內容簡介
           雷達是電子工程係統的一個重要例子。在大學工科課程中,人們通常把重點放在諸如電路設計、信號、固態器件、數字處理、電子設備、電磁場、自動控製和微波等電子工程的基本工具上。然而,在電子工程實踐的現實世界中,這些隻是構成一些為有用目的而開發的不同類型係統的技術、分機或子係統。        
作者簡介
           斯科尼剋(Memll I.Skolnik),曾擔任美國海軍研究實驗室雷達分部主管超過30年。在此之前,他在麻省理工大學林肯實驗室、國防分析研究所和電子通信公司研究分部期間參與瞭雷達的發展。他是McGraw-Hill廣受歡迎的《雷達係統導論》一書的作者,該書已齣三版。他同時也是《雷達應用》一書的主編和IEEE學報的前編輯。他在(美國)約翰霍普金斯大學獲得工學博士學位,也在那裏獲得瞭電子工程的工學學士及碩士學位。他是美國國傢工程科學院的院士、IEEE會士、IEEE Dennis J.Picard雷達技術與應用奬的首位獲奬者。        
目錄
   1章 雷達概論    
1.1 雷達簡介    
雷達基本組成    
雷達發射機    
雷達天綫    
1.2 雷達類型    
1.3從雷達迴波可獲取的信息    
距離    
徑嚮速度    
角方嚮    
尺寸及形狀    
雷達中帶寬的重要性    
信噪比    
在多個頻率上工作    
雷達中的多普勒頻移    
1.4 雷達方程    
1.5 雷達頻率的字母頻帶名稱    
1.6 工作頻率對雷達的影響    
高頻(HF.3 ~30MHz)    
甚高頻(VHE30~300MHz)    
超高頻(UHF.3 00MHz~1GHz)    
L波段(1.0"..2.0GHz)    
s波段(2.0~4.0GHz)    
C波段(4.O~8.0GHz)    
X波段(8.0~12.0GHz)    
Ku、K和Ka波段(12.0~40.0GHz)    
毫米波波段    
激光雷達    
1.7 雷達命名規範    
1.8 雷達過去的一些進展    
1.9 雷達應用    
軍事應用    
環境遙感    
空中交通管製    
其他應用    
1.10 雷達係統方案設計    
一般指導方針    
雷達方程在方案設計中的作用    
參考文獻     
2章 動目標顯示(MTI)雷達    
2.1 序言    
2.2 MTI雷達介紹    
MTI方框圖    
動目標檢測器(MTD)方框圖    
2.3 對動目標的雜波濾波器響應    
2.4 雜波特性    
頻譜特性    
幅度特性    
2.5 定義    
改善因子(I)    
雜波衰減    
信雜比(SCR)改善(ISCR)    
雜波中可見度(SCV)    
雜波間可見度(ICV)    
濾波器失配損耗    
雜波可見度因子(V)    
2.6 改善因子的計算    
2.7 雜波濾波器的優設計    
2.8 MTI係統雜波濾波器設計    
參差的設計方法    
反饋和脈衝間參差    
參差對改善因子所産生的限製    
時變加權    
速度響應麯一凹點的深度    
2.9 氣象雷達MTL濾波器設計    
2.10 雜波濾波器組設計    
濾波器的經驗設計    
切比雪夫濾波器組    
快速傅裏葉變換濾波器組    
使用約束的佳化技術的濾波器組設計    
2.1 1接收機限幅引起的性能降低    
2.1 2雷達係統穩定性要求    
係統不穩定性    
量化噪聲對改善因子的影響    
與脈衝壓縮有關的考慮    
2.1 3動態範圍和A/D轉換方麵的考慮    
2.1 4自適應MTI    
2.1 5雷達雜波圖    
2.1 6速度靈敏度控製(SVC)    
SVC的概念    
距離和距變率模糊分辨力    
2.1 7適用於MTI雷達係統的幾點考慮    
硬件考慮    
環境上的考慮    
參考文獻     
3章 機載動目標顯示(AMTI)雷達    
3.1 采用機載MTI技術的係統    
3.2 覆蓋範圍的考慮    
3.3 AMTI性能驅動因素    
3.4 平颱運動和高度對MTI性能的影響    
斜距對多普勒偏移的影響    
時間平均雜波相乾機載雷達(TACCAR)    
平颱運動的影響    
3.5 平颱運動的補償(垂直天綫孔徑方嚮上的)    
電子偏置相位中心天綫    
天綫副瓣內的功率    
3.6 掃描運動的補償    
補償方嚮圖的選擇    
3.7 平颱運動與掃描運動同時補償    
3.8 平颱前嚮運動補償    
3.9 時空白適應運動補償    
引言    
佳自適應加權(McGuffin)    
空時自適應處理結構的分類(Ward)    
多普勒前單元天綫空時自適應處理    
多普勒前波束一空間的空時自適應處理    
多普勒後單元天綫空時自適應處理    
多普勒後波束空間空時自適應處理    
實現上的考慮    
性能比較    
3.10 多重譜的影響    
3.11 AMTI雷達係統示例    
參考文獻     
4章 脈衝多普勒(PD)雷達    
4.1 特性和應用    
術語    
應用    
脈衝重復頻率    
脈衝多普勒頻譜    
模糊和脈衝重復頻率(PRF)的選擇    
距離波門    
時間基綫的定義    
基本組成    
4.2 PD雜波    
概述    
