《雷達系統及其信息處理（第2版）》是2018年電子工業出版社出版的圖書，作者是許小劍、黃培康。
基本介紹
- 書名：雷達系統及其信息處理（第2版）
- 作者：許小劍、黃培康
- ISBN：9787121347627
- 頁數：328頁
- 定價：￥58.0
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2018-11
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書定位為高等院校信息類專業高年級本科生和研究生教材，其特色是：不是單純地講授雷達原理或雷達基本理論，而是根據現代雷達系統的特點，站在雷達系統及其同目標與環境的相互作用、信號獲取與信息處理的角度，闡述雷達系統及其信息處理中的相關問題。在內容編排上，本書強調雷達信號基本理論、雷達系統同目標與環境的相互作用，以及先進雷達系統中的信息獲取與信息處理技術。為此，本書按照4個模組編寫。第1章和第2章介紹雷達基本概念、發展歷史和趨勢及預備知識；第3、4、5章闡述雷達系統基本原理和基本理論，包括雷達發射與接收、雷達方程與目標檢測、雷達波形與處理；第6章和第7章著重分析雷達系統同目標與環境的相互作用，包括雷達目標、大氣傳播和背景散射等；第8、9、10章討論先進雷達系統及其處理技術，包括雷達測量與跟蹤、脈衝都卜勒和動目標指示雷達及高解析度雷達成像。本次修訂重點增加了波形分集等前沿技術、雷達目標高解析度圖像理解、環境雜波模型等方面的論述。本書既可作為高等院校相關專業本科高年級學生和研究生相關課程的教材，又可作為從事雷達系統、微波遙感、電磁散射、信號與信息處理等相關專業的工程技術人員及雷達部隊官兵的參考書。
圖書目錄
第1章 引論 1
1.1 雷達的概念 1
1.2 電磁波譜及雷達頻段 1
1.2.1 電磁波譜 1
1.2.2 雷達頻段的特性 2
1.3 雷達系統的分類 3
1.4 雷達的起源、發展和未來 4
1.4.1 雷達的起源 4
1.4.2 雷達的發展 8
1.4.3 雷達的未來 11
1.5 雷達的套用 15
1.5.1 民用雷達的套用 15
1.5.2 軍用雷達的套用 17
1.6 雷達系統及其同目標與環境的相互作用 22
1.6.1 最基本的雷達系統 22
1.6.2 雷達系統同目標與環境的相互作用模型 23
第1章思考題 24
參考文獻 25
第2章 電磁場與電磁波基礎 27
2.1 麥克斯韋方程 27
2.1.1 麥克斯韋方程及其物理意義 27
2.1.2 電磁場的基本性質 29
2.1.3 電磁場的邊界條件 29
2.1.4 坡印亭定理 30
2.2 時諧場 32
2.2.1 相量形式的麥克斯韋方程 32
2.2.2 相量形式的邊界條件 33
2.2.3 相量形式的坡印亭定理 33
2.3 球面波和平面波 34
2.3.1 球面波與平面波的概念 34
2.3.2 近場與遠場 34
2.4 電磁波的極化 35
2.4.1 極化波的概念 35
2.4.2 線極化 37
2.4.3 圓極化 37
2.4.4 橢圓極化 38
2.4.5 場的極化分解 39
2.5 平面波的傳播 39
2.6 平面波的反射、折射、繞射和散射 41
2.6.1 惠更斯原理 41
2.6.2 平面波的反射 42
2.6.3 平面波的折射 43
2.6.4 平面波的繞射 44
2.6.5 平面波的散射 45
第2章思考題 46
參考文獻 46
第3章 雷達發射與接收 47
3.1 雷達信號及其表示方式 47
3.2 脈衝雷達與目標距離測量 49
3.2.1 脈衝雷達 49
3.2.2 目標距離的測量 50
3.3 相參雷達與目標都卜勒頻率測量 50
3.3.1 相參雷達的概念 50
3.3.2 目標都卜勒頻率的測量 51
3.4 雷達天線 53
3.4.1 天線的主要參數 53
3.4.2 孔徑天線 55
3.4.3 相控陣列天線 56
3.5 雷達發射機 59
3.5.1 雷達發射機的分類及特點 59
3.5.2 雷達發射機的主要技術指標 61
3.5.3 射頻功率源 62
3.5.4 脈衝調製器 63
3.6 雷達接收機 64
3.6.1 雷達接收機的組成 64
3.6.2 超外差式接收機的主要技術指標 65
3.7 相參雷達系統 66
3.7.1 振盪頻率源 66
3.7.2 波形調製 67
3.7.3 混頻器 68
3.7.4 限幅器 68
3.7.5 信號解調與正交檢波 69
3.7.6 I/Q通道失真及其校正 70
3.7.7 系統非線性的影響 72
3.7.8 相參雷達各點信號波形小結 75
3.8 系統噪聲和靈敏度 76
3.8.1 接收機噪聲 76
3.8.2 噪聲係數 77
3.8.3 噪聲係數的計算 78
3.8.4 接收機靈敏度的計算 79
