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第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2雷达基本组成及工作原理 1

1.2.1雷达基本组成 1

1.2.2雷达工作原理简介 2

1.2.3雷达工作频率 3

1.2.4雷达的分类 4

1.2.5雷达的战术和技术参数 4

1.3雷达具体应用 5

1.3.1军事应用 5

1.3.2民用 8

1.4 GPS原理及应用 9

1.4.1 GPS基本组成 10

1.4.2 GPS工作原理简介 11

1.4.3 GPS的应用 12

第2章 雷达距离方程 13

2.1雷达基本方程的推导 13

2.2信噪比和最小可检测信号 15

2.2.1最小可检测信噪比 15

2.2.2门限检测 16

2.2.3检测性能和信噪比 17

2.3雷达截面积及其起伏特性 20

2.3.1点目标特性与波长的关系 20

2.3.2目标特性与极化的关系 21

2.3.3简单形状目标的雷达截面积 21

2.3.4复杂目标的雷达截面积 22

2.3.5目标起伏特性 23

2.4脉冲积累对作用距离的改善 26

2.4.1视频积累的效果 28

2.4.2积累改善因子与积累脉冲数的关系 28

2.4.3修改后的雷达方程 29

2.4.4脉冲积累数的确定 29

2.5系统损耗 29

2.5.1天线波束形状损耗 29

2.5.2折叠损耗 30

2.5.3信号处理损耗 30

2.5.4射频传输损耗 31

2.5.5其他损耗 31

2.6干扰条件下的雷达距离方程 32

2.6.1大气传播对雷达方程的影响 32

2.6.2地面或水面反射对雷达方程的影响 34

思考题 36

第3章 雷达发射机 37

3.1发射机概述 37

3.2雷达发射机的功能 39

3.3雷达发射机的主要技术参数 39

3.3.1工作频率 39

3.3.2输出功率 40

3.3.3总效率 40

3.3.4脉冲波形 40

3.3.5发射信号的稳定性和频谱纯度 41

3.3.6发射机效率 41

3.4常用的雷达发射机 41

3.4.1地面雷达发射机 42

3.4.2机载雷达发射机 43

3.4.3星载雷达发射机 43

3.4.4舰载雷达发射机 44

3.5真空管雷达发射机 44

3.5.1概述 44

3.5.2真空微波管的选择 44

3.5.3常用真空微波管 45

3.5.4栅控微波管发射机 49

3.5.5正交场管发射机 50

3.5.6多注速调管发射机 50

3.5.7微波功率模块 50

3.6固态雷达发射机技术 51

3.6.1概述 51

3.6.2双极型微波功率晶体管 52

3.6.3金属氧化物半导体场效应微波功率晶体管 52

3.6.4砷化镓场效应微波功率晶体管 53

3.6.5雪崩二极管 54

3.6.6全固态雷达发射机 54

3.7脉冲调制器 55

3.7.1概述 55

3.7.2脉冲调制器的基本电路形式及其特点 56

思考题 58

第4章 雷达接收机 59

4.1接收机概述 59

4.1.1接收机在雷达系统中的作用 59

4.1.2雷达接收机的发展简况 60

4.2雷达接收机的原理 61

4.2.1基本工作原理 61

4.2.2 I/Q正交鉴相 64

4.2.3滤波与接收机带宽 65

4.2.4匹配滤波 67

4.3雷达接收机的基本组成 70

4.3.1接收前端 70

4.3.2中频接收机 71

4.3.3频率源 71

4.4雷达接收机的主要技术参数 73

4.4.1灵敏度和噪声系数 73

4.4.2选择性和信号带宽 74

4.4.3动态范围和增益 75

4.4.4工作稳定性 75

4.4.5频率源的频率稳定度和频谱纯度 75

4.4.6正交鉴相器的正交度 75

4.4.7 A/D转换器的主要要求 76

4.4.8抗干扰能力 76

4.4.9波形质量和发射激励性能 76

4.5现代雷达接收机 76

4.5.1现代雷达接收机的要求 76

4.5.2多通道接收机 77

4.5.3单脉冲接收机 77

4.5.4相控阵雷达接收机 77

4.5.5机载雷达接收机 77

4.5.6气象雷达接收机 78

4.5.7数字接收机 78

4.5.8中频对消技术 85

4.6新体制雷达介绍 90

思考题 98

第5章 雷达测距原理 99

5.1脉冲法测距 99

5.1.1脉冲法测距原理 99

5.1.2距离分辨率与测距范围 100

5.1.3解模糊原理 101

5.1.4数字式脉冲测距 103

5.1.5脉冲测距法实例 104

5.2调频法测距 105

