Fundamentals of Ground Radar pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Bouwman, Ronald

出品人:

页数:600

译者:

出版时间:2009-4

价格:$ 145.77

装帧:

isbn号码:9781891121753

丛书系列:

图书标签:

• Ground Penetrating Radar
• GPR
• Radar
• Geophysics
• Remote Sensing
• Subsurface Imaging
• Non-Destructive Testing
• Archaeology
• Civil Engineering
• Geological Survey

地面雷达基础 内容简介 本书系统地探讨了现代地面雷达系统的基本原理、设计、应用及其在各个领域中的具体实现。它旨在为工程技术人员、研究人员以及相关专业学生提供一个全面而深入的参考，涵盖从基础电磁波理论到复杂信号处理的各个方面。 第一部分：雷达基础与电磁波传播 本部分首先回顾了雷达系统的基本概念和发展历程，重点阐述了雷达方程的推导及其在系统性能分析中的核心作用。 1.1 雷达系统概览 详细介绍了不同类型的地面雷达（如脉冲雷达、连续波雷达、多普勒雷达）的架构和工作模式。讨论了雷达截面积（RCS）的概念，包括目标几何形状、材料对RCS的影响，以及如何通过电磁散射理论来精确计算RCS值。此外，还深入分析了雷达的分辨率（距离分辨率、角分辨率和速度分辨率）的物理限制和工程实现方法。 1.2 电磁波传播与环境效应 地面雷达操作环境的复杂性对信号的传播特性提出了严峻挑战。本章详细分析了电磁波在不同介质（大气、地面、水体）中的传播规律。重点讨论了大气衰减（包括气体吸收和降雨衰减）、地物反射与杂波产生机制。特别是对地杂波（Clutter）的统计特性、分类（如地面、海洋、天气杂波）及其对雷达探测性能的影响进行了深入的数学建模。 第二部分：雷达硬件与信号生成 本部分聚焦于地面雷达系统的物理实现，包括关键的硬件组件和信号的产生与接收。 2.1 发射与接收组件 详细描述了高功率发射机（如磁控管、速调管、固态功放）的技术指标和选择标准。对于接收机部分，重点介绍了低噪声放大器（LNA）、混频器和中频（IF）处理链的设计，强调了接收机噪声系数和动态范围对系统灵敏度的决定性影响。 2.2 天线系统设计 天线是雷达的“眼睛”，本章详细阐述了用于地面监视的各种天线技术。包括抛物面天线、相控阵天线（有源与无源）的设计原理、波束形成（Beamforming）技术、旁瓣抑制和对准误差的影响。针对地面监视需求，特别分析了低空盲区抑制技术和多波束形成在提升覆盖范围和跟踪能力中的应用。 2.3 脉冲与波形设计 讲解了如何设计合适的雷达发射波形以优化性能。涵盖了脉冲长度、重复频率（PRF）的选择，以及脉冲压缩技术（如线性调频LFM、非线性调频）如何提高距离分辨率而不牺牲峰值功率。讨论了线性调频信号的匹配滤波原理及其在实际系统中的实现。 第三部分：信号处理与目标检测 这是现代地面雷达的核心部分，涉及从原始回波数据中提取有用信息的全过程。 3.1 基础信号处理 本章介绍雷达信号处理的流程，包括模/数（A/D）转换、数字下变频。重点分析了多普勒处理，解释了快速傅里叶变换（FFT）在提取目标速度信息中的应用，以及如何利用多普勒滤波器组来区分运动目标和静止杂波（即动目标显示/检测，MTD/MTI）。 3.2 杂波抑制技术 鉴于地面杂波的复杂性，本部分深入探讨了先进的杂波抑制策略。包括基于谱分析的滤波器设计、自适应空域处理（STAP, Space-Time Adaptive Processing）在消除地物和运动杂波中的强大能力。详细分析了STAP算法的原理、计算复杂度和实现挑战。 3.3 目标检测与跟踪 讲解了恒虚警率（CFAR）检测器的设计与优化，包括单元平均CFAR、排序CFAR等多种算法，以确保在环境变化下保持恒定的误报率。随后，引入了目标跟踪理论，包括卡尔曼滤波（Kalman Filter）及其扩展形式（EKF、UKF）在处理雷达测量误差和非线性运动模型中的应用，确保对目标的精确连续定位。 第四部分：地面雷达的应用与系统集成 本部分将理论与实际应用相结合，探讨地面雷达在特定场景下的部署和优化。 4.1 交通与边境监控雷达 分析了用于交通流量监测、车辆速度测量和边境入侵检测的雷达系统设计要求。重点讨论了如何处理高密度的地面目标以及如何在复杂的城市或地形环境中实现远距离精确探测。 4.2 环境与气象雷达 探讨了用于地形测绘（如合成孔径雷达SAR和逆合成孔径雷达ISAR的基础）、以及用于降雨监测和风场测量的气象雷达的工作原理。强调了相控阵技术在实现快速区域扫描中的优势。 4.3 干扰与反干扰 地面雷达面临日益严峻的电子对抗威胁。本章系统地分析了地面雷达易受到的干扰类型（如欺骗、压制干扰），并详细介绍了抗干扰技术，包括频率捷变、波束控制、以及基于空时处理的自适应抗干扰方法。 总结 本书内容覆盖了从电磁理论基础到前沿信号处理算法的完整链条，力求在理论深度和工程实践之间取得平衡，是地面雷达领域一本不可或缺的专业参考书。

