雷達系統(tǒng)導論

前言

　　自1980年本書第二版出版以來，雷達技術及其應用持續(xù)發(fā)展。自那時起出現(xiàn)了許多新的雷達系統(tǒng)：　　·增強型氣象雷達（Nexrad終端多普勒氣象雷達、風廓線雷達、TRMM衛(wèi)星氣象雷達和機載風切變檢測雷達）　　·行星探索雷達（用于探索金星的麥哲倫雷達；用于探索提坦，即土星的一個行星的卡西尼雷達）　　·干涉型合成孔徑雷達，用于場景的三維成像和對慢速運動表面目標的檢測　　·逆合成孔徑雷達，ISAR（用于艦船識別的APS-137）　　·地面穿透雷達　　·相控陣雷達的批量生產(chǎn)（“愛國者”、“宙斯盾”、“鋪路爪”和B-1B轟炸機雷達）　　·有源孔徑相控陣雷達　　·彈道導彈防御雷達（地基雷達GBR和“箭”式導彈防御系統(tǒng)）　　·高頻超視距雷達（ROTHR和Jindalee）　　·戰(zhàn)場監(jiān)視（JSTARS）雷達　　·用于環(huán)境遙感的雷達　　·改進的空中交通管制雷達　　·具有復雜多普勒處理的新型多功能軍用戰(zhàn)斗機／攻擊機機載雷達　　此外，在利用數(shù)字技術進行信號處理、數(shù)據(jù)處理和雷達控制方面已經(jīng)取得廣泛進展；利用多普勒現(xiàn)象對嚴重雜波環(huán)境中小運動目標的檢測取得顯著改善；對來自地面和海面的雷達回波特性有了更好的理解；檢測決策和信息提取實現(xiàn)了自動化；目標識別；固態(tài)發(fā)射機及功率電子管的進展；無人值守高可靠雷達系統(tǒng)的研制。而且，由于隱形（低橫截面積目標）、低空／高空高速攻擊機的發(fā)展，以及電子戰(zhàn)技術能力的提高，都推動著軍用雷達進行重大改進。　　《雷達系統(tǒng)導論》第三版和先前兩版一樣，是以介紹雷達和雷達系統(tǒng)各方面基本原理的一學年研究生教材為基礎的。本書可用于自學，也適合于從事雷達及有關系統(tǒng)的研制、采購、制造和應用各領域的工程師和管理人員參考。　　對大多數(shù)工學院的課程目錄的查閱表明，與系統(tǒng)有關的課程很少，而正是有了系統(tǒng)，才有電子工程的存在。工程的核心就是設計一個系統(tǒng)以實現(xiàn)某些有用的功能。雷達是電子工程系統(tǒng)的一個典型的例子，它利用了被電子工程師們實際應用的許多專業(yè)技術，包括信號處理、數(shù)據(jù)處理、波形設計、電磁散射、檢測、參數(shù)估計、信息提取、天線、傳播、發(fā)射機和接收機等。由于這些專題對雷達系統(tǒng)會產(chǎn)生影響，因此，是本文中對雷達討論的一部分內(nèi)容。有些只是一帶而過，對另一些則作比較詳細的討論?！　”緯€包括一些關于雷達的專門內(nèi)容：對雷達基本了解所必需的并可作為系統(tǒng)設計工具的距離方程；在動目標顯示（MTI）雷達和脈沖多普勒雷達中一樣，都是利用多普勒頻移將運動目標回波從接收到的靜止（雜波）環(huán)境回波中區(qū)分開來。

內(nèi)容概要

《雷達系統(tǒng)導論》(第三版)共分11章，主要內(nèi)容包括雷達基本原理和方程，現(xiàn)代雷達技術體制，動目標指示和多普勒雷達技術、跟蹤雷達技術，對噪聲中信號檢測技術、雷達信號的信息提取技術、雷達雜波特性、雷達波傳播特點等，并詳細介紹了雷達天線、雷達發(fā)射機和雷達接收機等分系統(tǒng)技術。    本書系統(tǒng)覆蓋了現(xiàn)代雷達的理論與技術，內(nèi)容系統(tǒng)、完整。每章后都附有作業(yè)和習題及大量參考文獻，便于讀者進一步思考、學習和研究。    本書可作為高等院校電子工程專業(yè)的高年級本科生和研究生參考教材，也可作為相關專業(yè)工程技術人員參考用書。

作者簡介

Skolnik博士 美國國家工程學院院士，IEEE會士。擔任美國海軍研究實驗室雷達分部負責人已有30余年，第一個在雷達技術與應用方面獲得IEEE Dennis J．Picard獎章；同時是IEEE Harry鉆石獎，Johns Hopkins大學著名男畢業(yè)生獎，以及美國海軍著名文官服務獎的獲得者。Skolnik博士曾