5.2.1三角波调频 105

5.2.2正弦波调频 109

5.3相位法测距 109

5.3.1相位法测距原理 110

5.3.2相位法测距解模糊方法 110

5.4自动距离跟踪 112

5.4.1模拟式自动距离跟踪系统 112

5.4.2数字式自动距离跟踪系统 114

思考题 115

第6章 雷达测角原理 117

6.1测角基本原理及概念 117

6.1.1雷达测角的物理基础 117

6.1.2天线波束的基本概念 118

6.2振幅法测角 119

6.2.1最大信号法 120

6.2.2最小信号法 121

6.2.3等信号法 121

6.3相位法测角 122

6.3.1基本原理 122

6.3.2测角误差与测角模糊问题 123

6.4自动测角系统 124

6.4.1单脉冲自动测角系统 125

6.4.2圆锥扫描自动测角系统 126

6.4.3圆锥扫描系统与单脉冲系统的比较 127

6.5单脉冲多普勒雷达实例 128

6.5.1角度鉴别器 128

6.5.2针对实际数据的测角精度改善仿真结果 131

思考题 132

第7章 雷达测速原理 133

7.1多普勒测速原理 133

7.2多普勒信息提取 137

7.2.1连续波工作状态 137

7.2.2脉冲工作状态 140

7.3盲速、频闪和盲相 141

7.3.1盲速 142

7.3.2频闪 144

7.3.3盲相 145

7.4动目标显示原理及实现 147

7.5 MTI性能指标 150

7.6动目标检测 152

7.6.1 MTD原理及组成 152

7.6.2多普勒滤波器组的实现 153

思考题 155

第8章 成像雷达 157

8.1概述 157

8.2预备知识 158

8.2.1分辨率的概念 158

8.2.2综合孔径的概念 159

8.2.3线性调频信号的脉冲压缩 160

8.3一维距离像 164

8.4合成孔径雷达 164

8.4.1合成孔径雷达基本原理 164

8.4.2合成孔径雷达方程 169

8.4.3合成孔径雷达数学模型 170

8.4.4距离徙动 173

8.4.5 SAR成像算法 175

8.5逆合成孔径雷达（ISAR）成像 182

8.5.1 ISAR成像的基本原理 182

8.5.2 ISAR运动补偿 183

8.5.3 ISAR成像算法 184

思考题 186

第9章 GPS信号与伪随机码测距原理 187

9.1 GPS概述 187

9.1.1 GPS基本概况 187

9.1.2 GPS系统的组成 188

9.1.3 GPS系统的技术特点 189

9.1.4 GPS系统的定位原理 190

9.2 GPS卫星位置和速度的计算 191

9.2.1三种近点角 191

9.2.2轨道六根数 191

9.2.3卫星的运行速度 194

9.3 GPS信号的基本结构 194

9.3.1 GPS信号的基本组成 194

9.3.2 GPS信号的特点 195

9.4伪随机噪声码及其主要特性 196

9.4.1伪噪声码的运算规则 196

9.4.2最长线性移位寄存器序列——m序列 197

9.4.3序列的统计特性和相关特性 199

9.5 GPS伪随机码及其特性 200

9.5.1截短码和复合码 200

9.5.2 GPS的精码——P码 201

9.5.3 GPS的C/A码 202

9.6 GPS卫星的导航电文 202

9.7伪随机码测距原理与信号接收机 204

9.7.1伪随机码测距原理 204

9.7.2伪随机测距的抗干扰特性 204

9.7.3 GPS导航接收机工作原理 204

9.8其他卫星导航定位系统 205

9.8.1 GLONASS卫星导航定位系统 206

9.8.2地球同步卫星导航定位系统 206

9.8.3 Galileo卫星导航定位系统 206

思考题 207

第10章 无源定位技术及原理 208

10.1无源定位技术概述 208

10.2单星测向定位 209

10.2.1比幅法测向 209

10.2.2比相法测向 210

10.2.3比幅比相法测向 212

10.2.4单星定位模型和算法 212

10.3双星时差频差定位 215

10.3.1定位原理 215

10.3.2双星定位算法 215

10.3.3到达时间差/到达频率差联合估计方法 216

10.4多星时差定位 220

10.4.1定位原理 220

10.4.2定位算法 222

10.4.3到达时差估计算法 224

10.5无源定位系统定位性能分析 226

10.5.1定位误差分析 226

10.5.2各因素对定位误差的影响分析 233

10.6小结 234

思考题 235

参考文献 236