёмника и шумовой температуры антенны;

8. Расчёт максимальной мощности передатчика РЛС на основе уравнения дальности радиолокации по формулам с учётом требуемого отношения сигнал/шум, коэффициента усиления антенны, длины волны, эффективной площади рассеяния цели и суммарного коэффициента потерь;

9. Определение наиболее эффективного сигнала для РЛС путём расчёта базы сигнала и выбора сложного сигнала из Таблицы 2 (ЧМ сигнал);

10. Расчёт основных параметров РЛС с применением наиболее эффективного сигнала, включающих повторение расчётов параметров сигнала, антенной системы, зоны обзора, приёмника и передатчика с учётом параметров выбранного сложного сигнала;

11. Расчёт устройства РЛС для разработки (измеритель скорости, фильтр СДЦ, формирователь сигнала и другие устройства), включающей оценку отношения сигнал/помеха, расчёт коэффициентов подавления и улучшения, выбор порядка фильтра и расчёт скоростной характеристики.

12. Расчёт устройства РЛС для разработки (измеритель скорости)

13. Расчёт ошибок измерения координат, включающих шумовую, динамическую ошибки и ошибки дискретности, которые определяются по формулам с учётом отношения сигнал/шум, параметров зондирующего сигнала, ширины диаграммы направленности антенны и типа следящего измерителя.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1. Выбор и обоснование прототипа проектируемой системы 9

1.1 Выбор прототипа МНРЛС 9

1.2 Сравнение характеристик прототипа с МНРДС по заданию 10

1.3 Обзор прототипа и выводы 11

2. Расчет технических характеристик системы 15

2.1 Расчет основных параметров 15

2.2 Расчет основных параметров антенной системы 15

2.3 Выбор и расчет основных параметров зоны обзора. Определение времени облучения и числа импульсов в пачке 16

2.4 Выбор и расчет основных параметров радиоприемного устройства радиотехнической системы. Выбор полосы пропускания части приемника (до детектора) 17

2.5 Расчет параметров радиоприемного устройства с учетом влияния среды распространения 17

2.6 Расчет мощности шумов и величины порогового сигнала 19

2.7 Выбор и расчет требуемой мощности радиопередающего устройства 19

2.8 Определение наиболее эффективного сигнала для РЛС 20

2.9 Расчет основных параметров РЛС с применением наиболее эффективного сигнала 23

2.10 Устройство для разработки 28

2.11 Расчет ошибок 30

3. Анализ результатов расчета 32

ВЫВОД 35

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 36