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我是在一个偶然的机会接触到这本书的，原本以为会是一本艰深晦涩的技术手册，没想到读起来却颇具启发性。书中不仅讲解了雷达的基本原理，还深入探讨了其在军事、民用等多个领域的广泛应用。例如，书中关于地质勘探和考古研究中使用地面穿透雷达（GPR）的章节，就让我大开眼界，我从未想过雷达技术还能如此深入地“看透”地下。同时，书中对现代雷达系统中越来越重要的数字信号处理技术也进行了比较全面的介绍，这让我对如何将复杂的雷达回波信号转化为有意义的信息有了更深的理解。书中的一些案例分析，更是将理论与实践紧密结合，让我能够更直观地感受到雷达技术在解决实际问题中的强大能力。虽然有些技术细节对我来说还显得有些超前，但这本书无疑为我打开了一扇通往雷达技术新世界的大门。

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这本书简直是为我量身定做的！作为一名对雷达系统充满好奇的初学者，我之前总觉得地面雷达这块领域高深莫测，像是藏在迷雾中的宝藏。但《Fundamentals of Ground Radar》彻底打破了我的认知壁垒。它不是那种枯燥乏味的教科书，而更像是一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我探索这个复杂的世界。从最基本的雷达原理，例如电磁波的传播、反射，到各种探测模式，如脉冲压缩、多普勒效应等，书中都用清晰易懂的语言进行了阐述。我特别欣赏作者在解释核心概念时所使用的类比和实例，它们非常形象，让我能够迅速抓住问题的本质。更不用说书中穿插的图表和示意图，它们如同明灯，照亮了原本晦涩难懂的公式和技术细节。我常常在阅读过程中反复对照图示，才恍然大悟。这本书真正让我体会到了“触类旁通”的学习乐趣，它为我日后深入研究更复杂的雷达系统打下了坚实的基础，让我对未来充满了信心。

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这本书的叙述方式充满了技术分析的严谨性，又兼具实践应用的指导意义。在阅读过程中，我仿佛置身于一个繁忙的雷达研讨会，与各位专家一起探讨着各种技术难题。书中对雷达方程的推导过程分析得十分透彻，每一步的逻辑关系都梳理得非常清晰。我特别喜欢作者在讨论探测距离和分辨率时，所引入的各种影响因素的分析，例如发射功率、天线增益、接收机灵敏度以及目标散射截面积等。这些因素之间的相互作用和权衡，在书中得到了非常详尽的阐述。此外，书中对各种杂波抑制技术，如恒虚警率（CFAR）检测和自适应滤波的讲解，也让我受益匪浅。它让我意识到，在复杂的电磁环境中，设计一个能够有效工作的雷达系统，需要综合考虑多方面的因素，并且需要精巧的算法和信号处理技术来克服各种干扰。

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这本书的结构编排堪称典范，从宏观到微观，层层递进，让我对地面雷达系统有了系统性的认知。我尤其欣赏书中对不同类型地面雷达系统（如固定式、车载式、无人机载式）的分类和对比分析。作者通过对这些不同平台的特点和限制进行阐述，让我明白了为什么在不同的应用场景下，需要选择不同类型的雷达系统。书中对雷达系统整体性能指标的评估方法，以及如何进行系统优化和成本效益分析的讨论，也让我从工程实践的角度对雷达技术有了更深的认识。我常常在阅读过程中思考，书中提到的各种技术挑战，在现实世界中是如何被解决的。总而言之，这是一本极具价值的参考书，它不仅能够帮助我理解地面雷达系统的基本原理，更能让我窥探到这个领域未来的发展趋势和技术瓶颈。

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我对这本书的整体印象可以用“深入浅出”来概括，尽管我并非雷达领域的专业人士，但阅读过程中并未感到 overwhelming。书中在介绍各种地面雷达系统的应用场景时，显得尤为出色。无论是用于地形测绘的 SAR（合成孔径雷达），还是用于目标跟踪的火控雷达，亦或是用于气象探测的 Doppler 雷达，作者都花了大量的篇幅去讲解其工作原理、性能特点以及在实际应用中的优势和局限性。我印象深刻的是书中对 SAR 成像过程的详细描述，从数据采集到图像重建，每一步都解释得非常到位。同时，书中也探讨了一些关于雷达系统设计和优化的基本原则，这对于我理解如何提高雷达的探测精度、抗干扰能力以及降低功耗等方面，都有着非常大的启发。它让我看到了雷达技术在现代社会中无处不在的重要性，以及其背后蕴含的巨大工程挑战和创新潜力。

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