Monopulse Radar (Radars, Volume 1) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House

作者:David K. Barton

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:1977-12-19

价格:USD 124.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780890060308

丛书系列:

图书标签:

• 雷达
• 单脉冲雷达
• 相控阵雷达
• 目标探测
• 信号处理
• 微波技术
• 电子工程
• 雷达系统
• 军事技术
• 无线电定位

独立雷达系统：原理、设计与应用（不含单脉冲雷达技术） 本书特色： 本书聚焦于雷达系统设计与信号处理的核心原理，系统性地阐述了除单脉冲（Monopulse）技术以外的、构成现代雷达体系的其他关键技术分支。内容深入浅出，理论与工程实践紧密结合，旨在为雷达工程师、电子信息专业学生及相关领域研究人员提供一份全面而详尽的参考资料。 --- 第一部分：雷达基础与系统概述 本部分将为读者构建一个坚实的雷达系统理论基础，涵盖电磁波在目标探测中的基本作用，并详细剖析传统雷达体制的构成要素。 第一章：雷达方程与性能分析 1.1 雷达基本概念与历史沿革： 阐述雷达（Radio Detection and Ranging）的定义、核心功能及其在军事、民用领域的发展历程。 1.2 经典雷达方程的推导与应用： 详细推导包含噪声系数、最小可探测信号（SNR）等关键参数的雷达方程。分析最大作用距离（$R_{max}$）与最小作用距离（$R_{min}$）的限制因素。 1.3 雷达截面积（RCS）理论： 深入探讨目标散射特性，包括几何散射、物理光学（PO）、几何衍射理论（GTD）以及更先进的物理绕射理论（SPT）。分析RCS对雷达作用距离和抗干扰能力的影响。 1.4 噪声与干扰环境： 剖析接收机内部热噪声、环境噪声（如大气、地物杂波）的特性，以及系统如何通过优化接收带宽和系统温度来提升信噪比。 第二章：雷达波形与信号处理基础 2.1 连续波（CW）雷达： 探讨CW雷达的原理、优点（如高分辨率速度测量）和局限性（无法测距），以及在特定应用中的适用性。 2.2 脉冲多普勒（PD）雷达： 详细解析脉冲体制下多普勒效应的引入，包括脉冲重复频率（PRF）的选择对距离模糊与速度模糊的制约关系（模糊图分析）。 2.3 脉冲压缩技术： 重点介绍如何通过波形设计（如线性调频LFM、非线性调频NPFM）来获得高距离分辨率，同时保持较高的平均功率。阐述匹配滤波器的原理及其在实现脉冲压缩中的核心作用。 2.4 频率捷变（FA）与波形多样性： 讨论通过快速改变发射频率来应对有源干扰和降低杂波相关的策略。 --- 第二部分：雷达体制与工作模式 本部分侧重于讲解不同工作模式和体制如何通过特定的信号处理链来实现对目标的速度、距离和方位（不涉及单脉冲的精确角测量）的综合探测。 第三章：搜索与截获雷达 3.1 扫描与波束形成： 介绍机械扫描雷达（如机械旋转天线）的工作原理，以及如何通过波束宽度和扫描速率来确定搜索性能。 3.2 相控阵基础（非单脉冲实现）： 详细介绍固定波束阵列和有源/无源电扫相控阵（PESA/AESA）的基本原理。重点阐述阵列流形、赋形加权（如泰勒加权、切比雪夫加权）在旁瓣抑制中的应用。 