无线电定位原理与应用

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 雷达基本组成及工作原理

1.2.1 雷达基本组成

1.2.2 雷达工作原理简介

1.2.3 雷达工作频率

1.2.4 雷达的分类

1.2.5 雷达的战术和技术参数

1.3 雷达具体应用

1.3.1 军事应用

1.3.2 民用

1.4 GPS原理及应用

1.4.1 GPS基本组成

1.4.2 GPS工作原理简介

1.4.3 GPS的应用

第2章 雷达距离方程

2.1 雷达基本方程的推导

2.2 信噪比和最小可检测信号

2.2.1 最小可检测信噪比

2.2.2 门限检测

2.2.3 检测性能和信噪比

2.3 雷达截面积及其起伏特性

2.3.1 点目标特性与波长的关系

2.3.2 目标特性与极化的关系

2.3.3 简单形状目标的雷达截面积

2.3.4 复杂目标的雷达截面积

2.3.5 目标起伏特性

2.4 脉冲积累对作用距离的改善

2.4.1 视频积累的效果

2.4.2 积累改善因子与积累脉冲数的关系

2.4.3 修改后的雷达方程

2.4.4 脉冲积累数的确定

2.5 系统损耗

2.5.1 天线波束形状损耗

2.5.2 折叠损耗

2.5.3 信号处理损耗

2.5.4 射频传输损耗

2.5.5 其他损耗

2.6 干扰条件下的雷达距离方程

2.6.1 大气传播对雷达方程的影响

2.6.2 地面或水面反射对雷达方程的影响

思考题

第3章 雷达发射机

3.1 发射机概述

3.2 雷达发射机的功能

3.3 雷达发射机的主要技术参数

3.3.1 工作频率

3.3.2 输出功率

3.3.3 总效率

3.3.4 脉冲波形

3.3.5 发射信号的稳定性和频谱纯度

3.3.6 发射机效率

3.4 常用的雷达发射机

3.4.1 地面雷达发射机

3.4.2 机载雷达发射机

3.4.3 星载雷达发射机

3.4.4 舰载雷达发射机

3.5 真空管雷达发射机

3.5.1 概述

3.5.2 真空微波管的选择

3.5.3 常用真空微波管

3.5.4 栅控微波管发射机

3.5.5 正交场管发射机

3.5.6 多注速调管发射机

3.5.7 微波功率模块

3.6 固态雷达发射机技术

3.6.1 概述

3.6.2 双极型微波功率晶体管

3.6.3 金属氧化物半导体场效应微波功率晶体管

3.6.4 砷化镓场效应微波功率晶体管

3.6.5 雪崩二极管

3.6.6 全固态雷达发射机

3.7 脉冲调制器

3.7.1 概述

3.7.2 脉冲调制器的基本电路形式及其特点

思考题

第4章 雷达接收机

4.1 接收机概述

4.1.1 接收机在雷达系统中的作用

4.1.2 雷达接收机的发展简况

4.2 雷达接收机的原理

4.2.1 基本工作原理

4.2.2 I/Q正交鉴相

4.2.3 滤波与接收机带宽

4.2.4 匹配滤波

4.3 雷达接收机的基本组成

4.3.1 接收前端

4.3.2 中频接收机

4.3.3 频率源

4.4 雷达接收机的主要技术参数

4.4.1 灵敏度和噪声系数

4.4.2 选择性和信号带宽

4.4.3 动态范围和增益

4.4.4 工作稳定性

4.4.5 频率源的频率稳定度和频谱纯度

4.4.6 正交鉴相器的正交度

4.4.7 A/D转换器的主要要求

4.4.8 抗干扰能力

4.4.9 波形质量和发射激励性能

4.5 现代雷达接收机

4.5.1 现代雷达接收机的要求

4.5.2 多通道接收机

4.5.3 单脉冲接收机

4.5.4 相控阵雷达接收机

4.5.5 机载雷达接收机

4.5.6 气象雷达接收机

4.5.7 数字接收机

4.5.8 中频对消技术

4.6 新体制雷达介绍

思考题

第5章 雷达测距原理

5.1 脉冲法测距

5.1.1 脉冲法测距原理

5.1.2 距离分辨率与测距范围

5.1.3 解模糊原理

5.1.4 数字式脉冲测距

5.1.5 脉冲测距法实例

5.2 调频法测距

5.2.1 三角波调频

5.2.2 正弦波调频

5.3 相位法测距

5.3.1 相位法测距原理

5.3.2 相位法测距解模糊方法

5.4 自动距离跟踪

5.4.1 模拟式自动距离跟踪系统

5.4.2 数字式自动距离跟踪系统

思考题

第6章 雷达测角原理

6.1 测角基本原理及概念

