雷达系统 第2版PDF电子书下载

目录 1

第1章　概述 1

1.1 现代雷达发展史上的一些重大事件 1

1.2 雷达技术发展现状 3

1.3 雷达的主要性能参数和技术参数 4

1.3.1 主要战术性能参数和技术参数 5

1.3.2 雷达战术、技术性能与技术参数的关系 9

1.4 雷达的威力区与低被截获概率性能 16

1.4.1 雷达的威力区与平均发射功率 16

1.4.2 低被截获概率雷达及其关键技术 19

1.5 电子战及有关雷达对抗概述 22

1.5.1 电子战名称内涵的演变过程 22

1.5.2 雷达干扰和抗干扰的若干领域简介 23

1.5.3 对雷达的侦察与干扰 24

1.5.4 雷达的反侦察和反干扰 25

1.5.5 对雷达的隐身和雷达的反隐身技术 27

1.6 未来雷达新概念 28

第2章　连续波雷达 33

2.1 距离-延时和速度-多普勒的基本关系 33

2.2 简单连续波雷达系统 35

2.3 调频连续波雷达 36

2.3.1 三角波调制 36

2.3.2 正弦调频连续波 39

2.4 相位调制连续波雷达 42

2.4.1 相位编码调制 42

2.4.2 相位编码调制连续波雷达 42

第3章　单脉冲雷达 45

3.1 圆锥扫描（波束序列转移）雷达简介 45

3.2 单脉冲（同时天线波束转换）雷达 47

3.2.1 振幅和差单脉冲雷达 47

3.2.2 相位和差单脉冲雷达 54

3.2.3 单通道和双通道单脉冲雷达 55

3.2.4　锥脉冲雷达 57

3.3 特殊单脉冲技术 57

3.3.1 高距离分辨力单脉冲 57

3.3.2　双波段单脉冲 59

3.4 跟踪精度 59

3.4.1　距离跟踪精度 59

3.4.2 角度跟踪精度 61

第4章　边扫描边跟踪雷达 64

4.1 雷达信息二次处理的任务 64

4.2 目标航迹的外推与滤波原理 66

4.2.1 二次处理系统输入信号的统计特性 66

4.2.2 两种较常规的目标坐标和运动参数的外推与滤波原理 68

4.2.3 匀速直线运动目标航迹的外推 72

4.3 航迹参数的递推式滤波（平滑） 74

4.3.1 卡尔曼滤波 75

4.3.2 卡尔曼一步预测 78

4.3.3 用于雷达跟踪的卡尔曼滤波算法 79

4.3.4　α-β滤波器 82

4.4 航迹建立与航迹相关 84

4.4.1 航迹的建立 84

4.4.2 目标航迹的相关 85

4.4.3 二次处理的典型算法流程 90

第5章　脉冲多普勒雷达 92

5.1 脉冲多普勒雷达基本概念 92

5.1.1　PD雷达的定义 92

5.1.2 PD雷达的分类 92

5.2 脉冲多普勒雷达的杂波 95

5.2.1 机载下视PD雷达的杂波谱 95

5.2.2 脉冲重复频率的选择的例子 99

5.3 脉冲多普勒雷达的基本组成 103

5.4 脉冲多普勒雷达的信号处理 105

5.4.1 抑制各种杂波的滤波器和恒虚警处理（CFAR） 105

5.4.2 滤波器组的具体处理方法 108

5.5 脉冲多普勒雷达的数据处理 113

5.5.1 脉冲多普勒雷达的跟踪 113

5.5.2 测距和测速模糊的解算 121

5.6 脉冲多普勒雷达的距离性能 129

5.6.1 影响PD雷达距离方程的主要因素 129

5.6.2 PD雷达的距离方程 131

5.6.3 PD雷达与常规脉冲雷达距离性能的比较 133

第6章　相控阵雷达 135

6.1 相控阵列的基本原理 135

6.2 相控阵雷达的基本组成 140

6.3.1 阵列的组态和馈电方式 142

6.3 相位扫描系统的组成及工作原理 142

6.3.2 移相器 144

6.3.3 波束指向控制器 149

6.3.4 波束形成网络 150

6.4 有源相控阵雷达 157

6.5 有源相控阵雷达在第四代战斗机中的应用 165

6.5.1 有源相控阵技术 165

6.5.2 天线配置分布情况 168

6.5.3 火控雷达技术 170