3.3 目标检测与跟踪： 阐述卡尔曼滤波（Kalman Filter, KF）在目标运动估计中的基础应用，以及CFAR（恒虚警率）检测器的设计，包括平均单元CFAR、有序统计CFAR等方法，用于应对背景杂波的起伏。 第四章：高分辨率雷达技术 4.1 合成孔径雷达（SAR）原理： 深入剖析SAR如何通过平台的运动轨迹来实现比实际天线尺寸大得多的“等效孔径”。详述方位向和距离向的成像过程，包括Chirp Scaling、Omega-K等处理算法。 4.2 逆合成孔径雷达（ISAR）成像： 阐述ISAR如何通过目标自身的旋转运动来获取二维散射中心图像。重点分析距离压缩和方位压缩（傅里叶变换或RMA算法）的实现步骤。 4.3 超宽带（UWB）雷达： 探讨使用极窄脉冲或高带宽连续波进行穿透性探测（如穿墙、地质勘探）的应用场景和信号特性。 --- 第三部分：抗干扰与环境适应性 雷达的生存能力是其有效性的重要保障。本部分集中于阐述对抗有意和无意的环境干扰的技术手段。 第五章：雷达对抗技术（ECM与ECCM） 5.1 电子对抗（ECM）概述： 分类介绍欺骗干扰（如距离拖引、速度拖引）和压制干扰（如噪声干扰）。 5.2 噪声干扰的应对： 详细分析如何利用抗干扰技术（ECCM）来应对噪声干扰。重点讨论快速时间频谱滤波（FTF）和自适应抗干扰（Adaptive Nulling）技术在多通道阵列中的应用，例如基于最小方差无偏（MVDR）准则的干扰抑制方法。 5.3 脉冲抖动与频率调制： 解释如何通过随机或伪随机的脉冲重复间隔（PRI）抖动来破坏欺骗干扰器的同步性。 第六章：杂波抑制与动目标显示（MTI） 6.1 MTI的基本原理： 阐述MTI如何利用多脉冲相干处理来区分静止或慢速目标与快速运动目标（利用多普勒频率差）。 6.2 MTI滤波器的设计： 分析数字MTI滤波器的结构，包括两脉冲、三脉冲取消器，以及更复杂的滤波器组设计（如高阶MTI）。重点讨论速度盲区（Blind Speeds）的概念及其规避方法（例如使用不同PRF组合）。 6.3 杂波抑制的现代方法： 介绍空时自适应处理（STAP）技术的理论框架，该技术结合了空间域和时间域（多普勒域）的联合处理，以有效抑制地面或海面杂波的回波，尤其适用于机载平台。 --- 第四部分：特定体制雷达与应用实例 本部分将介绍一些不依赖于单脉冲技术的、具有特定功能和应用场景的雷达体制。 第七章：火控雷达与跟踪 7.1 测量原理： 探讨传统火控雷达如何通过顺序波束切换或波束扫描跟踪（Sequential Lobing）来实现对目标的精确跟踪。分析三通道接收机在俯仰和方位角获取上的实现方式（不涉及单脉冲的瞬时角测量）。 7.2 跟踪回路设计： 阐述PID控制器在跟踪回路中的应用，以及如何通过测量通道的输出差值来驱动天线（或波束）转向，使误差信号归零。 第八章：气象与遥感雷达 8.1 多普勒气象雷达： 聚焦于如何利用气象目标的运动（如雨滴、雪花）的多普勒信息来估计风场。分析径向速度谱的宽度对目标特性的指示。 8.2 合成孔径侧扫（SSAR）与海洋监视雷达： 介绍大型雷达系统在海洋表面目标检测（如船只、海浪）中的应用，以及如何利用波束赋形和高分辨率处理来区分海杂波与真实目标。 --- 总结与展望 本书的结构旨在提供一个全面的、聚焦于雷达系统核心处理链的视角，涵盖了从基础方程到尖端成像和抗干扰技术的广阔范围，为读者理解和设计现代雷达系统（不依赖于单脉冲体制下的瞬时角度测量）提供了坚实的理论与工程工具。

