机载有源相控阵火控雷达技术PDF电子书下载

第1章 雷达的基本概念与技术发展 1

1.1 雷达的基本概念 1

1.2 机载火控雷达的发展历程 3

第2章 脉冲多普勒雷达基本原理和组成 9

2.1 机载雷达的基本原理和功能 9

2.1.1 脉冲雷达的基本原理 9

2.1.2 脉冲多普勒雷达的基本原理和定义 9

2.2 雷达方程与目标检测 17

2.2.1 雷达方程的意义 17

2.2.2 系统损耗 20

2.2.3 大气衰减 22

2.2.4 检测概率 24

2.2.5 改善雷达作用距离的方法 27

2.3 机载脉冲多普勒雷达的信号 30

2.3.1 信号模糊函数 30

2.3.2 常用雷达信号 31

2.4 脉冲多普勒雷达信号处理 38

2.4.1 误差校正 39

2.4.2 MTI滤波 40

2.4.3 数字脉冲压缩 41

2.4.4 FFT处理 43

2.4.5 恒虚警检测 43

2.4.6 质心处理 45

2.5 脉冲多普勒雷达解模糊 45

2.5.1 多重PRF测距 45

2.5.2 解多普勒速度模糊 46

2.5.3 线性调频脉冲测距 47

2.6 机载脉冲多普勒雷达的组成 49

2.6.1 平面缝阵天线 50

2.6.2 行波管发射机 51

2.6.3 低功率射频单元 52

2.6.4 处理机 53

第3章 机载有源相控阵雷达技术发展 55

3.1 机载有源相控阵雷达的发展 55

3.2 有源相控阵雷达的主要技术优势 60

3.2.1 脉冲多普勒雷达的缺陷 60

3.2.2 有源相控阵雷达的技术优点 62

第4章 机载有源相控阵雷达的工作方式设计 69

4.1 机载火控雷达的主要作战需求 69

4.1.1 飞机主要作战对象 70

4.1.2 飞机主要作战环境 72

4.1.3 飞机主要作战任务和作战方式 72

4.1.4 对机载火控雷达的主要战术功能需求 75

4.2 机载有源相控阵火控雷达主要工作方式设计 80

4.2.1 空中优势模式 80

4.2.2 先进空空模式 81

4.2.3 先进打击模式 82

4.2.4 电子对抗措施 84

4.2.5 数据链 85

第5章 主要战术与技术指标分析 86

5.1 有源相控阵雷达主要战术指标 86

5.1.1 雷达作用距离 86

5.1.2 雷达观察空域和扫描图形 87

5.1.3 雷达测量参数 93

5.1.4 雷达测量参数的范围 94

5.1.5 雷达的分辨率 95

5.1.6 空空模式雷达测量精度 98

5.1.7 空空模式雷达的多目标跟踪能力 100

5.1.8 辅助电子战指标 100

5.1.9 数据链指标 101

5.1.10 抗干扰能力和低截获能力 101

5.1.11 使用性能和使用环境 102

5.2 有源相控阵雷达主要技术指标 102

5.2.1 工作频段 102

5.2.2 极化方式 103

5.2.3 天线口径和增益 103

5.2.4 波束形状 103

5.2.5 发射功率 103

5.2.6 脉冲重复频率 104

5.2.7 装机要素 104

第6章 有源相控阵雷达组成及操控 105

6.1 有源相控阵雷达的主要组成 105

6.2 有源相控阵雷达的内外连接关系 107

6.3 机载有源相控阵火控雷达的显示与操控 109

第7章 有源相控阵天线技术 115

7.1 有源相控阵天线的基本组成和功能 115

7.2 有源相控阵天线辐射阵列 116

7.2.1 阵列天线基本公式 116

7.2.2 扫描原理 117

7.3 二维相控阵天线综合 117

7.3.1 可分离型阵面综合 118

7.3.2 不可分离型阵面综合 119

7.3.3 天线栅瓣 124

7.4 有源相控阵天线常用辐射单元 125

7.4.1 对称振子 125

7.4.2 矩形波导口辐射器 127

7.4.3 波导裂缝 128

7.4.4 微带贴片天线 129

7.4.5 宽带开槽天线 130

7.5 T/R组件 131

7.5.1 T/R组件概述 131

7.5.2 T/R组件的主要类型 132

7.5.3 MMIC器件 134

7.6 有源相控阵天线的馈线系统 140

7.6.1 强制馈电 140

7.6.2 空间馈电 140

7.6.3 数字馈电 141

7.7 有源相控阵天线校准 141

7.7.1 有源相控阵天线误差 141

7.7.2 有源相控阵监测 142

