雷達系統(tǒng)分析與建模

內容概要

　　《國防電子信息技術叢書：雷達系統(tǒng)分析與建?！吩谌鏆w納雷達系統(tǒng)原理的基礎上，對雷達性能進行了分析與數學建模。全書前6章為基礎理論部分，包括：雷達距離方程，目標檢測理論，目標、雜波和干擾分析，雷達天線分析，雷達信號波形設計和信號處理，傳播特性分析。第7章和第8章分別介紹了雷達監(jiān)視、雷達測量與跟蹤方法。最后一章對雷達損耗進行了分析?！秶离娮有畔⒓夹g叢書：雷達系統(tǒng)分析與建?！犯采w了雷達系統(tǒng)性能分析和數學模型建設，內容系統(tǒng)、完整。每章后都附有參考文獻、習題、仿真程序及其說明，便于讀者進一步學習和研究。

作者簡介

　　巴頓，雷達系統(tǒng)咨詢專家，現已從馬薩諸塞州ANRO工程有限公司退休。自1975年起，他一直是Artech
House出版社非常暢銷的雷達叢書的編委。作為IEEE百年獎章、千年獎章和Dennis
J.Picard獎章的獲得者，他在全球范圍內被普遍認為是雷達技術領域的權威。

書籍目錄

第1章 雷達距離方程
1.1 雷達基礎
1.1.1 基本功能
1.1.2 雷達應用
1.1.3 雷達頻段
1.2 距離方程的推導
1.2.1 接收到的信號功率
1.2.2 雙基地雷達方程
1.2.3 應答機和電子戰(zhàn)方程
1.2.4 接收機噪聲
1.2.5 信噪比
1.2.6 射頻損耗因子
1.2.7 最大作用距離的解
1.2.8 利用Blake圖進行距離計算
1.2.9 一般解法
1.3 搜索雷達方程
1.3.1 均勻搜索的推導
1.3.2 搜索雷達方程的重要性
1.4 有源干擾時的雷達作用距離
1.4.1 遠距離噪聲干擾的等效溫度
1.4.2 干擾有效性
1.4.3 欺騙性干擾
1.4.4 自屏蔽和護衛(wèi)干擾
1.5 有雜波時的雷達作用距離
1.5.1 空域雜波：降雨或箔條
1.5.2 空域雜波中的探測距離
1.5.3 距離上模糊的雜波
1.5.4 表面雜波：陸地和海面
1.6 組合干擾下的探測距離
參考文獻
附錄1A：關于雷達方程的習題
附錄1B：提供的Mathcad工具
附錄1C：習題的解
第2章 目標檢測理論
2.1 噪聲統(tǒng)計
2.2 對伴有噪聲的信號的一個采樣進行檢波
2.2.1 理想的相參檢波過程
2.2.2 實際檢波過程
2.2.3 相對于理想系統(tǒng)的檢波器損耗
2.2.4 匹配濾波器及匹配損耗
2.3 脈沖串的積累
2.3.1 相參積累
2.3.2 視頻信號積累
2.3.3 二進制積累
2.3.4 累積積累
2.3.5 積累器加權損耗
2.3.6 虛警時間
2.3.7 折疊損耗
2.4 起伏目標的檢測
2.4.1 單個采樣檢測
2.4.2 起伏損耗
2.4.3 情況1信號的積累
2.4.4 其他目標模型
2.4.5 分集增益
2.4.6 c2目標的通用方程式
2.4.7 起伏目標的二進制積累
2.4.8 起伏目標的累積積累
2.5 順序檢測
2.5.1 兩步順序探測概率
2.5.2 有快速確認的順序檢測
2.5.3 延遲確認順序檢測
2.5.4 順序檢測的能量和時間要求
2.6 恒虛警率檢測
2.6.1 單元平均的CFAR
2.6.2 雙參數CFAR
2.6.3 時間平均CFAR
2.6.4 非參量CFAR
2.7 有效可檢測性因子
參考文獻
附錄2A：關于目標檢測的習題
附錄2B：提供的Mathcad工具
附錄2C：習題的解
第3章 目標和干擾
3.1 雷達橫截面積的定義
3.1.1 等效球體