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这本书的语言风格非常沉稳，充满了科学家的严谨和一丝不苟。作者在介绍单脉冲雷达的各种技术细节时，总是会给出详细的理论依据和数学推导，这让我能够更深刻地理解其背后的原理。例如，在探讨杂波抑制技术时，作者详细阐述了多普勒滤波和匹配滤波等方法在单脉冲雷达中的应用，以及它们如何有效地将目标信号与背景噪声区分开来。这部分内容对于理解雷达系统在复杂电磁环境下的生存能力至关重要。我个人特别关注书中关于“角度抖动”的章节，这是一个在实际操作中非常关键的参数。作者如何解释这种抖动产生的原因？又提供了哪些方法来减小其对测量精度的影响？这些都是我非常期待了解的。这本书不仅是理论知识的集合，更像是一份详细的工程师手册，为实际的雷达系统设计和优化提供了宝贵的参考。

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在深入阅读的过程中，我发现这本书最大的亮点在于其对理论推导的严谨性和对工程实现的详细阐述。作者并没有仅仅停留在概念层面，而是将复杂的信号处理过程用清晰的数学模型来呈现，并辅以大量的图表和仿真结果来验证。我尤其对书中关于“角度误差信号”生成部分的讲解印象深刻。作者详细分析了在目标偏离波束中心时，不同天线瓣形成的接收信号之间的微小差异是如何被精确捕获并转化为控制信号的。这其中涉及到大量的傅里叶变换、复数运算以及滤波器设计等知识，但作者的处理方式却显得游刃有余，将晦涩的公式转化为易于理解的逻辑。此外，书中对不同类型的单脉冲天线馈电网络和波束形成技术的介绍也极具价值，这直接决定了单脉冲雷达的实际性能。我能够感受到作者在编写这本书时，倾注了大量的心血，力求为读者提供最全面、最准确的信息。对于我这样希望将理论知识与实际工程应用相结合的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的宝藏。

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这本书对于雷达系统中的误差分析和性能评估方面的内容，处理得非常到位。作者并没有回避雷达系统固有的不确定性和局限性，而是选择了一种坦诚而科学的态度来分析这些问题。我尤其对书中关于“测量误差源”的详细剖析印象深刻。作者将误差分为系统误差和随机误差，并分别对天线孔径误差、馈电网络损耗、接收机噪声、信号处理误差等进行了深入的分析。这让我了解到，任何一个看似微小的环节，都可能对最终的测量精度产生显著影响。此外，书中关于“雷达性能参数”的定义和计算方法，也为我理解雷达的探测距离、分辨率、跟踪精度等关键指标提供了坚实的基础。我期待在书中看到更多关于如何通过优化设计和改进算法来提升雷达系统整体性能的讨论。

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阅读这本书的过程，更像是一场知识的探索之旅，我被作者严谨的逻辑和清晰的思路所折服。书中对单脉冲雷达原理的阐述，不仅仅停留在表面，而是深入到其最核心的物理机制和数学模型。我尤其欣赏作者在介绍“相位差”和“幅度差”如何转化为角度信息时，所做的细致推导。这其中涉及到电磁波的衍射、干涉以及天线方向图的特性，作者通过一系列的公式和图示，将这些复杂的概念一一揭示，让我对单脉冲雷达的“点石成金”之术有了更深的理解。此外，书中对“分辨率”和“精度”这两个核心指标的区分和分析，也让我受益匪浅。我期待在书中看到更多关于如何通过改进系统设计和信号处理算法，来突破这些技术瓶颈的讨论。这本书为我打开了一扇通往雷达技术深邃领域的大门，让我对未来的学习和研究充满了信心。

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本书在关于抗干扰技术方面的论述，让我对其在现代电子战环境下的应用有了更深刻的理解。作者详细阐述了单脉冲雷达在面对各种电子干扰时，其固有的优势以及可以采取的应对策略。我尤其关注书中关于“自适应波束形成”和“信号预处理”的章节。单脉冲雷达如何利用其多通道接收能力，来动态地识别和抑制各种类型的干扰信号，例如欺骗干扰、噪声干扰等？作者是否会深入分析这些算法的实现原理和性能边界？此外，书中对“雷达隐身”技术的介绍，以及单脉冲雷达如何在这种背景下实现更有效的探测，也让我倍感兴奋。这本书让我认识到，在日益复杂的电磁环境中，单脉冲雷达的技术发展，也必须紧跟电子战的步伐，不断提升自身的生存能力。

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翻开这本书，扑面而来的就是一种扎实且系统的学术气息。序言部分就奠定了一种严谨的基调，作者花了相当多的笔墨来阐述单脉冲雷达在雷达技术发展史上的重要地位以及其不可替代的价值。我尤其欣赏作者在开篇就强调了单脉冲雷达之所以能够实现高精度测量的根本原因——利用了回波信号的相位和幅度差来确定目标相对于天线波束中心的位置。这个核心概念，通过作者的细致铺垫，让我这个非专业读者也能大致理解其精妙之处。书中的章节划分逻辑清晰，从基础理论到具体实现，循序渐进。我个人非常期待看到关于角度测量技术的部分，这直接关系到单脉冲雷达的精度。书中是否会详细讲解如何通过多路接收和信号处理来提取这些关键信息？是否会涉及不同类型的单脉冲雷达系统，比如比较角、同相和正交等？这些都是我非常感兴趣的方面。总而言之，这本书给我的第一印象是，它是一本真正意义上的专业著作，能够为想要深入理解单脉冲雷达的读者提供坚实的基础和丰富的细节。