6.1.1 雷达测角的物理基础

6.1.2 天线波束的基本概念

6.2 振幅法测角

6.2.1 最大信号法

6.2.2 最小信号法

6.2.3 等信号法

6.3 相位法测角

6.3.1 基本原理

6.3.2 测角误差与测角模糊问题

6.4 自动测角系统

6.4.1 单脉冲自动测角系统

6.4.2 圆锥扫描自动测角系统

6.4.3 圆锥扫描系统与单脉冲系统的比较

6.5 单脉冲多普勒雷达实例

6.5.1 角度鉴别器

6.5.2 针对实际数据的测角精度改善仿真结果

思考题

第7章 雷达测速原理

7.1 多普勒测速原理

7.2 多普勒信息提取

7.2.1 连续波工作状态

7.2.2 脉冲工作状态

7.3 盲速、频闪和盲相

7.3.1 盲速

7.3.2 频闪

7.3.3 盲相

7.4 动目标显示原理及实现

7.5 MTI性能指标

7.6 动目标检测

7.6.1 MTD原理及组成

7.6.2 多普勒滤波器组的实现

思考题

第8章 成像雷达

8.1 概述

8.2 预备知识

8.2.1 分辨率的概念

8.2.2 综合孔径的概念

8.2.3 线性调频信号的脉冲压缩

8.3 一维距离像

8.4 合成孔径雷达

8.4.1 合成孔径雷达基本原理

8.4.2 合成孔径雷达方程

8.4.3 合成孔径雷达数学模型

8.4.4 距离徙动

8.4.5 SAR成像算法

8.5 逆合成孔径雷达 ISAR 成像

8.5.1 ISAR成像的基本原理

8.5.2 ISAR运动补偿

8.5.3 ISAR成像算法

思考题

第9章 GPS信号与伪随机码测距原理

9.1 GPS概述

9.1.1 GPS基本概况

9.1.2 GPS系统的组成

9.1.3 GPS系统的技术特点

9.1.4 GPS系统的定位原理

9.2 GPS卫星位置和速度的计算

9.2.1 三种近点角

9.2.2 轨道六根数

9.2.3 卫星的运行速度

9.3 GPS信号的基本结构

9.3.1 GPS信号的基本组成

9.3.2 GPS信号的特点

9.4 伪随机噪声码及其主要特性

9.4.1 伪噪声码的运算规则

9.4.2 最长线性移位寄存器序列--m序列

9.4.3 序列的统计特性和相关特性

9.5 GPS伪随机码及其特性

9.5.1 截短码和复合码

9.5.2 GPS的精码--P码

9.5.3 GPS的C/A码

9.6 GPS卫星的导航电文

9.7 伪随机码测距原理与信号接收机

9.7.1 伪随机码测距原理

9.7.2 伪随机测距的抗干扰特性

9.7.3 GPS导航接收机工作原理

9.8 其他卫星导航定位系统

9.8.1 GLONASS卫星导航定位系统

9.8.2 地球同步卫星导航定位系统

9.8.3 Galileo卫星导航定位系统

思考题

第10章 无源定位技术及原理

10.1 无源定位技术概述

10.2 单星测向定位

10.2.1 比幅法测向

10.2.2 比相法测向

10.2.3 比幅比相法测向

10.2.4 单星定位模型和算法

10.3 双星时差频差定位

10.3.1 定位原理

10.3.2 双星定位算法

10.3.3 到达时间差/到达频率差联合估计方法

10.4 多星时差定位

10.4.1 定位原理

10.4.2 定位算法

10.4.3 到达时差估计算法

10.5 无源定位系统定位性能分析

10.5.1 定位误差分析

10.5.2 各因素对定位误差的影响分析

10.6 小结

思考题

参考文献

《无线电定位原理与应用》主要内容为雷达工作原理及应用，此外还包括无线电定位中的全球卫星定位系统（GPS）、无源定位技术及原理两部分内容。雷达工作原理及应用部分主要包括雷达距离方程；雷达发射机和雷达接收机的组成及工作原理；雷达测距原理，包括脉冲法测距、调频法测距和相位法测距；雷达测角原理，包括振幅法测角、相位法测角和自动测角系统；雷达测速原理；高分辨成像雷达技术与应用，包括高分辨雷达一维距离成像原理、方位高分辨和合成孔径技术、高分辨雷达二维成像原理与方法。在GPS部分，主要包括GPS伪随机码及其特性、伪随机码测距原理、GPS导航接收机工作原理等；无源定位技术及原理部分，主要包括单星测向定位法、双星时差频差定位法、多星时差定位法等。

　　《无线电定位原理与应用》在介绍无线电定位原理的同时，给出了一些应用实例以及作者多年的科研成果，同时每章都配备了一定数量的思考题。