雷达（Radar），源于英文Radio Detection and Ranging的缩写，原意是“无线电探测和测距”。

一般来说，雷达系统使用调制波形和方向性天线来发射电磁能量到空间的特定区域以搜索目标。在搜索区域内的物体（目标）会反射部分能量（雷达发射信号或回波）回到雷达，然后这些回波被雷达接收机处理，以提取目标的信息，例如距离、速度、角位置和其他目标识别特征。

考虑波形雷达可分为：

连续波雷达和脉冲雷达都能够使用不同的调制策略同时测量目标距离和径向速度。

对于脉冲雷达，目标距离 R R R是通过测量时间延迟 Δ t \Delta t Δt，即脉冲在雷达与目标之间的双程传播时间来计算的。因为电磁波以光速 c = 3 × 1 0 8 m / s c=3×10^8 m/s c=3×108m/s传播，所以 R = c Δ t 2 R=\frac{c\Delta t}{2} R=2cΔt​ 其中 R R R的单位是米， Δ t \Delta t Δt的单位是秒。

一般来说，脉冲雷达发射和接收脉冲串，如图所示： 脉冲间周期（IPP）是T，脉冲宽度是 τ \tau τ。IPP通常称为脉冲重复间隔（PRI）。PRI的倒数是PRF，用 f r f_r fr​表示，即 f r = 1 P R I = 1 T f_r=\frac{1}{PRI}=\frac{1}{T} fr​=PRI1​=T1​

在每个PRI期间，雷达只发射 τ \tau τ秒能量，然后在PRI的剩余时间侦听目标反射信号。

雷达峰值发射功率 P t P_t Pt​与雷达平均发射功率 P a v P_{av} Pav​之间的关系为 P t ⋅ τ = P a v ⋅ T P_t\cdot \tau=P_{av}\cdot T Pt​⋅τ=Pav​⋅T 脉冲能量为 E p = P t τ = P a v T = P a v / f r E_p=P_t\tau=P_{av} T=P_{av} / f_r Ep​=Pt​τ=Pav​T=Pav​/fr​

距离分辨率，表示为 Δ R \Delta R ΔR，描述雷达将相互非常接近的目标检测为不同目标能力的指标。 Δ R = c τ 2 \Delta R=\frac{c\tau}{2} ΔR=2cτ​

雷达使用多普勒频率来提取目标的径向速度（距离变化率），以及区分运动和静止目标与物体。

多普勒现象描述了由于目标相对于辐射源的运动而引起的入射波形中心频率的偏移。根据目标运动的方向，此频移可能为正可能为负。

目标远离雷达运动时 f d = − 2 v r λ = − 2 v λ c o s θ f_d=-\frac{2v_r}{\lambda}=-\frac{2v}{\lambda}cos\theta fd​=−λ2vr​​=−λ2v​cosθ

目标靠近雷达运动时 f d = 2 v r λ = 2 v λ c o s θ f_d=\frac{2v_r}{\lambda}=\frac{2v}{\lambda}cos\theta fd​=λ2vr​​=λ2v​cosθ

考虑雷达损耗 L L L，雷达方程可写为 R m a x = [ P t G t G r λ 2 σ ( 4 π ) 3 k T 0 B F M L ] 1 / 4 R_{max}=\Big[ \frac{P_tG_tG_r\lambda^2\sigma}{(4\pi)^3kT_0BFML} \Big]^{1/4} Rmax​=[(4π)3kT0​BFMLPt​Gt​Gr​λ2σ​]1/4