雷達原理 版權信息
- ISBN:9787560655598
- 條形碼:9787560655598 ; 978-7-5606-5559-8
- 裝幀:平裝-膠訂
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雷達原理 本書特色
本書分為9章,內容包括緒論、雷達發射機、雷達接收機、雷達終端、雷達作用距離、目標距離的測量、角度測量、運動目標測量、高分辨力雷達。
本書可作為電子工程有關專業本科生和研究生的教材,也可作為雷達工程技術人員的參考書。
雷達原理 內容簡介
本書共9章,內容分為雷達主要分機、 雷達測量方法、 運動目標檢測以及高分辨力雷達。雷達主要分機包括雷達發射機、雷達接收機及雷達終端,書中闡述了它們的組成、工作原理及質量指標;雷達測量方法包括經典的測距、測角及測速的基本原理和各種實現途徑,并相應地介紹了多種雷達體制的基本工作原理,對日益受到重視的相控陣雷達也有詳盡的闡述。運動目標檢測部分對動目標顯示(MTI)、脈沖多普勒(PD)體制、強雜波中提取運動目標信號的基本工作原理、雷達信號處理技術及實現方法均有較深入的討論。高分辨力雷達部分論述了雷達分辨理論、高距離分辨力信號以及SAR和ISAR成像雷達的基本工作原理。書中對雷達方程也做了全面的分析,說明了探測距離和內外諸因素的關系。全書較好地體現了當前雷達技術的發展狀況。
本書可作為電子工程有關專業本科生和研究生的教材,也可作為雷達工程技術人員的參考書。
雷達原理 目錄
第1章 緒論 1
1.1 雷達的基本任務 1
1.1.1 雷達回波中的可用信息 1
1.1.2 雷達探測能力——基本雷達方程 5
1.2 雷達的基本組成 7
1.3 雷達的工作頻率 9
1.3.1 雷達頻段 9
1.3.2 雷達頻段的應用 10
1.4 雷達的戰術參數及技術參數 11
1.4.1 雷達的主要戰術參數 11
1.4.2 雷達的主要技術參數 12
1.4.3 雷達的分類 13
1.5 雷達的應用和發展 14
1.5.1 雷達的應用 14
1.5.2 雷達的發展 20
1.5.3 現代雷達技術簡介 21
1.6 軍用雷達與電子戰 25
1.6.1 電子戰的科學定義 25
1.6.2 電子戰頻段 26
1.6.3 雷達抗干擾 26
1.6.4 隱身和反隱身 29
1.6.5 反偵察和反摧毀 32
參考文獻 32
第2章 雷達發射機 33
2.1 概述 33
2.1.1 雷達發射機的任務和功能 33
2.1.2 單級振蕩式發射機和主振放大式發射機 33
2.1.3 現代雷達對發射機的主要要求 35
2.2 雷達發射機的主要質量指標 36
2.2.1 工作頻率和瞬時帶寬 37
2.2.2 輸出功率 37
2.2.3 信號形式和脈沖波形 37
2.2.4 信號的穩定度和頻譜純度 39
2.2.5 發射機的效率 42
2.3 雷達發射機的主要部件和各種應用 43
2.3.1 發射機的主要部件 43
2.3.2 幾種典型的雷達發射機 45
2.3.3 全固態雷達發射機 47
2.3.4 國內外典型雷達發射機概況 48
2.4 真空管雷達發射機 49
2.4.1 真空微波管的選擇 50
2.4.2 線性注管(O型管) 51
2.4.3 正交場微波管(M型管) 54
2.4.4 真空微波管的性能比較和展望 55
2.4.5 幾種典型的真空管發射機 57
2.4.6 微波功率模塊(MPM)及空間功率合成方法 59
2.5 固態雷達發射機 61
2.5.1 微波晶體管及其發展概況 61
2.5.2 固態發射機的分類和特點 62
2.5.3 幾種典型的全固態雷達發射機 64
2.5.4 有源相控陣雷達全固態發射機及其特點 67
2.5.5 有源相控陣雷達的T/R組件 67