書籍目錄

第1章 雷達簡介   1.1 基本雷達   1.2 雷達方程的簡單形式   1.3 雷達框圖   1.4 雷達頻率   1.5 雷達的應用   1.6 雷達的起源   參考文獻   習題 第2章 雷達方程   2.1 引言   2.2 噪聲中信號的檢測   2.3 接收機噪聲和信-噪比   2.4 概率密度函數(shù)   2.5 檢測和虛警概率   2.6 雷達脈沖的積累   2.7 目標雷達橫截面積   2.8 雷達橫截面積的起伏   2.9 發(fā)射機功率   2.10 脈沖重復頻率   2.11 天線參數(shù)   2.12 系統(tǒng)損耗   2.13 其他有關雷達方程的考慮   參考文獻   習題 第3章 MTI雷達和脈沖多普勒雷達   3.1 引言   3.2 延遲線對消器   3.3 參差脈沖重復頻率   3.4 多普勒濾波器組   3.5 數(shù)字MTI處理   3.6 運動目標檢測器   3.7 MTI性能的限制   3.8 運動平臺的MTI（AMTI）   3.9 脈沖多普勒雷達   3.10 其他的多普勒雷達   參考文獻   習題 第4章 跟蹤雷達   4.1 用雷達跟蹤   4.2 單脈沖跟蹤   4.3 圓錐掃描和順序波束轉換   4.4 跟蹤精度的限制   4.5 低角跟蹤   4.6 距離跟蹤   4.7 其他有關跟蹤雷達的專題   4.8 跟蹤雷達的比較   4.9 監(jiān)視雷達自動跟蹤   參考文獻   習題 第5章 噪聲中的信號檢測   5.1 引言   5.2 匹配濾波器接收機   5.3 檢測準則   5.4 檢波器   5.5 自動檢測   5.6 積累器   5.7 恒虛警率（CFAR）接收機   5.8 雷達操作員   5.9 信號管理   參考文獻   習題 第6章 雷達信號的信息   6.1 引言   6.2 基本雷達測量   6.3 雷達測量的理論精度   6.4 模糊圖   6.5 脈沖壓縮   6.6 目標識別   參考文獻   習題 第7章 雷達雜波   7.1 雷達雜波介紹   7.2 表面雜波雷達方程   7.3 地雜波   7.4 海雜波   7.5 表面雜波的統(tǒng)計模型   7.6 氣象雜波   7.7 大氣回波的其他來源   7.8 雜波中目標的檢測   參考文獻   習題 第8章 雷達波的傳播   8.1 引言   8.2 平坦地面的前向散射   8.3 球形地球表面的散射   8.4 大氣折射——標準傳播   8.5 非標準傳播   8.6 繞射   8.7 大氣衰減   8.8 環(huán)境噪聲或外部噪聲   8.9 其他的傳播影響   參考文獻   習題 第9章 雷達天線   9.1 雷達天線的功能   9.2 天線參數(shù)   9.3 天線輻射方向圖和孔徑照射   9.4 反射面天線   9.5 電子掃描相控陣天線   9.6 移相器   9.7 頻率掃描陣列   9.8 相控陣的輻射器   9.9 用于相控陣的結構   9.10 機械掃描平面陣列天線   9.11 方向圖綜合   9.12 誤差對方向圖的影響   9.13 低副瓣天線   9.14 相控陣雷達的成本   9.15 關于相控陣天線的其他論題   9.16 相控陣雷達系統(tǒng)結論   9.17 關于天線的其他論題   參考文獻   習題 第10章 雷達發(fā)射機   10.1 引言   10.2 線性束功率管   10.3 固態(tài)射頻功率源   10.4 磁控管   10.5 正交場放大器   10.6 其他射頻功率源   10.7 雷達發(fā)射機的其他方面   參考文獻   習題 第11章 雷達接收機   11.1 引言   11.2 接收機噪聲系數(shù)   11.3 超外差接收機   11.4 收發(fā)開關和接收機保護器   11.5 雷達顯示器   參考文獻   習題

