研究雷达系统的故障诊断,对保证系统的可靠运行具有重要意义。随着雷达技术的发展,雷达系统结构越来越复杂,故障种类不断增多,故障间的耦合性、模糊性越来越高,故障诊断难度越来越大。如何实现故障的快速准确定位,已经成为雷达领域的研究热点。本文基于合作研究所提供的雷达故障数据,以某型机载雷达为研究对象,对雷达故障诊断问题进行了深入研究,本文的主要工作如下:（1）对雷达系统的层次划分进行研究。针对雷达系统结构复杂,直接进行故障分析十分艰难的问题,结合雷达系统结构及故障传播的层次性特点,对雷达系统进行了层次划分,为后续的雷达故障诊断奠定基础。（2）进行了雷达系统的测试点选取。目前,在雷达系统设计之初,往往就在内部设置了大量测试点。为避免冗余测试造成的测试成本增加、故障诊断模型庞大以及诊断计算量大的问题,在雷达故障建模前,对雷达系统的测试点选取进行了研究,提出了改进粒子群算法。实验结果表明,改进粒子群算法在测试点选取问题中,整体效果比较优秀。（3）建立了故障Petri网诊断模型。不同于传统故障Petri网模型只关注故障间的模糊关联关系,本文将测试与故障间的模糊关联关系引入Petri网模型,考虑了测试的不确定性,更加符合实际的雷达故障系统,提高了模型可靠性。另外,为避免Petri网模型结构庞大对故障诊断造成影响,本文基于层次化建模思想,实现了雷达Petri网模型的层次化建模。（4）基于改进BP算法,实现了Petri网模型参数优化。为使模型摆脱对专家经验的过分依赖,提高模型的可靠性及自适应能力,研究了Petri网模型参数优化问题,提出改进BP算法。实验效果表明,改进BP算法对提高模型准确度和泛化能力具有重要意义。（5）基于正反混合推理方法,实现了雷达故障诊断。基于Petri网的层次化模型,采用正反混合推理算法,实现了雷达系统的分层故障诊断。与故障树诊断方法的对比表明,本文采用的故障Petri网模型,在模型复杂度、模型描述能力以及诊断效率等方面优势明显,具有很高的工程应用价值。（6）完成了基于Petri网模型的雷达故障诊断系统开发。该系统以Petri网故障诊断技术为基础,使用QT进行图形界面开发、MATLAB实现数据处理以及My SQL数据库进行数据存储,通过dll文件实现后台和前端的数据交互。并且,通过mat文件将模型信息保留下来,实现了一次建模多次使用。