本書全面系統地論述了現代各種類型雷達的構成、功能和套用，所述內容能反映近代雷達變革的新技術和新體制。全書共14章，內容包括：第1章導論；第2章雷達中信號檢測的過程；第3章連續波雷達和單脈衝雷達；第4章邊掃描邊跟蹤雷達；第5章脈衝都卜勒雷達；第6章相控陣雷達；第7章數字陣列雷達；第8章脈衝壓縮雷達；第9章天基雷達(SBR)系統和技術；第10章合成孔徑雷達；第11章雙基地雷達；第12章超視距雷達；第13章超寬頻雷達技術；第14章毫米波雷達。
基本介紹
- 書名：雷達系統(第4版)
- 作者：張明友,汪學剛
- ISBN：9787121211928
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2013-10-01
圖書內容,目錄,
圖書內容
本書全面系統地論述了現代各種類型雷達的構成、功能和套用，所述內容能反映近代雷達變革的新技術和新體制。全書共14章，內容包括：第1章導論；第2章雷達中信號檢測的過程；第3章連續波雷達和單脈衝雷達；第4章邊掃描邊跟蹤雷達；第5章脈衝都卜勒雷達；第6章相控陣雷達；第7章數字陣列雷達；第8章脈衝壓縮雷達；第9章天基雷達(SBR)系統和技術；第10章合成孔徑雷達；第11章雙基地雷達；第12章超視距雷達；第13章超寬頻雷達技術；第14章毫米波雷達。
目錄
第1章導論1
1.1現代雷達發展史上的一些重大事件1
1.2雷達技術發展現狀3
1.3雷達的主要性能指標和技術參數5
1.3.1概述5
1.3.2主要戰術性能指標和技術參數6
1.3.3雷達戰術、技術性能與技術參數的關係13
1.4雷達的威力範圍與低被截獲機率性能20
1.4.1雷達的威力範圍20
1.4.2低(被)截獲機率雷達及其關鍵技術21
1.5電子戰及有關雷達對抗概述25
1.5.1電子戰名稱內涵25
1.5.2雷達干擾和抗干擾的若干領域簡介26
1.5.3對雷達的偵察與干擾27
1.5.4雷達的反偵察和反干擾28
1.5.5對雷達的隱身和雷達的反隱身技術30
1.6未來雷達新概念和雷達系統功能發展趨勢31
1.6.1未來雷達新概念31
1.6.2雷達系統功能發展趨勢34
第2章雷達中信號檢測的過程36
2.1概述36
2.2單樣本檢測概述37
2.2.1對一個數據樣本設定門限38
2.2.2單樣本檢測的檢測機率39
2.2.3單樣本檢測的例子40
2.3多樣本檢測概述41
2.3.1基於多個數據樣本點的檢測41
2.3.2多樣本檢測方案（表決法）42
2.3.3多樣本（表決法）檢測的例子42
2.3.4基於取總和的多樣本檢測44
2.3.5N個樣本檢測的例子（總和法）44
2.4多脈衝積累45
2.4.1雷達脈衝的積累方法簡述45
2.4.2相參積累45
2.4.3非相參積累46
2.4.4二進制積累器48
2.4.5累積積累器(批積累器）52
2.4.6反饋積累器52
2.4.7其他類型的積累器/檢測器52
2.5兩種實用的二進制檢測器53
2.5.1指向檢測器53
2.5.2滑窗檢測器(積累器)54
2.6恆虛警率檢測處理55
2.6.1概述55
2.6.2瑞利分布的參量型恆虛警率處理57
2.6.3非瑞利分布的參量型恆虛警率處理(雙參量CFAR）64
第3章連續波雷達和單脈衝雷達67
3.1距離—延時和速度—都卜勒的基本關係67
3.2簡單連續波雷達系統68
3.3調頻連續波雷達69
3.4調相連續波雷達71
3.4.1二進制相位編碼調製概念71
3.4.2相位編碼調製連續波雷達72
3.5圓錐掃描(順序天線波束轉換)雷達簡介74
3.6單脈衝(同時天線波束轉換)雷達76
3.6.1振幅和差單脈衝雷達76
3.6.2相位和差單脈衝雷達84
3.6.3單通道和雙通道單脈衝雷達85
3.6.4錐脈衝雷達86
3.7特殊單脈衝技術87
3.7.1高距離分辨力單脈衝87
3.7.2雙波段單脈衝雷達88
3.8跟蹤精度88
3.8.1距離跟蹤精度89
3.8.2角度跟蹤精度90
第4章邊掃描邊跟蹤雷達93
4.1概述93
4.2雷達信息二次處理的任務95
4.3目標航跡的外推與濾波原理97
4.3.1二次處理系統輸入信號的統計特性97
4.3.2常規的目標坐標和運動參數的外推與濾波
原理98
4.3.3勻速直線運動目標航跡的外推101
4.4航跡參數的遞推式濾波(平滑)103
4.4.1卡爾曼濾波104
4.4.2卡爾曼一步預測107
4.4.3用於雷達跟蹤的卡爾曼濾波算法108
4.4.4α-β濾波器110
4.5航跡建立與航跡相關112
4.5.1航跡的建立和終止112
4.5.2目標航跡的相關114
4.5.3二次處理的典型算法流程119
第5章脈衝都卜勒雷達121
5.1脈衝都卜勒雷達基本概念121
