【雷达原理学习笔记】64.P64目标距离测量（三）时间鉴别器的工作原理与数学模型 65.P65目标距离测量(四）
目录
时间鉴别器的工作原理与数学模型
一、时间鉴别器的基本功能
二、自动距离跟踪系统的闭环结构
三、时间鉴别器的数学模型与波形分析
3.1 波门结构的基本定义
3.2 时间鉴别器的电路组成与信号流程
3.3 积分与比较输出
四、时间鉴别器的特性曲线
五、关于系数 k1 的深入分析
六、跟踪状态的判断与注意事项
65.P65目标距离测量(四）
三、自动距离跟踪系统的工作原理
3.1 控制器的数学模型
3.2 跟踪脉冲产生器的数学模型
3.3 系统闭环工作过程
3.4 跟踪系统的前提条件
四、自动距离跟踪的工作步骤
4.1 第一步：搜索过程
4.2 第二步：跟踪过程
4.3 系统状态转换总结
时间鉴别器的工作原理与数学模型
一、时间鉴别器的基本功能
二、自动距离跟踪系统的闭环结构
三、时间鉴别器的数学模型与波形分析
3.1 波门结构的基本定义
3.2 时间鉴别器的电路组成与信号流程
参考教材第188页图6.17（时间鉴别器组成方框图及各点波形），分析信号处理流程：
信号定义与关系：
因果时序分析：
选通放大与信号合成：
波形(4)经过前选通放大器，波形(5)经过后选通放大器
选通放大器的功能类似于逻辑"与"运算（时域相与）
前选通放大器和后选通放大器均为两输入一输出：
前选通：输入为波形(4)和波形(3)，输出为波形(6)
后选通：输入为波形(5)和波形(3)，输出为波形(7)
波形(3)的来源：回波信号经回波处理电路整形得到。具体流程为：
波形(2)为接收到的回波信号（呈包络形态）
回波中心时刻 t 定义为回波最大值位置（相对于起始时刻）
波形(2)经过回波处理电路整形为波形(3)，即宽度为 τ 的方波信号
波形(3)的中心时刻即为 t
波形合成原理：
选通输出分析：
3.3 积分与比较输出
波形(6)和波形(7)分别经过积分电路：
波形(6)积分得到波形(8)
波形(7)积分得到波形(9)
积分过程说明：实际积分从零点开始线性爬升，图示的波形(8)和波形(9)为积分电路的稳态输出（暂态过程未画出）。
比较电路： 比较电路计算波形(9)与波形(8)的差值，即：
四、时间鉴别器的特性曲线
。
五、关于系数 k1 的深入分析
六、跟踪状态的判断与注意事项
65.P65目标距离测量(四）
三、自动距离跟踪系统的工作原理
自动距离跟踪系统的工作原理是将各组成部分的数学模型串联起来，形成完整的闭环控制系统。已知时间鉴别器的数学模型为：
3.1 控制器的数学模型
控制器和跟踪脉冲产生器的数学模型相对时间鉴别器较为简单，直接给出如下：
控制器的输出控制电压 e 由以下积分关系描述：
对该积分的理解：积分运算可视为一个累加过程。将上式离散化理解，即当前时刻的控制电压等于前一时刻的控制电压加上与当前 u1 相关的增量：
需要明确：e 不一定是正值或负值，而是相对于原值的增减关系。积分本质是累加概念，理解这一点有助于掌握控制器的工作机制。
3.2 跟踪脉冲产生器的数学模型
控制电压 e 最终用于控制跟踪脉冲时刻，其关系为：
其中为大于零的系数。
3.3 系统闭环工作过程
整个系统构成反馈控制回路，信号流向如下：
稳态分析：
实际跟踪过程中存在动态调节：
该数学模型本质上是一个反馈动态控制系统。
3.4 跟踪系统的前提条件
前述分析建立在重要前提之上：时间差必须满足
满足该条件时，系统处于跟踪系统工作状态。
关键问题：自动距离跟踪并非直接进入跟踪状态，而是遵循"先搜索、后跟踪"的原则。
四、自动距离跟踪的工作步骤
类比人工跟踪过程：在操场上寻找并跟踪某位同学时，首先需要在视野范围内扫描寻找，发现目标后再向其移动并不断校正路径。雷达自动距离跟踪同样分为两个阶段：
4.1 第一步：搜索过程
坐标系建立：
搜索范围定义： 根据先验知识，设定搜索的时间（距离）范围：
扫描方式：
搜索终止条件：
4.2 第二步：跟踪过程
进入跟踪过程后，系统按照前述三个数学模型（时间鉴别器、控制器、跟踪脉冲产生器）进行闭环反馈控制，持续使 t1′ 跟踪 t 的变化。
失锁与重新搜索： 跟踪过程中可能出现目标距离快速变化的情况，导致，系统进入失锁状态。
失锁后的处理策略：
系统暂停跟踪，等待2至3个搜索周期（或若干个脉冲重复周期）
确认目标确实丢失后，重新启动搜索过程
返回第一步，在
范围内重新扫描
失锁的典型场景：
场景一：距离拖引干扰（Range Gate Pull Off, RGPO）
这是雷达对抗中的一种常见干扰手段，其原理如下：
雷达发射脉冲后，真实目标回波位于时刻
（对应距离 r ）
干扰机首先发射与真实目标重合的假目标信号，但幅度远大于真实目标
由于假目标幅度占优，跟踪波门被套在假目标上
干扰机逐步增大假目标的时延
，使其远离真实目标
跟踪波门跟随假目标移动，逐渐远离真实目标
当假目标远离至足够距离时，干扰机关闭，假目标消失
系统同时丢失真假目标，进入失锁状态，被迫重新搜索
该过程称为"拖引干扰"，目的是将雷达跟踪波门从真实目标处引开，达到保护目标的目的。
场景二：目标机动
目标本身发生剧烈的距离方向机动，导致跟踪波门无法及时跟上，同样会造成失锁。
4.3 系统状态转换总结
自动距离跟踪系统的完整工作流程为：
课后说明：
本节内容在教材和板书中呈现得较为简练，更多概念和细节通过课堂讲授进行传达。建议课后结合板书公式与课堂讲解，深入理解自动距离跟踪系统的搜索-跟踪-失锁-再搜索的完整工作循环，特别是时间鉴别器特性、闭环控制原理以及干扰环境下的系统响应机制。