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这本书的封面设计就透着一股严谨和专业，深邃的蓝色背景搭配白色的粗体标题，仿佛在诉说着它所蕴含的深厚技术底蕴。我是在一个偶然的机会下接触到它，当时我正着迷于雷达技术在现代军事和民用领域的广泛应用，尤其对那种能够在复杂环境中精准定位目标的单脉冲雷达技术感到好奇。这本书的名字——《Monopulse Radar (Radars, Volume 1)》——立刻吸引了我的注意。虽然“Volume 1”意味着它可能只是一个更宏大知识体系的开端，但这丝毫没有减弱我想要深入了解它的渴望。从书的厚度来看，它绝对不是一本浅尝辄止的入门读物，而是一部力求详实的著作。我预感，它会带领我穿越那些令人望而生畏的数学公式和工程图纸，最终揭示单脉冲雷达的核心奥秘。在我翻阅它之前，我脑海中已经勾勒出了它可能包含的内容：从单脉冲雷达的基本工作原理，到其在目标跟踪、干扰抑制等方面的独特优势，再到各种实际应用场景的案例分析。这本书的出现，无疑为我打开了一扇通往雷达技术前沿的大门，让我对接下来的学习充满了期待。我非常好奇作者是如何将如此复杂的技术概念，以一种既严谨又不失易懂的方式呈现出来的。

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这本书最让我印象深刻的是它所展现出的对雷达系统硬件设计的深刻理解。作者在讨论单脉冲雷达的实现时，不仅仅关注信号处理，还详细地触及了天线、波导、接收机等关键硬件组件的设计与制造。我尤其期待看到关于“高精度天线罩”和“低损耗馈电网络”的章节。在设计单脉冲天线时，如何保证各个波束的形状和指向的一致性？如何最大限度地减小信号在传输过程中的衰减？这些都是决定雷达性能的关键因素。此外，书中对“相控阵天线”与单脉冲技术的结合，以及其在提升雷达灵活性和抗干扰能力方面的潜力，也让我充满了好奇。这本书让我意识到，单脉冲雷达的卓越性能，是建立在精密的硬件设计和先进的信号处理技术之上，二者相辅相成，缺一不可。

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我发现这本书对于单脉冲雷达在不同应用领域中的具体案例分析，给出了非常详实的描述。作者不仅仅局限于理论探讨，而是将这些理论知识与实际应用相结合，让我能够更直观地感受到单脉冲雷达的强大能力。我特别期待看到书中关于“空中交通管制”、“气象探测”以及“导弹制导”等方面的案例。在空中交通管制领域，单脉冲雷达如何实现对大量飞机的精确跟踪和管理？在气象探测中，它又如何捕捉和分析大气中的微小变化？在导弹制导中，单脉冲雷达的精度又扮演着怎样的关键角色？这些具体应用场景的详细分析，无疑会极大地拓宽我对单脉冲雷达技术应用边界的认知。这本书让我看到了单脉冲雷达技术从实验室走向实际应用的完整图景。

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我被书中对单脉冲雷达在目标跟踪方面的应用描写深深吸引。作者并非空泛地介绍概念，而是深入到具体的算法层面，解释了如何利用单脉冲雷达的精确角度信息来构建稳定的跟踪回路。我尤其对书中关于“卡尔曼滤波”与单脉冲雷达数据融合的章节感到兴奋。书中是否会详细讲解如何将单脉冲雷达提供的三维位置和速度信息，有效地输入到卡尔曼滤波器的状态预测和更新过程中？如何处理可能出现的测量噪声和模型不确定性？这些都是实际跟踪系统中至关重要的问题。此外，书中对不同跟踪模式的探讨，例如“单一目标跟踪”、“多目标跟踪”以及“机动目标跟踪”等，也让我对单脉冲雷达在复杂战场环境下的应用有了更深入的认识。这本书让我感受到，单脉冲雷达不仅仅是探测目标，更是实现对目标进行持续、精确监控的关键技术。

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