Radar Evaluation Handbook (Artech House Radar Library) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House Publishers

作者:Barton, David K.; Hamilton, Paul; Cook, Charles E.

出品人:

页数:516

译者:

出版时间:1991-12-01

价格:USD 179.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780890064887

丛书系列:

图书标签:

• Radar
• Radar Systems
• Radar Evaluation
• Signal Processing
• Electronic Warfare
• Microwave Engineering
• Artech House
• Engineering
• Technology
• Defense

雷达系统设计与分析：原理、实践与前沿 （本书旨在为雷达工程师、系统设计师以及对电磁波探测技术感兴趣的专业人士提供一套全面、深入且实用的知识体系，涵盖从基础理论到复杂系统实现的各个层面。本书并非对特定手册的复述，而是聚焦于雷达系统的核心设计理念、性能评估方法、先进技术应用及其在现代工程实践中的挑战与机遇。） --- 第一部分：雷达基础与信号传播 本部分致力于奠定坚实的理论基础，帮助读者理解雷达系统工作的基本物理原理，并掌握信号在不同介质中传播的特性。 第一章：电磁波基础与目标散射理论 本章从麦克斯韦方程组出发，回顾电磁波在自由空间和非理想介质中的传播规律。重点阐述了目标散射截面（RCS）的统计特性和物理光学近似，这是量化雷达探测能力的关键参数。详细分析了不同形状、尺寸目标的RCS分布模型，并引入了极化效应在散射中的作用。此外，本章还讨论了环境（如地物、海面）对雷达波的反射和吸收特性，为后续的系统设计提供环境模型输入。 第二章：雷达方程的推导与系统性能指标 雷达方程是所有性能评估的基石。本章将详细推导最大探测距离方程，并分解其中涉及的各个参数——发射功率、天线增益、系统损耗、噪声系数等。我们将深入探讨信噪比（SNR）与检测概率（Pd）、虚警率（Pfa）之间的关系，并引入最小可探测信号（MDS）的概念。本章还将系统地介绍雷达性能的量化指标，如距离分辨率、角分辨率、速度分辨率的理论极限及其在实际应用中的工程约束。 第三章：噪声、杂波与干扰源分析 成功的雷达系统设计必须充分考虑系统内部和外部的干扰源。本章细致分析了雷达系统内部的热噪声来源及其对接收灵敏度的限制。重点部分在于杂波（Clutter）的建模，包括地杂波（固定、运动）和海杂波（统计模型如Weibull分布、K分布），并探讨如何通过空间和频率处理来抑制这些干扰。最后，本章概述了人为干扰（Jamming）的类型、来源和基本的反干扰（ECCM）概念。 --- 第二部分：信号处理与波形设计 本部分深入探讨了雷达信号处理的核心技术，特别是脉冲压缩、多普勒处理和目标参数估计。 第四章：脉冲压缩技术与目标距离分辨 为了在保持高能量积累和高距离分辨率之间取得平衡，脉冲压缩成为现代雷达的关键技术。本章详细介绍了线性调频（LFM）信号的设计与匹配滤波原理，包括脉压比、峰值旁瓣抑制（PSLR）和积分旁瓣比（ISLR）的优化。此外，本章还涉及非线性调频、相位编码等先进波形的设计方法及其在特定应用场景下的优势。 第五章：多普勒处理与速度测量 多普勒效应是雷达测速的基础。本章阐述了脉冲重复频率（PRF）的选择原则及其对消除速度模糊（模糊范围）的影响。重点分析了动目标显示（MTI）和脉冲多普勒（PD）技术，包括动目标检测器的设计（如三脉冲林/五脉冲林），以及如何利用数字滤波技术有效抑制静止杂波。对于高分辨力雷达，本章将探讨如何通过高频分辨率实现对目标的精细速度剖析。 第六章：相控阵与波束形成技术 在现代雷达中，相控阵技术是实现快速空域扫描和多功能性的核心。本章从阵列理论出发，详细解释了阵列流形、主瓣和零陷的形成。深入探讨了数字波束形成（DBF）与模拟波束形成的结构、优缺点及实际实现。关键内容包括自适应波束形成算法（如MVDR, LCMV）在干扰抑制中的应用，以及如何利用阵列技术实现波束捷变与跟踪。 --- 第三部分：系统实现与先进概念 本部分转向雷达系统的工程实现细节，并介绍当前研究的前沿领域。 第七章：雷达系统架构与关键部件 本章将雷达系统分解为其主要组成部分：发射机（功放技术，如GaN）、接收机（低噪声放大器、混频）、天线系统和数据采集（ADC/DAC）。详细讨论了收发隔离、频率合成与同步的工程挑战。特别关注了直接射频采样（DRFS）技术在简化接收链路和提高系统灵活性方面的作用。 第八章：跟踪与数据融合 雷达系统的核心任务之一是对目标进行精确跟踪。本章介绍了经典的跟踪滤波器，如卡尔曼滤波（KF）和扩展卡尔曼滤波（EKF）在线性及非线性运动模型中的应用。对于高动态或多路径环境，本章将引入无迹卡尔曼滤波（UKF）和粒子滤波（PF）。此外，本章还扩展到多传感器数据融合的理论基础，包括集中式和分布式融合架构，以及它们如何提高跟踪精度和鲁棒性。 第九章：现代雷达技术趋势：认知与成像 本章展望了未来雷达的发展方向。深入讨论了认知雷达（Cognitive Radar）的概念，即雷达能够根据环境和任务需求动态调整其发射波形、频率和接收策略的能力。重点分析了基于压缩感知（Compressed Sensing）的雷达成像技术，以及合成孔径雷达（SAR）和逆合成孔径雷达（ISAR）的高分辨率成像机理、运动补偿技术和克服多路径效应的方法。 --- 第四部分：测试、验证与应用案例 本部分关注雷达系统的实际操作、验证过程以及在不同领域中的具体应用。 第十章：雷达测试与性能评估方法 系统测试是确保雷达达到设计指标的关键环节。本章详细介绍了雷达的参数标定流程，包括功率测量、波束宽度测试、距离校准等。重点讨论了在实验室环境和外场条件下，如何利用目标模拟器（如数字回波生成）来复现复杂场景，并进行高精度、可重复的系统性能验证。本章还包含了对测试数据进行统计分析和不确定度量化的方法。 第十一章：特定应用场景下的系统优化 本章选取了几个关键应用领域，探讨针对性的设计挑战和优化策略： 火控雷达： 强调瞬时带宽、低仰角跟踪性能和快速目标捕获。 对空/预警雷达： 聚焦于大范围搜索、高空静止目标（SESAR）的检测与抗干扰策略。 气象/海洋雷达： 分析谱分析、海浪谱估计以及对恶劣天气条件的鲁棒性设计。 地面穿透雷达（GPR）： 讨论浅层散射体检测、介质常数反演和数据解释。 结论与未来展望 本书最后总结了当前雷达工程面临的主要挑战，包括处理海量数据、应对日益复杂的电子战环境，以及向更高频率（如毫米波和太赫兹）发展的技术瓶颈。强调了人工智能和机器学习在雷达信号处理、资源管理和目标分类中的巨大潜力。 --- （全书贯穿工程实践的视角，注重理论与实践的紧密结合，旨在培养读者独立分析、设计和优化复杂雷达系统的能力。）

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