5.1.1PD雷達的定義121
5.1.2PD雷達的分類121
5.2脈衝都卜勒雷達的雜波123
5.2.1PD雷達的性能指標123
5.2.2機載下視PD雷達的雜波譜124
5.2.3三種PD雷達脈衝重複頻率選擇的比較131
5.3脈衝都卜勒雷達的基本組成135
5.4脈衝都卜勒雷達的信號處理136
5.4.1概述136
5.4.2抑制各種雜波的濾波器和恆虛警處理（CFAR）138
5.4.3濾波器組的具體處理方法141
5.5脈衝都卜勒雷達的數據處理145
5.5.1脈衝都卜勒雷達的跟蹤145
5.5.2測距和測速模糊的解算151
5.6脈衝都卜勒雷達的距離性能158
5.6.1影響PD雷達距離方程的主要因素158
5.6.2PD雷達的距離方程160
5.6.3PD雷達與常規脈衝雷達距離性能的比較161
第6章相控陣雷達162
6.1相控陣列的基本原理162
6.2相控陣雷達的基本組成167
6.3相位掃描系統的組成及工作原理168
6.3.1陣列的組態和饋電方式168
6.3.2移相器171
6.3.3波束指向控制器175
6.3.4波束形成網路179
6.3.5雷達管理器190
6.4有源相控陣雷達191
6.4.1概述191
6.4.2固態T/R組件的基本組成193
6.4.3有源陣列的結構體系195
6.4.4T/R組件與饋電網路的統一設計及設計中參考架構的套用198
6.5有源相控陣雷達在第四代戰鬥機中的套用202
6.5.1有源相控陣技術204
6.5.2天線配置分布情況205
6.5.3火控雷達技術208
6.5.4綜合系統設計技術208
6.6有源相控陣雷達在彈道飛彈防禦系統中的套用210
6.6.1陸基彈道飛彈預警相控陣雷達（UEWR）簡介210
6.6.2陸基雷達（GBR）212
6.7陸基監視和跟蹤相控陣雷達的觀測空域和搜尋與跟蹤方式215
6.7.1雷達觀測空域215
6.7.2陸基空間相控陣雷達的搜尋方式219
6.7.3相控陣雷達的跟蹤工作方式221
6.8相控陣雷達技術的優缺點及發展趨勢225
第7章數字陣列雷達231
7.1概述231
7.2數字陣列雷達的主要組成231
7.2.1主要組成231
7.2.2一部數字陣列雷達實驗樣機233
7.3數字陣列雷達的陣列數位化要求240
7.3.1數字陣列雷達的4種工作模式簡介240
7.3.2數字陣列雷達的動態範圍242
7.4數字陣列雷達中的一些關鍵器件簡介245
7.5數字波束形成251
7.5.1接收數字波束形成251
7.5.2FPGA數字波束形成器的實現概念252
7.5.3一個由FPGA結合DSP實現8個陣元的數字波束形成器的例子253
7.5.4一部32個通道的即插即用X波段數字波束形成接收陣列的例子256
7.5.5發射數字波束形成259
7.6數字雷達接收機和發射機原理260
7.6.1數字接收機的組成260
7.6.2幾種數字接收機方案簡介262
7.6.3基於Xilinx FPGA的數字接收機簡介262
7.6.4雷達數字發射機原理簡介263
7.7分集的MIMO數字陣列雷達概念264
7.7.1概述264
7.7.2 一種採用並置天線和編碼信號的MIMO雷達264
7.7.3分集的（或稱統計的）MIMO雷達266
第8章脈衝壓縮雷達271
8.1概述271
8.2線性調頻脈衝壓縮275
8.2.1線性調頻脈衝壓縮的基本原理275
8.2.2線性調頻脈衝壓縮的頻譜特性278
8.2.3線性調頻脈衝信號數字產生及時域壓縮處理286
8.2.4線性調頻脈衝壓縮信號的頻域數字壓縮處理288
8.3非線性調頻脈衝壓縮291
8.3.1非線性調頻292
8.3.2步進頻率調頻292
8.3.3步進相位調頻292
8.4相位編碼脈衝壓縮294
8.4.1概述294
8.4.2二相編碼信號295
8.4.3二元偽隨機碼信號297
8.4.4二相編碼系統的實現303
8.4.5多相編碼(Polyphase Code)信號305
8.4.6一種相位編碼脈衝壓縮雷達的信號處理簡介313
第9章天基雷達（SBR）系統和技術315
9.1概述315
9.2SBR的類型315
9.3星載監視雷達設計的基本概念和要求318
9.4綜合分析319
9.4.1系統最佳軌道要求319
9.4.2天線要求320
9.4.3掃描方式設計考慮321
9.4.4一次雷達的總體設計考慮322
9.4.5二次雷達的總體設計考慮322
9.4.6旁瓣抑制問題323
9.4.7頻率選擇324
9.4.8軌道及高度選擇324
9.4.9信息處理327
9.4.10雷達信號的星上處理與地面處理327
9.4.11綜合考慮和選擇328
9.5天基雷達的若干例子330