3.1.2 等效天線
3.2 簡單物體的雷達橫截面積
3.2.1 峰值RCS和波瓣結構
3.2.2 RCS與波長和姿態(tài)角的關系
3.2.3 諧振現象
3.2.4 RCS 的極化依賴性
3.3 復雜目標的RCS
3.3.1 Swerling目標模型
3.3.2 通用目標模型
3.3.3 目標譜和相關時間
3.3.4 相關頻率
3.4 橫截面積的空間分布
3.4.1 目標閃爍
3.4.2 二元目標
3.4.3 角度、距離和多普勒閃爍
3.4.4 閃爍譜
3.5 雙基地橫截面積
3.5.1 前向散射RCS
3.5.2 雙基地增強的范圍
3.6 雷達雜波
3.6.1 面雜波
3.6.2 海雜波
3.6.3 地雜波
3.6.4 面雜波幅度分布
3.6.5 面雜波的速度譜
3.6.6 降雨雜波
3.6.7 箔條
3.6.8 體雜波的空間和速度范圍
3.6.9 體雜波的幅度分布
3.6.10　離散雜波源
3.7 干擾
3.7.1 噪聲干擾
3.7.2 欺騙干擾
3.7.3 誘餌
參考文獻
附錄 3A：關于目標和干擾的習題
附錄3B：提供的Mathcad工具
附錄3C：習題的解
第4章 雷達天線
4.1 四個坐標上的雷達響應
4.1.1 雷達分辨力
4.1.2 可分離角度響應
4.1.3 天線方向圖的互易性
4.2 天線和陣列
4.2.1 均勻照射孔徑
4.2.2 錐削式孔徑照射
4.2.3 橢圓形孔徑和圓形孔徑
4.2.4 天線副瓣
4.2.5 反射面天線
4.2.6 透鏡天線
4.2.7 平面陣列天線
4.3 相控陣
4.3.1 單元和陣列因子
4.3.2 相掃
4.3.3 頻率掃描
4.3.4 稀疏陣列
4.3.5 移相器
4.3.6 陣列饋電系統(tǒng)
4.3.7 放大器陣列
4.3.8 波束形成矩陣
4.3.9 相位和幅度誤差效應
4.3.10　陣列帶寬
4.4 超低副瓣天線
4.4.1 定義
4.4.2 掃描的超低副瓣天線系統(tǒng)設計
4.4.3 超低副瓣反射面天線
4.5 多波束天線
4.5.1 堆積波束系統(tǒng)
4.5.2 單脈沖天線
4.5.3 焦平面陣列饋源
4.5.4 數字波束形成
參考文獻
附錄4A：關于雷達天線的習題
附錄4B：提供的Mathcad工具
附錄4C：習題的解
第5章 波形和信號處理
5.1 模糊函數
5.1.1 匹配濾波器的實現
5.1.2 矩形脈沖的響應
5.1.3 簡單脈沖的分辨力特性
5.2 脈沖壓縮
5.2.1 相位編碼脈沖壓縮
5.2.2 線性調頻脈沖壓縮
5.2.3 非線性調頻脈沖波形
5.2.4 脈沖壓縮波形的多普勒容差
5.3 動目標顯示
5.3.1 脈沖串的頻譜
5.3.2 脈沖串的模糊函數
5.3.3 最佳MTI濾波器
5.3.4 實用MTI濾波器的實現
5.3.5 參差PRF和PRF分集MTI
5.3.6 帶脈沖振蕩發(fā)射機的MTI
5.3.7 非相干MTI
5.3.8 區(qū)域MTI
5.3.9 相干MTI的性能
5.3.10　非相干MTI的性能
5.3.11　存在移動雜波時的MTI
5.3.12　MTI系統(tǒng)的損耗
5.3.13　MTI系統(tǒng)中的可檢測性因子
5.4 脈沖多普勒
5.4.1 定義
5.4.2 低-PRF PD雷達
5.4.3 中-PRF PD雷達
5.4.4 高-PRF PD雷達
5.4.5 振蕩器對PD雷達性能的影響
5.4.6 濾波器副瓣對PD雷達性能的影響
5.4.7 PD雷達中的損耗因子
5.4.8 PD雷達的探測距離
參考文獻
