雷达系统

第1章导论1.1现代雷达发展史上的一些重大事件1.2雷达技术发展现状1.3雷达的主要性能指标和技术参数1.3.1概述1.3.2主要战术性能指标和技术参数1.3.3雷达战术、技术性能与技术参数的关系1.4雷达的威力范围与低被截获概率性能1.4.1雷达的威力范围1.4.2低(被)截获概率雷达及其关键技术1.5电子战及有关雷达对抗概述1.5.1电子战名称内涵1.5.2雷达干扰和抗干扰的若干领域简介1.5.3对雷达的侦察与干扰1.5.4雷达的反侦察和反干扰1.5.5对雷达的隐身和雷达的反隐身技术1.6未来雷达新概念和雷达系统功能发展趋势1.6.1未来雷达新概念1.6.2雷达系统功能发展趋势第2章雷达中信号检测的过程2.1概述2.2单样本检测概述2.2.1对一个数据样本设定门限2.2.2单样本检测的检测概率2.2.3单样本检测的例子2.3多样本检测概述2.3.1基于多个数据样本点的检测2.3.2多样本检测方案（表决法）2.3.3多样本（表决法）检测的例子2.3.4基于取总和的多样本检测2.3.5N个样本检测的例子（总和法）2.4多脉冲积累2.4.1雷达脉冲的积累方法简述2.4.2相参积累2.4.3非相参积累2.4.4二进制积累器2.4.5累积积累器(批积累器）2.4.6反馈积累器2.4.7其他类型的积累器/检测器2.5两种实用的二进制检测器2.5.1指向检测器2.5.2滑窗检测器(积累器)2.6恒虚警率检测处理2.6.1概述2.6.2瑞利分布的参量型恒虚警率处理2.6.3非瑞利分布的参量型恒虚警率处理(双参量CFAR）第3章连续波雷达和单脉冲雷达３.1距离—延时和速度—多普勒的基本关系３.2简单连续波雷达系统３.3调频连续波雷达３.4调相连续波雷达３.4.1二进制相位编码调制概念３.4.2相位编码调制连续波雷达3.5圆锥扫描(顺序天线波束转换)雷达简介3.6单脉冲(同时天线波束转换)雷达3.6.1振幅和差单脉冲雷达3.6.2相位和差单脉冲雷达3.6.3单通道和双通道单脉冲雷达3.6.4锥脉冲雷达3.7特殊单脉冲技术3.7.1高距离分辨力单脉冲3.7.2双波段单脉冲雷达3.8跟踪精度3.8.1距离跟踪精度3.8.2角度跟踪精度第4章边扫描边跟踪雷达4.1概述4.2雷达信息二次处理的任务4.3目标航迹的外推与滤波原理4.3.1二次处理系统输入信号的统计特性4.3.2常规的目标坐标和运动参数的外推与滤波原理4.3.3匀速直线运动目标航迹的外推4.4航迹参数的递推式滤波(平滑)4.4.1卡尔曼滤波4.4.2卡尔曼一步预测4.4.3用于雷达跟踪的卡尔曼滤波算法4.4.4α-β滤波器4.5航迹建立与航迹相关4.5.1航迹的建立和终止4.5.2目标航迹的相关4.5.3二次处理的典型算法流程第5章脉冲多普勒雷达5.1脉冲多普勒雷达基本概念5.1.1PD雷达的定义5.1.2PD雷达的分类5.2脉冲多普勒雷达的杂波5.2.1PD雷达的性能指标5.2.2机载下视PD雷达的杂波谱5.2.3三种PD雷达脉冲重复频率选择的比较5.3脉冲多普勒雷达的基本组成5.4脉冲多普勒雷达的信号处理5.4.1概述5.4.2抑制各种杂波的滤波器和恒虚警处理（CFAR）5.4.3滤波器组的具体处理方法5.5脉冲多普勒雷达的数据处理5.5.1脉冲多普勒雷达的跟踪5.5.2测距和测速模糊的解算5.6脉冲多普勒雷达的距离性能5.6.1影响PD雷达距离方程的主要因素5.6.2PD雷达的距离方程5.6.3PD雷达与常规脉冲雷达距离性能的比较第6章相控阵雷达6.1相控阵列的基本原理6.2相控阵雷达的基本组成6.3相位扫描系统的组成及工作原理6.3.1阵列的组态和馈电方式6.3.2移相器6.3.3波束指向控制器6.3.4波束形