6.5.4　综合系统设计技术 170

6.6 有源相控阵雷达在弹道导弹防御系统中的应用 172

6.6.1 陆基弹道导弹预警相控阵雷达（EWR）简介 172

6.6.2　陆基雷达（GBR） 174

6.7 陆基监视和跟踪相控阵雷达的主要性能要求 177

6.7.1 雷达观测空域 177

6.7.3　雷达的分辨力 182

6.7.2 处理多目标的能力 182

6.7.4　雷达测量参数 183

6.7.5　雷达测量精度 183

6.7.6 雷达在复杂电磁环境条件下的工作能力与生存能力 184

6.7.7 有关雷达的主要技术指标问题 184

6.8 陆基空间探测相控阵雷达的搜索与跟踪工作方式 185

6.8.1 空间探测相控阵雷达的数据率 185

6.8.2 陆基空间相控阵雷达的搜索方式 185

6.8.3 相控阵雷达的跟踪工作方式 188

6.9 相控阵雷达技术的优缺点及发展趋势 192

第7章　数字阵列雷达 198

7.1 概述 198

7.2 数字阵列雷达的主要组成 198

7.2.1 主要组成 198

7.2.2 阵列天线和T/R模块 202

7.2.3 光纤（FO）上／下链路和分配 205

7.2.4　数字段和DBF的概念设计 206

7.3 数字阵列雷达的阵列数字化要求 207

7.3.1　概述 207

7.3.2　动态范围 209

7.4 数字波束形成 212

7.4.1 接收数字波束形成 212

7.4.2 发射数字波束形成 212

7.4.3 数字波束形成器的FPGA实现概念 213

7.4.4 一个由FPGA结合DSP实现8个阵元的数字波束形成器的例子 225

7.5 数字雷达接收机 228

7.5.1 数字接收机的组成 228

7.5.2　DDS结构和芯片简介 229

7.5.3 直接中频采样 234

7.5.4 数字下变频的实现 236

7.5.5 高速采样A/D变换及扩展数字接收机动态范围的措施简介 245

7.6 数字阵列雷达的应用 246

第8章　脉冲压缩雷达 247

8.1 概述 247

8.2 线性调频脉冲压缩 251

8.2.1 线性调频脉冲压缩的基本原理 251

8.2.2 线性调频脉冲压缩的频谱特性 253

8.2.3 线性调频脉冲信号数字产生及时域压缩处理 262

8.2.4 线性调频脉冲压缩信号的频域数字压缩处理 264

8.3 相位编码脉冲压缩 266

8.3.1 概述 266

8.3.2　二相编码信号 267

8.3.3 二元伪随机序列 269

8.3.4 二相编码系统的实现 275

8.3.5 多相编码信号 277

8.3.6 相位编码脉冲压缩信号的处理 282

8.4.1 全模拟并接综合式脉冲压缩系统 283

8.4 超宽带雷达脉冲压缩简介 283

8.4.2 采用PMP8实现一种超宽带高速数字频域脉压系统设计的设想 286

第9章　天基雷达（SBR）系统和技术 293

9.1 概述 293

9.2 SBR的类型 293

9.3 星载监视雷达设计的基本概念和要求 295

9.4 综合分析 296

9.4.1 系统最佳轨道要求 296

9.4.2 天线要求 297

9.4.3 扫描方式设计考虑 298

9.4.4 一次雷达的总体设计考虑 300

9.4.5 二次雷达的总体设计考虑 300

9.4.6 旁瓣抑制问题 301

9.4.7 频率选择 302

9.4.8　轨道及高度选择 302

9.4.10 雷达信号的星上处理与地面处理 306

9.4.9 信息处理 306

9.4.11 综合考虑和选择 307

9.5 天基雷达的若干例子 309

9.5.1 SDI天基雷达 309

9.5.2 一种低成本的空基雷达系统概念设计 310

9.5.3 STS交会雷达 312

第10章　合成孔径雷达 314

10.1 概述 314

10.2 合成孔径雷达原理 316

10.3 合成孔径雷达原理的另一种解释 321

10.3.1 回波信号的特性 321