7.7.3 有源相控阵配相 145

7.7.4 有源相控阵校准 148

第8章 低功率射频技术 152

8.1 有源相控阵雷达低功率射频系统的组成 152

8.2 频率综合技术 153

8.2.1 频率合成技术 154

8.2.2 频率综合的主要指标 158

8.3 波形产生技术 164

8.3.1 数字波形产生技术 164

8.3.2 数字基带波形产生方法 165

8.3.3 数字中频波形产生方法 166

8.4 接收机架构设计 166

8.4.1 超外差接收机 166

8.4.2 镜像抑制接收机 167

8.4.3 宽带中频接收机 168

8.4.4 零中频接收机 169

8.4.5 数字中频接收机 170

8.4.6 现代接收机发展及对比 170

8.5 接收机的主要技术指标 171

8.5.1 噪声系数 171

8.5.2 灵敏度 172

8.5.3 选择性 172

8.5.4 线性性能 173

8.5.5 动态范围 173

8.5.6 镜频抑制 175

8.5.7 微波接收机中的常见干扰 175

8.6 数字接收机技术 176

8.6.1 数字接收机架构 177

8.6.2 数字中频采样 178

8.6.3 ADC选型 181

8.6.4 FPGA选型 183

8.7 射频电路发展趋势 184

8.7.1 雷达射频系统发展趋势 184

8.7.2 射频集成电路发展趋势 186

8.7.3 集成微系统技术现状及发展趋势 196

8.8 软件无线电技术 197

8.8.1 软件无线电 197

8.8.2 认知无线电 198

8.8.3 终极无线电 199

8.8.4 传统无线电、软件无线电和认知无线电的关系 199

第9章 雷达处理机技术 201

9.1 基本处理流程 201

9.2 有源相控阵雷达处理机的组成和特点 203

9.3 处理器的选择 205

9.3.1 数字信号处理器 206

9.3.2 通用处理器 211

9.4 基于网络交换的架构设计 216

9.5 处理模块架构设计 220

9.5.1 LRM模块标准 220

9.5.2 LRM模块内部架构设计 223

第10章 有源相控阵雷达目标跟踪技术 226

10.1 相控阵雷达目标跟踪工作方式 226

10.2 目标运动模型 227

10.2.1 目标运动模型的选择 227

10.2.2 雷达运动模型的数学描述 228

10.3 雷达目标跟踪的基本逻辑与流程 229

10.3.1 坐标变换 230

10.3.2 点迹数据预处理 231

10.3.3 多余回波消除逻辑 232

10.3.4 跟踪波门选取 232

10.3.5 多目标分辨 233

10.3.6 航迹起始 233

10.4 相控阵雷达目标跟踪需求和特点 233

10.5 常用算法介绍 234

10.5.1 多目标跟踪算法 234

10.5.2 滤波算法 236

10.5.3 机动目标的多模型滤波切换 237

10.6 相控阵雷达多目标跟踪工程设计 238

10.6.1 仿真场景设置 238

10.6.2 仿真结果 240

10.7 检测前跟踪技术 241

10.7.1 先检测后跟踪技术 242

10.7.2 检测前跟踪技术 243

10.7.3 DBT与TBD比较 243

10.8 多目标跟踪技术发展趋势 244

第11章 机载雷达组网探测技术 245

11.1 机载雷达组网能力分析 246

11.2 机载雷达组网无源定位技术 246

11.3 机载雷达无源组网定位方法 247

11.3.1 测角定位方法 248

11.3.2 时差定位方法 251

11.3.3 到达多普勒频差定位法 255

11.4 典型的多平台雷达组网系统 255

11.4.1 “塔玛拉”系统 255

11.4.2 精确定位与打击系统 256

11.4.3 先进战术目标指示技术 257

第12章 抗干扰与低截获技术 258

12.1 电子支援技术 260

12.1.1 信号截获技术（侦察接收机） 261

12.1.2 辐射源识别 267

12.2 电子干扰技术 269

12.2.1 有源压制式干扰 269

12.2.2 有源欺骗性干扰 271

12.2.3 频率存储技术 273

12.2.4 干扰的战术使用 274

12.2.5 干扰系统主要性能指标 275

12.2.6 干扰系统受到的限制 277