第3章思考題 80
參考文獻 81
第4章 雷達方程與目標檢測 83
4.1 基本雷達方程 83
4.1.1 雷達方程的推導 83
4.1.2 雷達方程的討論 85
4.2 噪聲中的信號檢測 87
4.2.1 信號檢測基本原理 88
4.2.2 門限檢測 89
4.2.3 雷達脈衝的積累 90
4.3 虛警機率和檢測機率 91
4.3.1 虛警機率 91
4.3.2 檢測機率 92
4.3.3 提高檢測機率的方法 93
4.4 恆虛警率檢測 94
4.5 對雷達方程的進一步討論 95
4.5.1 用檢測因子和能量表示的雷達方程 95
4.5.2 雙站雷達方程 97
4.5.3 搜尋雷達方程 97
4.5.4 雷達方程的使用 98
第4章思考題 99
參考文獻 100
第5章 雷達波形與處理 101
5.1 匹配濾波器 101
5.1.1 匹配濾波器的回響 101
5.1.2 匹配濾波器對時延和都卜勒頻移信號的回響 103 5.2 雷達模糊度函式 104
5.2.1 雷達模糊度函式的定義 104
5.2.2 雷達模糊度函式的性質 105
5.2.3 模糊度函式的時延和都卜勒切片 106
5.3 雷達波形與解析度 106
5.3.1 徑向距離解析度 106
5.3.2 信號頻寬與距離解析度 108
5.3.3 都卜勒頻率解析度 109
5.3.4 波形評價準則 110
5.4 典型雷達波形及其模糊度函式 111
5.4.1 單頻脈衝 111
5.4.2 線性調頻脈衝 113
5.4.3 相干脈衝串 117
5.4.4 相位編碼信號 120
5.4.5 模糊函式輪廓圖 124
5.5 數字脈衝壓縮 126
5.5.1 脈衝壓縮的概念 126
5.5.2 線性調頻脈衝的數字脈衝壓縮 126
5.5.3 線性調頻脈衝的加權處理 128
5.5.4 相位編碼信號的數字脈衝壓縮 129
5.5.5 二相巴克碼信號的加權處理 130
5.6 波形分集概念及套用 132
5.6.1 波形分集概念 132
5.6.2 抗干擾波形最佳化：信乾噪比最大化 133
5.6.3 雜波抑制波形最佳化：信雜比最大化 134
5.6.4 目標識別波形最佳化：最大辨識度 136
5.6.5 認知雷達：知識輔助的全自適應方法 136
第5章思考題 137
參考文獻 138
第6章 雷達目標 140
6.1 概述 140
6.2 目標RCS的基本概念 141
6.2.1 RCS的定義及其物理意義 141
6.2.2 目標RCS與雷達探測 144
6.2.3 目標散射函式的概念 144
6.3 雷達目標的三個散射區 148
6.3.1 瑞利區 148
6.3.2 諧振區 149
6.3.3 光學區 149
6.4 目標散射的極化特性 150
6.4.1 極化散射矩陣 150
6.4.2 極化散射矩陣變換 152
6.5 散射中心 153
6.5.1 散射中心的概念 153
6.5.2 散射中心的帶通濾波解釋 155
6.6 複雜目標的高頻散射機理 157
6.7 幾種簡單目標的RCS 159
6.7.1 完純導體球 159
6.7.2 矩形金屬平板 160
6.7.3 球頭錐 162
6.8 目標RCS起伏的統計模型 164
6.8.1 RCS起伏的物理解釋 164
6.8.2平方分布和Swerling模型 165
6.8.3 Rice分布模型 167
6.8.4 對數-常態分配模型 167
6.9 目標RCS圖像理解 168
6.9.1 金屬球的一維和二維散射圖像 168
6.9.2 不同散射機理在雷達圖像中的表現形式 173
第6章思考題 181
參考文獻 182
第7章 雷達系統與外部環境的相互作用 184
7.1 大氣傳播衰減 184
7.1.1 地球大氣層 184
7.1.2 傳播衰減 185
7.2 大氣折射的影響 188
7.3 地球曲率的影響 189
7.3.1 雷達直視距離 189
7.3.2 擦地角的計算 191
7.3.3 地球曲率產生的發散 191
7.4 粗糙表面的反射和散射 192
7.4.1 粗糙表面的反射 192
7.4.2 郎伯反射體 193
7.5 多路徑效應 193
7.6 地雜波 195
7.6.1 散射係數 195
7.6.2 照射面積A的計算 196
7.6.3 地面後向散射係數與表面粗糙度的關係 197
7.6.4 地面後向散射係數隨擦地角的變化 198
7.6.5 地面後向散射係數隨頻率的變化 198
7.6.6 地面後向散射係數的極化特性 199
7.6.7 地面後向散射係數半經驗模型 199
7.7 海雜波 206
7.7.1 海面後向散射係數隨擦地角及條件的變化 206
7.7.2 海面後向散射係數的極化特性 207
7.7.3 海面後向散射係數與風速及風向的關係 207
7.7.4 海面後向散射係數半經驗模型 207