成网络6.3.5雷达管理器6.4有源相控阵雷达6.4.1概述6.4.2固态T/R组件的基本组成6.4.3有源阵列的结构体系6.4.4T/R组件与馈电网络的统一设计及设计中参考架构的应用6.5有源相控阵雷达在第四代战斗机中的应用6.5.1有源相控阵技术6.5.2天线配置分布情况6.5.3火控雷达技术6.5.4综合系统设计技术6.6有源相控阵雷达在弹道导弹防御系统中的应用6.6.1陆基弹道导弹预警相控阵雷达（UEWR）简介6.6.2陆基雷达（GBR）6.7陆基监视和跟踪相控阵雷达的观测空域和搜索与跟踪方式6.7.1雷达观测空域6.7.2陆基空间相控阵雷达的搜索方式6.7.3相控阵雷达的跟踪工作方式6.8相控阵雷达技术的优缺点及发展趋势第7章数字阵列雷达7.1概述7.2数字阵列雷达的主要组成7.2.1主要组成7.2.2一部数字阵列雷达实验样机7.3数字阵列雷达的阵列数字化要求7.3.1数字阵列雷达的4种工作模式简介7.3.2数字阵列雷达的动态范围7.4数字阵列雷达中的一些关键器件简介7.5数字波束形成7.5.1接收数字波束形成7.5.2FPGA数字波束形成器的实现概念7.5.3一个由FPGA结合DSP实现8个阵元的数字波束形成器的例子7.5.4一部32个通道的即插即用X波段数字波束形成接收阵列的例子7.5.5发射数字波束形成7.6数字雷达接收机和发射机原理7.6.1数字接收机的组成7.6.2几种数字接收机方案简介7.6.3基于Xilinx FPGA的数字接收机简介7.６.４雷达数字发射机原理简介7.７分集的MIMO数字阵列雷达概念7.７.1概述7.７.2 一种采用并置天线和编码信号的MIMO雷达7.7.3分集的（或称统计的）MIMO雷达第8章脉冲压缩雷达8.1概述8.2线性调频脉冲压缩8.2.1线性调频脉冲压缩的基本原理8.2.2线性调频脉冲压缩的频谱特性8.2.3线性调频脉冲信号数字产生及时域压缩处理8.2.4线性调频脉冲压缩信号的频域数字压缩处理8.3非线性调频脉冲压缩8.3.1非线性调频8.3.2步进频率调频8.3.3步进相位调频8.4相位编码脉冲压缩8.4.1概述8.4.2二相编码信号8.4.3二元伪随机码信号8.4.4二相编码系统的实现8.4.5多相编码(Polyphase Code)信号8.4.6一种相位编码脉冲压缩雷达的信号处理简介第9章天基雷达（SBR）系统和技术9.1概述9.2SBR的类型9.3星载监视雷达设计的基本概念和要求9.4综合分析9.4.1系统最佳轨道要求9.4.2天线要求9.4.3扫描方式设计考虑9.4.4一次雷达的总体设计考虑9.4.5二次雷达的总体设计考虑9.4.6旁瓣抑制问题9.4.7频率选择9.4.8轨道及高度选择9.4.9信息处理9.4.10雷达信号的星上处理与地面处理9.4.11综合考虑和选择9.5天基雷达的若干例子9.5.1SDI天基雷达9.5.2一种低成本的空基雷达系统概念设计9.5.3STS交会雷达第10章合成孔径雷达10.1概述10.2合成孔径雷达原理的直观解释10.3合成孔径雷达原理的另一种解释10.3.1回波信号的特性10.3.2从频谱分析、相关、匹配滤波角度解释合成孔径原理10.4合成孔径雷达的工作模式10.4.1概述10.4.2常用的SAR工作模式简介［35］10.5SAR处理算法10.5.1距离徙动概念10.5.2距离—多普勒（RD）算法10.5.3Chirp