2.5.6 有源相控陣雷達全固態發射機 70
2.6 脈沖調制器 71
2.6.1 線型脈沖(軟性開關)調制器 72
2.6.2 剛性開關脈沖調制器 73
2.6.3 浮動板調制器 75
2.6.4 脈沖調制器的性能比較 79
參考文獻 80
第3章 雷達接收機 81
3.1 雷達接收機的基本原理和組成 81
3.1.1 雷達接收機的基本原理 81
3.1.2 雷達接收機的基本組成 83
3.2 雷達接收機的主要質量指標 87
3.2.1 靈敏度和噪聲系數 87
3.2.2 接收機的工作頻帶寬度和濾波特性 87
3.2.3 動態范圍和增益 88
3.2.4 頻率源的頻率穩定性和頻譜純度 88
3.2.5 幅度和相位的穩定性 88
3.2.6 正交鑒相器的正交度 88
3.2.7 A/D變換器的技術參數 89
3.2.8 抗干擾能力 89
3.2.9 頻率源和發射激勵性能 89
3.2.10 微電子化、模塊化和系列化 90
3.3 常規雷達接收機和現代雷達接收機 90
3.3.1 雷達接收機的分類 90
3.3.2 常規雷達接收機 90
3.3.3 現代雷達接收機 92
3.4 接收機的噪聲系數和靈敏度 97
3.4.1 接收機的噪聲 97
3.4.2 噪聲系數和噪聲溫度 100
3.4.3 級聯電路的噪聲系數 103
3.4.4 接收機靈敏度 104
3.5 接收機的高頻部分 106
3.5.1 概述 106
3.5.2 高頻低噪聲放大器的種類和特點 106
3.5.3 混頻器的變頻特性及其分類 108
3.6 接收機的動態范圍和增益控制 111
3.6.1 動態范圍 111
3.6.2 接收機的增益控制 113
3.6.3 對數放大器 117
3.7 自動頻率控制 119
3.7.1 概述 119
3.7.2 自動頻率控制(AFC)的原理 119
3.7.3 控制磁控管的AFC系統 122
3.8 匹配濾波器和相關接收機 122
3.8.1 匹配濾波器的基本概念 123
3.8.2 匹配濾波器的頻率響應函數 124
3.8.3 匹配濾波器的脈沖響應函數 126
3.8.4 相關接收機及其應用 126
3.8.5 準匹配濾波器 127
3.8.6 接收機帶寬的選擇 129
3.9 頻率源及其應用 130
3.9.1 概述 130
3.9.2 直接頻率合成器和間接頻率合成器 131
3.9.3 直接數字頻率合成器及其應用 133
3.10 波形產生方法及其應用 137
3.10.1 概述 137
3.10.2 信號波形的模擬產生方法 138
3.10.3 信號波形的數字產生方法 142
3.10.4 寬帶和超寬帶信號的產生方法 144
3.11 數字雷達接收機 149
3.11.1 數字雷達接收機的組成 149
3.11.2 帶通信號采樣 150
3.11.3 數字正交鑒相(數字下變頻) 152
3.11.4 S波段射頻數字接收機 154
3.11.5 數字雷達系統 154
3.12 數字陣列雷達接收機 155
3.12.1 數字陣列雷達的組成和基本原理 155
3.12.2 數字T/R模塊 156
3.12.3 數字波束形成 157
3.12.4 基本DAR的概念結構和原理 158
3.13 軟件無線電在雷達接收機中的應用 159
3.13.1 軟件無線電的基本結構 159
3.13.2 軟件雷達發射機和接收機 161
參考文獻 163
第4章 雷達終端 164
4.1 概述 164
4.2 雷達信息顯示 165
4.2.1 雷達信息顯示的類型及質量指標 165
4.2.2 傳統雷達顯示器簡介 170
4.2.3 數字式雷達顯示技術 177
4.2.4 隨機掃描雷達顯示系統 190
4.2.5 光柵掃描雷達顯示系統 194
4.3 雷達點跡錄取 203