9.5.1SDI天基雷達330
9.5.2一種低成本的空基雷達系統概念設計331
9.5.3STS交會雷達332
第10章合成孔徑雷達334
10.1概述334
10.2合成孔徑雷達原理的直觀解釋335
10.3合成孔徑雷達原理的另一種解釋343
10.3.1回波信號的特性343
10.3.2從頻譜分析、相關、匹配濾波角度解
釋合成孔徑原理347
10.4合成孔徑雷達的工作模式350
10.4.1概述350
10.4.2常用的SAR工作模式簡介[35]353
10.5SAR處理算法357
10.5.1距離徙動概念357
10.5.2距離—都卜勒（RD）算法358
10.5.3Chirp Scaling（CS）算法360
10.5.4波數域ωK算法363
10.5.5頻譜分析（SPECAN）算法364
10.6常規SAR數位訊號處理器365
10.6.1SAR成像處理器概述365
10.6.2設計SAR數位訊號處理器例子367
10.7合成孔徑雷達的系統考慮371
10.7.1信號強度考慮371
10.7.2主要參數間的互相制約關係372
10.7.3相位誤差375
10.8SAR全系統組成376
10.8.1系統概述376
10.8.2數字在線上預處理377
10.8.3天線378
10.8.4控制計算機378
10.8.5數據處理機378
10.9SAR的發展趨勢379
10.9.1SAR技術現狀379
10.9.2機載SAR的關鍵技術和發展趨勢380
10.10逆合成孔徑雷達的基本原理簡介382
10.10.1概述382
10.10.2ISAR成像的機理383
10.10.4ISAR成像技術的優缺點391
第11章雙基地雷達392
11.1概述392
11.2雙基地雷達的若干基本關係393
11.2.1基本要求393
11.2.2距離關係394
11.2.3面積關係396
11.2.4都卜勒關係398
11.3雙基地雷達的套用399
11.3.1概述399
11.3.2空基有源雙基地雷達400
11.3.3潛水艇上部署雙基地雷達404
11.3.4無源雙基地雷達404
11.4地面和空間動目標監視用空間雙基
地雷達的設計考慮404
第12章超視距雷達408
12.1概述408
12.2超視距雷達的工作原理408
12.3（天波）超視距雷達（OTHR）411
12.4超視距雷達方程和主要分系統簡介414
12.4.1HF頻段的雷達方程414
12.4.2發射機415
12.4.3天線415
12.4.4接收機—處理器416
12.5一部可重定位短波超視距雷達417
12.5.1簡述417
12.5.2ROTHR系統組成及其基本性能417
12.5.3天波超視距雷達系統面臨的挑戰419
12.6海基微波超視距雷達和高頻表面波雷達技術421
12.6.1海基微波超視距雷達421
12.6.2艦載“地”波超視距雷達421
第13章超寬頻雷達技術422
13.1概述422
13.2超寬頻雷達信號及產生方法422
13.3超寬頻信號的接收機428
13.4超寬頻天線430
13.4.1自由空間中單個陣列單元的輻射431
13.4.2自由空間中多個單元的陣列的輻射433
13.5超寬頻信號的處理技術434
13.5.1UWB雷達信號的相干處理434
13.5.2UWB信號檢測440
13.6UWB雷達套用的幾個例子446
13.6.1用高距離分辨力雷達實現一維成像446
13.6.2探地雷達（GPR）446
13.6.3一種UWB透牆成像雷達450
13.6.4機載地面透視雷達453
13.6.5一種探測掠海式飛彈的微波UWB雷達453
13.6.6高功率微波UWB防空雷達454
第14章毫米波雷達455
14.1毫米波頻段劃分455
14.2毫米波雷達的特性455
14.2.1天線的波束寬度窄456
14.2.2都卜勒頻移寬458
14.2.3可用頻寬大458
14.3傳播效應459
14.3.1衰減和反射（或散射）459
14.3.2多徑效應461
14.4毫米波雷達系統的靜目標探測性能462
14.4.1毫米波雷達的一次雷達方程462
14.4.2用信噪比（S/N）表示雷達方程463
14.5若干毫米波雷達的套用例子466
14.5.1Mini-PRV毫米波監視雷達466
14.5.2高精度35GHz跟蹤雷達EAGLE467
14.5.3機載多感測器中的毫米波雷達469
14.5.4俄羅斯和美國的毫米波大型空間監視相控陣雷達470
14.5.5美國AH-64“阿帕奇”和RAH-66“科曼奇”直升機載8毫米波火控相控陣雷達473
14.5.6高分辨力機載毫米波FM-CM SAR474
14.6毫米波雷達的發展趨勢475
參考文獻477