Scaling（CS）算法10.5.4波数域ωK算法10.5.5频谱分析（SPECAN）算法10.6常规SAR数字信号处理器10.6.1SAR成像处理器概述10.6.2设计SAR数字信号处理器例子10.7合成孔径雷达的系统考虑10.7.1信号强度考虑10.7.2主要参数间的互相制约关系10.7.3相位误差10.8SAR全系统组成10.8.1系统概述10.8.2数字联机预处理10.8.3天线10.8.4控制计算机10.8.5数据处理机10.9SAR的发展趋势10.9.1SAR技术现状10.9.2机载SAR的关键技术和发展趋势10.10逆合成孔径雷达的基本原理简介10.10.1概述10.10.2ISAR成像的机理10.10.3ISAR成像关键技术简述10.10.4ISAR成像技术的优缺点第11章双基地雷达11.1概述11.2双基地雷达的若干基本关系11.2.1基本要求11.2.2距离关系11.2.3面积关系11.2.4多普勒关系11.3双基地雷达的应用11.3.1概述11.3.2空基有源双基地雷达11.3.3潜水艇上部署双基地雷达11.3.4无源双基地雷达11.4地面和空间动目标监视用空间双基地雷达的设计考虑第12章超视距雷达12.1概述12.2超视距雷达的工作原理12.3（天波）超视距雷达（OTHR）12.4超视距雷达方程和主要分系统简介12.4.1HF频段的雷达方程12.4.2发射机12.4.3天线12.4.4接收机—处理器12.5一部可重定位短波超视距雷达12.5.1简述12.5.2ROTHR系统组成及其基本性能12.5.3天波超视距雷达系统面临的挑战12.6海基微波超视距雷达和高频表面波雷达技术12.6.1海基微波超视距雷达12.6.2舰载“地”波超视距雷达第13章超宽带雷达技术13.1概述13.2超宽带雷达信号及产生方法13.3超宽带信号的接收机13.4超宽带天线13.4.1自由空间中单个阵列单元的辐射13.4.2自由空间中多个单元的阵列的辐射13.5超宽带信号的处理技术13.5.1UWB雷达信号的相干处理13.5.2UWB信号检测13.6UWB雷达应用的几个例子13.6.1用高距离分辨力雷达实现一维成像13.6.2探地雷达（GPR）13.6.3一种UWB透墙成像雷达13.6.4机载地面透视雷达13.6.5一种探测掠海式导弹的微波UWB雷达13.6.6高功率微波UWB防空雷达第14章毫米波雷达14.1毫米波频段划分14.2毫米波雷达的特性14.2.1天线的波束宽度窄14.2.2多普勒频移宽14.2.3可用带宽大14.3传播效应14.3.1衰减和反射（或散射）14.3.2多径效应14.4毫米波雷达系统的静目标探测性能14.4.1毫米波雷达的一次雷达方程14.4.2用信噪比（S/N）表示雷达方程14.5若干毫米波雷达的应用例子14.5.1Mini-PRV毫米波监视雷达14.5.2高精度35GHz跟踪雷达EAGLE14.5.3机载多传感器中的毫米波雷达14.5.4俄罗斯和美国的毫米波大型空间监视相控阵雷达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14.5.6高分辨力机载毫米波FM-CM SAR14.6毫米波雷达的发展趋势参考文献

　　本书全面系统地论述了现代各种类型雷达的构成、功能和应用，所述内容能反映近代雷达变革的新技术和新体制。全书共14章，内容包括：第1章导论；第2章雷达中信号检测的过程；第3章连续波雷达和单脉冲雷达；第4章边扫描边跟踪雷达；第5章脉冲多普勒雷达；第6章相控阵雷达；第7章数字阵列雷达；第8章脉冲压缩雷达；第9章天基雷达(SBR)系统和技术；第10章合成孔径雷达；第11章双基地雷达；第12章超视距雷达；第13章超宽带雷达技术；第14章毫米波雷达。【作者简介】　　张明友，1961年至今分别在西安军事电信工程学院和电子科技大学任教。主讲过雷达原理、雷达系统、信号与系统分析、随机信号分析、电子线路和电路分析等课程。授课对象为本科生和硕士研究生。