4.3.1 概述 203
4.3.2 目標距離數據的錄取 205
4.3.3 目標角坐標數據的錄取 206
4.3.4 天線軸角數據的錄取 207
4.4 雷達數據處理 213
4.4.1 概述 213
4.4.2 目標運動與量測模型 214
4.4.3 跟蹤濾波算法 217
4.4.4 航跡相關 222
4.4.5 測量與跟蹤坐標系 225
參考文獻 226
第5章 雷達作用距離 227
5.1 雷達方程 227
5.1.1 基本雷達方程 227
5.1.2 目標的雷達截面積(RCS) 228
5.2 *小可檢測信號 229
5.2.1 *小可檢測信噪比 229
5.2.2 門限檢測 231
5.2.3 檢測性能和信噪比 232
5.3 脈沖積累對檢測性能的改善 236
5.3.1 積累的效果 237
5.3.2 積累脈沖數的確定 239
5.4 目標截面積及其起伏特性 239
5.4.1 點目標特性與波長的關系 240
5.4.2 簡單形狀目標的雷達截面積 240
5.4.3 目標特性與極化的關系 241
5.4.4 復雜目標的雷達截面積 243
5.4.5 目標起伏模型 245
5.5 系統損失 249
5.5.1 射頻傳輸損失 250
5.5.2 天線波束形狀損失 250
5.5.3 疊加損失 250
5.5.4 設備不完善的損失 251
5.5.5 其他損失 252
5.6 傳播過程中各種因素的影響 252
5.6.1 大氣傳播影響 252
5.6.2 地面或水面反射對作用距離的影響256
5.7 雷達方程的幾種形式 259
5.7.1 二次雷達方程 259
5.7.2 雙基地雷達方程 260
5.7.3 用信號能量表示的雷達方程 261
5.7.4 搜索雷達方程 262
5.7.5 跟蹤雷達方程 262
5.7.6 干擾環境下的雷達方程 263
參考文獻 266
第6章 目標距離的測量 267
6.1 脈沖法測距 267
6.1.1 基本原理 267
6.1.2 影響測距精度的因素 269
6.1.3 測距的理論精度(極限精度) 271
6.1.4 距離分辨力和測距范圍 273
6.1.5 判測距模糊的方法 274
6.2 調頻法測距 276
6.2.1 調頻連續波測距 276
6.2.2 脈沖調頻測距 281
6.3 距離跟蹤原理 283
6.3.1 人工距離跟蹤 283
6.3.2 自動距離跟蹤 285
6.4 數字式自動測距器 285
6.4.1 數字式測距的基本原理 286
6.4.2 數字式自動跟蹤 287
6.4.3 自動搜索和截獲 290
參考文獻 292
第7章 角度測量 293
7.1 概述 293
7.2 測角方法及其比較 294
7.2.1 相位法測角 294
7.2.2 振幅法測角 297
7.3 天線波束的掃描方法 301
7.3.1 波束形狀及其掃描方法 301
7.3.2 天線波束的掃描方法 303
7.3.3 相位掃描法 304
7.3.4 頻率掃描法 310
7.4 相控陣雷達 313
7.4.1 概述 313
7.4.2 相控陣天線和相控陣雷達的特點 314
7.4.3 平面相控陣天線 315
7.4.4 相控陣雷達的饋電和饋相方式 318
7.4.5 平面相控陣天線饋電網絡及其波束控制數碼 321
7.4.6 移相器 324
7.4.7 T/R組件的組成與主要功能 327
7.4.8 有源相控陣雷達發展概況與應用 329
7.5 數字陣列雷達 332
7.5.1 概述 332
7.5.2 數字陣列雷達的組成和工作原理 332
7.5.3 數字T/R組件的組成和特點 334
7.5.4 數字波束形成(DBF)的原理 336
7.5.5 接收數字波束形成 338
7.5.6 發射數字波束形成 340