12.2.7 有源干扰对雷达性能的影响 278

12.2.8 压制式干扰下雷达的性能 278

12.3 有源相控阵雷达的抗干扰设计 280

12.3.1 从抗干扰的观点进行雷达设计的准则 281

12.3.2 机载雷达的常规抗干扰措施 284

12.3.3 有源相控阵雷达的抗干扰措施 287

12.4 低截获概率 291

12.4.1 低截获概率的定义 292

12.4.2 截获因子分析 293

12.4.3 截获因子与雷达各参数的关系 294

12.4.4 ESM与LPI之争的焦点 297

12.4.5 有源相控阵雷达可采取的低截获措施 298

12.5 有源相控阵雷达抗干扰技术发展趋势 306

12.5.1 新体制雷达的开发与应用 306

12.5.2 超宽带雷达技术 307

12.5.3 多平台收发分置技术 307

12.5.4 有源相控阵雷达多功能一体化综合抗干扰 307

12.5.5 现代信号处理技术在抗干扰中的应用 307

第13章 有源相控阵火控雷达的集成、试验与检验 309

13.1 雷达系统集成调试 309

13.1.1 雷达系统集成调试的准备 310

13.1.2 雷达的连接调试 313

13.1.3 初始状态和转换调试 315

13.2 雷达地面飞行模拟试验 316

13.2.1 雷达地面飞行模拟实验室 316

13.2.2 雷达地面试验科目 319

13.3 雷达空中飞行试验 322

13.3.1 空中飞行实验室 322

13.3.2 试验辅助测量、分析设备 324

13.3.3 配试目标 325

13.3.4 空空状态试飞科目 326

13.3.5 空空探测、跟踪距离试验 326

13.3.6 空空跟踪精度试验 328

13.3.7 空面状态试飞科目 329

13.4 试验数据统计分析 330

13.4.1 有效航次的选取 330

13.4.2 探测性能统计分析 330

13.4.3 精度统计分析 330

第14章 航空电子与射频传感器综合 332

14.1 航空电子综合的发展历程 332

14.1.1 分立式架构 333

14.1.2 联合式架构 333

14.1.3 综合式架构 333

14.1.4 先进综合式架构 334

14.2 综合射频传感器 335

14.2.1 射频传感器的构成 335

14.2.2 射频传感器的综合化 336

14.3 F-22飞机航空电子和传感器综合 338

14.4 F-35飞机航空电子和传感器综合 339

14.5 有源相控阵火控雷达射频综合架构设计 342

14.5.1 孔径综合 342

14.5.2 射频综合 344

14.5.3 信息处理综合 345

第15章 数字阵列雷达技术 347

15.1 数字阵列雷达的基本概念 347

15.2 数字阵列雷达的分类 350

15.3 子阵划分技术 352

15.3.1 平面子阵划分方法 353

15.3.2 子阵划分数量 355

15.4 子阵延时技术 356

15.4.1 数字延时技术 357

15.4.2 同轴电缆延时技术 357

15.4.3 光延时技术 357

15.4.4 微波芯片延时技术 359

15.5 数字波束形成技术 361

15.5.1 常规数字波束形成 361

15.5.2 自适应数字波束形成 363

15.6 空时自适应处理技术 367

15.6.1 空时自适应基本原理 367

15.6.2 空时自适应处理性能测度 372

15.6.3 采样支持和SMI 378

15.6.4 降维STAP 380

第16章 机载火控雷达新技术发展 382

16.1 机载火控雷达技术发展面临的新挑战 382

16.2 机载火控雷达技术发展趋势 385

16.3 宽带、大功率半导体技术 387

16.4 瓦片式T/R组件技术 390

16.5 超薄共形阵列天线技术 393

16.6 MIMO雷达技术 396

16.6.1 统计MIMO雷达 397

16.6.2 共址MIMO雷达 399

16.6.3 MIMO雷达技术在机载火控雷达的应用 400

16.7 认知雷达技术 403

16.7.1 认知雷达基本概念 403

16.7.2 认知雷达基本原理 404

16.7.3 认知雷达基本框架 406

16.7.4 认知雷达关键技术 406

16.7.5 应用前景 409

参考文献 410

附录 缩略语表 418