章節(jié)摘錄

　　在接收機輸出端要做出目標是否存在的決策。決策是以接收機的輸出幅度為基礎的。如果輸出足夠大，超過預定的一個門限，則決策為有目標出現(xiàn)。如果它沒有超過門限，則假設只有噪聲存在。門限電平設定得使由于噪聲超過門限（在沒有信號的情況下）而產(chǎn)生的虛警率低于允許的某一規(guī)定值。如果噪聲保持恒定，就是說當接收機噪聲占優(yōu)勢時，沒有什么問題。另一方面，如果噪聲是從外部進入雷達的（如無意干擾或故意噪聲干擾），或者雜波回波（來自自然環(huán)境）比接收機噪聲大，則必須自適應地改變門限以保持虛警率為恒定值。這可由恒虛警率（CFAR）接收機實現(xiàn)（5.7節(jié)）?！　±走_通常從一個目標接收很多回波脈沖。在檢測決策做出以前將這些脈沖加在一起以獲得較大信一噪比的過程叫“積累”。積累器通?？稍诮邮諜C的視頻部分看到?！　⌒盘柼幚頇C是雷達的一部分。其功能是使所想要的回波信號通過，抑制不想要的信號、噪聲或雜波。在接收機中，信號處理機位于作出檢測決策以前的部分。前面提到的匹配濾波器是信號處理機的一個例子。另一個例子是將所想要的運動目標（其回波由于多普勒效應而有頻移）從不想要的靜止雜波回波中分隔開來的多普勒濾波器?！　∮行├走_在將信息顯示給操作員以前對所檢測到的目標信號在數(shù)據(jù)處理機中作進一步處理。自動跟蹤器就是一例，它利用在一段時間上所測到的目標位置來建立目標的航跡（或路徑）。大多數(shù)現(xiàn)代對空監(jiān)視雷達和一些地面監(jiān)視雷達輸出目標航跡而不是只顯示出檢測。數(shù)據(jù)處理機之后，或者在沒有數(shù)據(jù)處理機時的決策功能以后，雷達數(shù)據(jù)將顯示給操作員或用于計算機或其他自動裝置作進一步處理?！　⌒盘柼幚頇C和數(shù)據(jù)處理機通常用數(shù)字技術而不是模擬電路來實現(xiàn)。因此，模／數(shù)（A／D）變換器和數(shù)字存儲器在現(xiàn)代雷達系統(tǒng)中是重要的。在以往的一些復雜的雷達中，信號處理機和數(shù)據(jù)處理機很大，比發(fā)射機耗電更多，并且是決定雷達系統(tǒng)總可靠性的一個重要因素，但這并不是在所有情況下都如此。　　監(jiān)視雷達的典型雷達顯示器是PPI，或“平面位置顯示器”（全稱很少用）。例子示于圖1.5中。PPI以極坐標即方位和距離來表示目標的位置。以往的PPI是用調(diào)制亮度的陰極射線管（CRT）來實現(xiàn)的。當電子束從管子中心向外（距離坐標）掃描時，接收機輸出幅度對電子束亮度（稱為CRT的z軸）進行調(diào)制（通／斷）。電子束掃描與天線波束指向在角度上同步旋轉。B型顯示器與PPI相類似，它利用直角坐標格式而不是極坐標格式來顯示距離與角度的關系。PPI和B型顯示器的動態(tài)范圍都有限，因為它們都是亮度調(diào)制的。A型顯示器有時用于特殊目的。它是一種調(diào)幅直角坐標顯示器，將接收機輸出顯示在y軸上，距離（或時延）顯示在.z軸上（見圖7.21）。與作為監(jiān)視雷達的顯示器相比，它更適用于跟蹤雷達或連續(xù)觀察。

編輯推薦

　　《雷達系統(tǒng)導論（第3版）》完全覆蓋雷達系統(tǒng)與技術的基本理論，既適用于高校學生，也適用于從事科研的工程師。《雷達系統(tǒng)導論（第3版）》是Skoinik博士講授多年的雷達系統(tǒng)導論研究生教材，也是Skoinik博士作為雷達工程師長期科研經(jīng)驗的總結。《雷達系統(tǒng)導論（第3版）》適合于對雷達感興趣的或涉足雷達領域的任何讀者。　　《雷達系統(tǒng)導論》第三版進行了全面修訂。內(nèi)容包括近年來雷達技術的諸多進展，以及雷達基本理論的補充等。內(nèi)容簡明清晰，易于理解。與前面兩版普及性雷達書籍一樣，《雷達系統(tǒng)導論（第3版）》所介紹的作為電子工程系統(tǒng)的雷達不僅可用于軍事，也可大量應用于民用?！　　独走_系統(tǒng)導論（第3版）》主要特點：　　每章后附有大量習題?！　≡黾雍透聰?shù)字化技術、自動檢測和跟蹤、多普勒技術、機載雷達和目標識別等主題內(nèi)容?！　∷姓鹿?jié)根據(jù)作者教學經(jīng)驗進行了重組。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    雷達系統(tǒng)導論 PDF格式下載

---