7.5.7 基本數字陣列雷達 342
7.6 三坐標雷達 343
7.6.1 概述 343
7.6.2 三坐標雷達的數據率 344
7.6.3 單波束三坐標雷達 345
7.6.4 多波束三坐標雷達 347
7.6.5 多波束形成技術 350
7.6.6 仰角測量范圍和目標高度計算 356
7.7 自動測角的原理和測角精度 357
7.7.1 概述 357
7.7.2 圓錐掃描自動測角系統 358
7.7.3 振幅和差單脈沖雷達 360
7.7.4 相位和差單脈沖雷達 365
7.7.5 單通道和雙通道單脈沖雷達 366
7.8 角跟蹤精度 368
7.8.1 影響測角精度的因素 368
7.8.2 對角跟蹤誤差的綜合討論 372
參考文獻 373
第8章 運動目標檢測 374
8.1 多普勒效應及其在雷達中的應用 374
8.1.1 多普勒效應 374
8.1.2 多普勒信號的提取 376
8.1.3 盲速和頻閃 379
8.2 動目標顯示雷達的工作原理及主要組成 382
8.2.1 基本工作原理 382
8.2.2 獲得相參振蕩電壓的方法 383
8.2.3 消除固定目標回波 385
8.3 盲速、盲相的影響及其解決途徑 388
8.3.1 盲速 388
8.3.2 盲相 392
8.4 回波和雜波的頻譜及動目標顯示濾波器 396
8.4.1 目標回波和雜波的頻譜特性 396
8.4.2 動目標顯示濾波器 399
8.4.3 MTI的數字實現技術 404
8.5 動目標顯示雷達的工作質量及質量指標 406
8.5.1 質量指標 406
8.5.2 影響系統工作質量的因素 408
8.6 動目標檢測(MTD) 413
8.6.1 限幅的影響和線性MTI 414
8.6.2 多普勒濾波器組 417
8.6.3 動目標檢測(MTD)處理器舉例 419
8.7 自適應動目標顯示系統 422
8.7.1 自適應速度補償 423
8.7.2 自適應*佳濾波 425
8.8 脈沖多普勒雷達 431
8.8.1 脈沖多普勒雷達的特點及其應用 431
8.8.2 機載下視雷達的雜波譜 433
8.8.3 典型脈沖多普勒雷達的組成和原理 437
8.8.4 脈沖重復頻率的選擇 443
8.9 速度測量 446
8.9.1 連續波雷達測速 446
8.9.2 脈沖雷達測速 449
參考文獻 451
第9章 高分辨力雷達 452
9.1 雷達分辨力 452
9.1.1 距離和速度分辨力 453
9.1.2 模糊函數及其性質 459
9.1.3 幾種典型信號的模糊函數 463
9.2 高距離分辨力信號及處理 469
9.2.1 線性調頻脈沖壓縮信號的匹配濾波器 472
9.2.2 編碼信號及其匹配濾波器 493
9.2.3 時間-頻率碼波形 496
9.3 合成孔徑雷達(SAR) 499
9.3.1 概述 499
9.3.2 SAR的基本工作原理 501
9.3.3 SAR的參數 509
9.3.4 SAR的信號處理 512
9.4 逆合成孔徑雷達(ISAR) 516
9.4.1 概述 516
9.4.2 轉臺目標成像 516
9.4.3 運動目標的平動補償 518
9.5 陣列天線的角度高分辨力 521
參考文獻 526
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雷達原理 作者簡介
丁鷺飛,教授,電路與系統學科博士研究生導師,校學科帶頭人。丁鷺飛教授主編的《雷達原理》教材“九五”期間就列為國家級重點教材,修訂了三個版本,它將經典與現代有機結合,融入教師的科研成果以及國防、工業中的廣泛應用。國內許多大專院校相關專業采用該教材作為教科書,相關研究所和工廠的技術人員也將該教材作為必讀之書,在國內本行業中有廣泛影響。