10.3.2 从频谱分析、相关、匹配滤波角度解释合成孔径原理 325

10.4 高分辨力的成像技术——信号处理 329

10.4.1 SAR成像处理概述 330

10.4.2 设计SAR数字信号处理器例子 332

10.5 聚束式SAR成像算法 336

10.5.1 聚束式SAR的信号模型 337

10.5.2 典型聚束式SAR成像算法分析 338

10.5.3 三种聚束式SAR成像算法的比较 340

10.6 合成孔径雷达的系统考虑 341

10.6.1 信号强度考虑 341

10.6.2 主要参数间的互相制约关系 342

10.6.3　相位误差 346

10.7 SAR全系统组成 347

10.7.1 系统概述 348

10.7.2　数字联机预处理 349

10.7.3 天线 349

10.7.4　控制计算机 349

10.7.5　数据处理机 350

10.8 SAR的应用和发展趋势 350

10.8.1 SAR技术现状 351

10.8.2 SAR的应用例子 352

10.8.3　SAR系统性能比较 360

10.8.4 机载SAR的发展趋势 362

10.9 逆合成孔径雷达的基本原理简介 364

10.9.1　ISAR成像的机理 364

10.9.2 ISAR成像关键技术简述 368

10.9.3 ISAR成像技术的优缺点 373

第11章　双基地雷达 375

11.1 概述 375

11.2 双基地雷达的若干基本关系 376

11.2.1 基本要求 376

11.2.2　距离关系 377

11.2.3 面积关系 380

11.2.4 多普勒关系 382

11.3.1 概述 383

11.3 双基地雷达的应用 383

11.3.2 地面和空间动目标监视用空间双基地雷达 384

11.3.3 潜水艇上部署双基地雷达 390

第12章　超视距雷达 391

12.1 概述 391

12.2 超视距雷达的工作原理 391

12.3 （天波）超视距雷达的优缺点及基本类型 394

12.4 超视距雷达方程和主要分系统简介 396

12.4.1 HF频段的雷达方程 396

12.4.2 发射机 397

12.4.3 天线 398

12.4.4 接收机-处理器 398

12.5 一部可重定位短波超视距雷达 400

12.5.1 简述 400

12.5.2 ROTHR系统组成及其基本性能 401

13.2 超宽带雷达信号及产生方法 403

第13章　超宽带雷达技术 403

13.1 概述 403

13.3 超宽带信号的接收机 409

13.4 超宽带天线 411

13.4.1 自由空间中单个阵列单元的辐射 411

13.4.2 自由空间中多个单元的阵列的辐射 414

13.5 超宽带信号的处理技术 415

13.5.1 UWB雷达信号的相干处理 415

13.5.2 UWB信号检测 420

13.6 UWB雷达应用的几个例子 423

第14章　毫米波雷达 425

14.1 毫米波频段划分 425

14.2 毫米波雷达的特性 425

14.2.1 天线的波束宽度窄 426

14.2.3　可用带宽大 428

14.2.2 多普勒频移宽 428

14.3 传播效应 429

14.3.1 衰减和反射（或散射） 429

14.3.2 多径效应 432

14.4 毫米波雷达系统的静目标探测性能 433

14.4.1 毫米波雷达的一次雷达方程 433

14.4.2 用信噪比（S/N）表示雷达方程 434

14.5 若干毫米波雷达的应用例子 438

14.5.1 Mini-PRV毫米波监视雷达 439

14.5.2 高精度35GHz跟踪雷达EAGLE 440

14.5.3 机载多传感器中的毫米波雷达 442

14.5.4 俄罗斯和美国的毫米波大型空间监视相控阵雷达 444

14.5.5 美国AH-64“阿帕奇”和RAH-66“科曼奇”直升机载8毫米波火控相控阵雷达 447

14.6 毫米波雷达的发展趋势 448

参考文献 451