附錄5A：關于波形和信號處理的習題
附錄5B：提供的Mathcad工具
附錄5C：習題的解
第6章 雷達傳播
6.1 大氣衰減
6.1.1 晴朗的大氣
6.1.2 氣象衰減
6.1.3 穿過潮濕天線罩的衰減
6.1.4 電離層衰減
6.1.5 箔條的衰減
6.1.6 預測衰減時探測距離的Blake方法
6.1.7 大氣噪聲溫度
6.1.8 大氣透鏡損耗
6.2 表面反射效應
6.2.1 傳播因子
6.2.2 表面反射幾何圖
6.2.3 反射系數
6.2.4 粗糙表面
6.2.5 植被因子
6.2.6 方向圖傳播因子對雷達探測范圍的影響
6.3 繞射
6.3.1 光滑球面繞射
6.3.2 從繞射區(qū)到干涉區(qū)的過渡
6.3.3 刀鋒繞射
6.3.4 粗糙表面效應
6.4 大氣折射
6.4.1 指數形式基準大氣層
6.4.2 仰角和距離偏移誤差
6.4.3 偏移誤差的校正
6.4.4 對流層起伏
6.4.5 大氣波導
6.4.6 電離層繞射
6.4.7 法拉第旋轉
參考文獻
附錄6A：關于雷達傳播的習題
附錄6B：提供的Mathcad工具
附錄6C：習題的解
第7章 雷達監(jiān)視
7.1 監(jiān)視雷達基礎
7.2 兩坐標對空監(jiān)視雷達
7.2.1 兩坐標搜索問題的定義
7.2.2 駐留時間與波束寬度
7.2.3 孔徑面積的限制
7.2.4 兩坐標監(jiān)視的最小平均功率
7.2.5 功率與孔徑兩者之間經濟上的折中方案
7.2.6 兩坐標雷達中傳播與雜波上的考慮
7.2.7 中程兩坐標空中交通管制雷達的實例
7.3 堆積波束三坐標監(jiān)視雷達
7.3.1 三坐標搜索問題的定義
7.3.2 駐留時間與波束寬度
7.3.3 孔徑面積與平均功率
7.3.4 堆積波束三坐標雷達中雜波方面的考慮
7.3.5 遠程堆積波束三坐標雷達的實例
7.3.6 脈沖內掃描的三坐標雷達
7.4 波束掃描的三坐標監(jiān)視雷達
7.4.1 掃描的波束駐留時間與波束寬度
7.4.2 孔徑面積與平均功率
7.4.3 波束掃描三坐標雷達雜波上的考慮
7.4.4 波束掃描三坐標雷達的實例
7.4.5 多功能雷達的搜索模式
7.5 混合型三坐標監(jiān)視雷達系統(tǒng)
7.5.1 多仰角扇區(qū)中的堆積波束
7.5.2 多重掃描波束
7.6 地平線掃描
7.6.1 幀時間與仰角波束寬度
7.6.2 典型的水平線掃描問題
7.7 海用導航雷達
7.7.1 搜索空域的定義
7.7.2 駐留時間與方位波束寬度
7.7.3 海用導航雷達的雷達方程
7.7.4 遠程海用導航雷達的實例
7.8 表面監(jiān)視雷達
7.8.1 戰(zhàn)場監(jiān)視
7.8.2 具有實孔徑的機載表面監(jiān)視
7.8.3 合成孔徑雷達的機載表面監(jiān)視
7.8.4 空對面目標瞄準
7.9 利用監(jiān)視雷達數據進行跟蹤
7.9.1 目標報告誤差
7.9.2 邊掃描邊跟蹤濾波器
7.9.3 跟蹤的起始與保持
7.10　監(jiān)視雷達的ECM與ECCM
7.10.1　監(jiān)視雷達的噪聲干擾
7.10.2　在噪聲干擾中監(jiān)視雷達的探測距離
7.10.3　對監(jiān)視雷達的欺騙干擾
7.10.4　監(jiān)視雷達采用的ECCM措施
7.10.5　監(jiān)視雷達ECCM匯總
參考文獻
附錄7A：關于監(jiān)視雷達的習題
附錄7B：提供的Mathcad工具
附錄7C：習題的解
第8章 雷達跟蹤和測量