7.8 體散射雜波 213
7.9 地海雜波統計模型 214
7.9.1 瑞利分布模型 214
7.9.2 韋布爾分布模型 215
7.9.3 對數常態分配模型 216
7.9.4 複合K分布模型 217
7.9.5 統計模型的套用 218
7.10 雜波的內部調製譜 219
7.10.1 高斯譜模型 219
7.10.2 冪次律模型 220
7.10.3 指數律模型 220
7.11 外部噪聲 221
7.11.1 大氣噪聲 221
7.11.2 宇宙噪聲 222
第7章思考題 222
參考文獻 223
第8章 雷達尺度參數測量和目標跟蹤 225
8.1 雷達測距 225
8.1.1 目標距離測量 225
8.1.2 最大不模糊距離 226
8.1.3 測距精度 227
8.2 雷達測速 229
8.2.1 都卜勒頻率及速度的測量 229
8.2.2 機載雷達目標的都卜勒頻率分析 230
8.2.3 最大不模糊都卜勒頻率(速度) 233
8.2.4 雷達測頻(測速)精度 234
8.3 雷達“測不準”原理介紹 235
8.3.1 雷達時間信號同其頻譜之間的關係 235
8.3.2 雷達“測不準”原理 237
8.4 雷達測角 238
8.4.1 波束切換和圓錐掃描 238
8.4.2 單脈衝雷達 239
8.4.3 雷達測角精度 240
8.4.4 雷達測距、測速和測角的共同點 240
8.5 雷達跟蹤 241
8.5.1 雷達跟蹤的分類 241
8.5.2 距離跟蹤 242
8.5.3 角度跟蹤 242
8.5.4 目標噪聲對測量和跟蹤的影響 244
第8章思考題 245
參考文獻 246
第9章 脈衝都卜勒雷達與處理 247
9.1 基本概念 247
9.2 運動平台和目標的都卜勒特性 248
9.2.1 PD雷達的都卜勒頻移 248
9.2.2 PD雷達的回波 249
9.2.3 雜波對消 252
9.3 測距和測速模糊的解算 253
9.3.1 測距模糊的解算 253
9.3.2 “幻影”問題 254
9.3.3 測速模糊的解算 255
9.3.4 遮擋的消除 256
9.4 延時線對消器 257
9.4.1 延時線對消器的回響 258
9.4.2 雜波衰減因子 259
9.4.3 MTI改善因子 260
9.4.4 雜波中的可見度(SCV) 260
9.4.5 多級延時線對消器及其實現結構 260
9.5 MTI雷達 261
9.5.1 MTI雷達工作原理 261
9.5.2 “盲相”問題 262
9.5.3 都卜勒濾波器組 263
9.5.4 數字MTI處理器 265
9.5.5 運動平台的MTI雷達 265
9.5.6 雜波都卜勒中心頻率的補償 266
9.5.7 雜波都卜勒展寬的補償 266
9.6 PD雷達低重頻方式 268
9.6.1 低重頻PD雷達的回波 269
9.6.2 低重頻PD雷達的目標檢測 269
9.6.3 最佳濾波器 270
9.6.4 PD雷達低重頻方式的信號處理 271
9.7 PD雷達中重頻方式 272
9.7.1 中重頻PD雷達的回波 272
9.7.2 中重頻PD雷達的目標檢測 272
9.7.3 中重頻PD雷達的信號處理 273
9.7.4 PD雷達中重頻方式的一些說明 273
9.8 PD雷達高重頻方式 274
9.8.1 高重頻PD雷達的回波 275
9.8.2 高重頻PD雷達的目標檢測 275
9.8.3 高重頻PD雷達的信號處理 276
9.8.4 PD雷達高重頻方式的一些說明 277
9.8.5 PD雷達不同重頻工作方式的比較 277
第9章思考題 278
參考文獻 279
第10章 高解析度雷達成像與處理 280
10.1 雷達的徑向距離高解析度 280
10.1.1 步進頻率波形與合成高解析度距離像 281
10.1.2 LFM波形和展寬處理 283
10.2 雷達的橫向距離解析度 287
10.2.1 旋轉目標的都卜勒 288
10.2.2 橫向距離解析度 288
10.3 轉台目標的距離-都卜勒成像 290
10.3.1 三維擴展目標的散射分布函式 290
10.3.2 旋轉目標的距離-都卜勒二維成像 291
10.3.3 二維FFT算法 293
10.3.4 濾波-逆投影算法 293
10.4 逆合成孔徑雷達成像及其運動補償 294
10.5 合成孔徑雷達成像 296
10.5.1 實孔徑雷達(RAR)和合成孔徑雷達(SAR)的比較 297
10.5.2 SAR成像模式 298
10.5.3 SAR成像雷達的參數選擇問題 300
10.6 干涉合成孔徑雷達成像 302
10.6.1 InSAR高程測量的基本原理 303
10.6.2 InSAR高程測量的過程 304
10.7 SAR圖像理解 308
第10章思考題 310
參考文獻 311