8.1 測量的基本原理
8.1.1 基本測量過程
8.1.2 測量靈敏度
8.1.3 噪聲環(huán)境的最佳估算器
8.2 角度測量
8.2.1 順序和同時波束控制
8.2.2 圓錐掃描
8.2.3 扇區(qū)掃描
8.2.4 單脈沖雷達
8.2.5 單脈沖信號處理
8.3 距離跟蹤和測量
8.3.1 對單個脈沖的最佳估算器
8.3.2 對單個脈沖失配的估算器
8.3.3 脈沖串測距
8.3.4 數字信號處理機中的距離測量
8.4 多普勒測量
8.4.1 對單個脈沖或采樣的多普勒測量
8.4.2 對脈沖串的多普勒測量
8.4.3 解多普勒模糊
8.5 雷達誤差分析
8.5.1 測量誤差的分類
8.5.2 動態(tài)滯后誤差
8.5.3 多路徑反射誤差
8.5.4 雜波引起的誤差
8.5.5 雷達誤差預算
8.6 跟蹤雷達的目標截獲
8.7 多功能陣列雷達
8.8 跟蹤雷達的ECM和ECCM
8.8.1 針對跟蹤雷達的ECM的目標
8.8.2 防止截獲
8.8.3 延遲截獲
8.8.4 距離和多普勒數據的拒絕
8.8.5 引入距離和多普勒誤差或破壞鎖定
8.8.6 引入角度上大的誤差或破壞鎖定
參考文獻
附錄8A：關于跟蹤雷達的習題
附錄8B：提供的Mathcad工具
附錄8C：習題的解
第9章 雷達損耗預算
9.1 損耗分類
9.1.1 雷達-目標系統(tǒng)中損耗的位置
9.1.2 恒定損耗、與目標有關的損耗和統(tǒng)計損耗
9.2 射頻饋線損耗
9.2.1 發(fā)射機饋線損耗
9.2.2 接收饋線損耗
9.3 傳播損耗
9.3.1 大氣和氣象衰減
9.3.2 不是衰減的其他損耗
9.4 天線損耗
9.4.1 天線設計中固有的損耗
9.4.2 由于實際天線實現所引起的損耗
9.4.3 由于天線工作引起的損耗
9.4.4 總天線損耗
9.5 接收機/處理機損耗
9.5.1 確定性損耗
9.5.2 統(tǒng)計損耗
9.6 損耗在雷達方程中的分配
9.6.1 天線損耗
9.6.2 噪聲溫度
9.6.3 方向圖-傳播因子
9.6.4 可檢測性因子
9.6.5 信號處理損耗
9.6.6 雷達方程中的獨立損耗項
9.6.7 損耗預算程序
9.7 典型損耗預算
9.7.1 機械掃描二維監(jiān)視雷達的損耗預算
9.7.2 機械掃描單脈沖跟蹤雷達的損耗預算
9.7.3 空饋多功能陣列雷達的損耗預算
9.7.4 總結
參考文獻
附錄9A：關于損耗預算的習題
附錄9B：提供的Mathcad工具
附錄9C：習題的解
附錄A 符號表
附錄B 縮略語和縮寫

編輯推薦

　　《國防電子信息技術叢書：雷達系統(tǒng)分析與建?！肥茿rtechHouse出版社經典著作之一，非常翔實地介紹了雷達系統(tǒng)的設計和性能評估。《國防電子信息技術叢書：雷達系統(tǒng)分析與建?！氛Z言簡潔，通俗易懂，展示了軍／民用雷達系統(tǒng)中采用的各種雷達技術。書中共有610多個公式，和260多幅圖解，有助于雷達專業(yè)人員：客觀評估雷達在各種實際條件下的性能表現，權衡雷達波長與雷達性能之閣的利弊，通曉各種雷達波長固有的優(yōu)勢和劣勢，分析對方的雷達系統(tǒng)并評估新武器系統(tǒng)中的雷達性能，評估有源／無源ECM的效能，遴選偵察或干擾功能所需的軟硬件，設計電子戰(zhàn)系統(tǒng)，計算并評估最新雷達技術的性能。

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