固定雷達的地物雜波    
運動雷達的地物雜波    
雜波迴波:通用方程    
主瓣雜波    
主瓣雜波的濾波    
雜波瞬態抑製    
高度綫雜波的消隱    
副瓣雜波    
離散副瓣雜波    
4.3 動態範圍及穩定度要求    
動態範圍    
穩定度要求    
4.4 距離及多普勒解模糊    
多重離散PRF測距    
解多普勒模糊    
高PRF測距    
4.5 模式及波形設計    
目標搜索    
目標跟蹤    
多目標跟蹤(MTT)    
4.6 測距性能    
雷達距離方程    
係統損耗    
虛警概率    
探測概率    
縮略語錶    
參考文獻     
5章 戰鬥機多功能雷達係統    
5.1 引言    
多功能雷達結構    
……    
6章 雷達接收機    
7章 自動檢測、自動跟蹤和多傳感器融閤    
8章 脈衝壓縮雷達    
9章 跟蹤雷達    
10章 雷達發射機    
11章 固態發射機    
12章 反射麵天綫    
13章 相控陣雷達天綫    
14章 雷達截麵積    
15章 海雜波    
16章 地物迴波    
17章 閤成孔徑雷達(SAR)    
18章 星截遙感雷達    
19章 氣象雷達    
20章 高頻超視距雷達(HFOTHR)    
21章 地麵穿透雷達    
22章 民用航海雷達    
23章 雙基雷達    
24章 電子反對抗    
25章 雷達數字信號處理    
26章 雷達方程中的傳播因子FP    
參考文獻        
前言
           雷達是電子工程係統的一個重要例子。在大學工科課程中,人們通常把重點放在諸如電路設計、信號、固態器件、數字處理、電子設備、電磁場、自動控製和微波等電子工程的基本工具上。然而,在電子工程實踐的現實世界中,這些隻是構成一些為有用目的而開發的不同類型係統的技術、分機或子係統。除瞭雷達和其他的傳感器係統,電子係統包括通信、控製、能源、信息、工業、軍事、導航、娛樂、醫藥和其他一些係統。這些是電子工程實踐的對象。如果沒有它們,就不會需要電子工程師瞭。然而實踐的工程師在涉及製造一個新型的電子工程係統時,常常需要依靠獲取他(她)所學工科課程之外的知識。例如雷達工程師,需要理解構成一部雷達的主要元器件及分係統,同時要理解它們是如何協同工作的。《雷達手冊》試圖對這個任務有所幫助。除瞭雷達係統設計者之外,希望那些負責采購新型雷達係統、使用和維護雷達以及管理進行以上工作的工程師的人,同樣能發現《雷達手冊》對完成此類任務有所幫助。    
    《雷達手冊》的三版是雷達在民用及軍用領域的發展和運用在用途和技術改進方麵不斷發展的一個明證。以下是自二版問世以來,在雷達領域齣現的眾多新進展中的一部分:    
    ·數字技術大量用於改進的信號處理、數據處理、判決、靈活的雷達管理以及多功能雷達中。    
    ·多普勒氣象雷達。    
    ·地麵動目標顯示GMTI。    
    ·由MIT林肯實驗室獲得的豐富的試驗用於描述低視角地雜波的數據庫,取代瞭二次世界大戰以來廣泛使用的雜波模型。    
    ·認識到低掠射角微波海麵迴波主要由所謂的“海麵峰”所緻。    
    ·采用固態組件的有源孔徑相控陣雷達係統,又稱為有源電掃描陣列(AESA),它對需要管理功率及空間覆蓋範圍的某些多功能雷達應用具有吸引力。    
    ·用雷達探索行星。    
    ·基於計算機預測在真實環境中電磁波傳播性能的方法。    
    ·高頻超視距雷達的實際應用。    
    ·改進的探測雜波中動目標方法,包括空時自適應處理。    
    ·逆閤成孔徑雷達目標識彆的實際應用。    
    ·乾涉閤成孔徑雷達(InSAR),用來獲得已分辨齣的散射體的高度,或在SAR.場景圖像中檢測地麵動目標。    
    ·高精度星載高度計,以厘米級的精度測量大地水平麵。    
    ·探地超寬帶雷達及類似應用。        
精彩書摘
           在檢測判決做齣後,就可以確定目標的軌跡,即在一段時間上測得的目標位置的軌跡。這是數據處理的一個例子。處理過的目標檢測信息或軌跡可顯示給操作者;或用來自動引導導彈到目標;或雷達輸齣可以經過進一步處理以提供目標性質的其他信息。雷達控製器保證雷達的不同部分協同工作,例如它給雷達的不同部分按需要提供定時信號。    
    雷達工程師有可提供良好多普勒處理的時間、提供良好距離分辨率的帶寬、提供大天綫的空間及提供遠距離性能和精確測量的能量等資源。影響雷達性能的外部因素包括目標特性,可能通過天綫進入的外界噪聲,來自大地、海洋、鳥群或降雨等無用的雜波迴波,來自其他電磁輻射源的乾擾;地球錶麵和大氣造成的傳播效應。這裏提及這些因素是為瞭強調它們在雷達的設計和應用中非常重要。    
    雷達發射機不僅必須能夠産生在大距離上檢測期望目標需要的峰值和平均功率,而且要能産生特定應用所需要的閤適波形和穩定性的信號。發射機可以是振蕩器或放大器,但後者通常有更多的優點。    
    雷達中使用過很多類型的功率源(參見10章)。磁控管功率振蕩器在一個時期曾經非常流行,但現在除瞭民用航海雷達(參見22章)以外幾乎不用。由於磁控管相對低的平均功率(1~2kW)和差的穩定性,對需要在遠距離強雜波中檢測小動目標的應用,其他的功率源通常更閤適。磁控管功率振蕩器是正交場管的一個例子。與之相關的還有在過去某些雷達中使用過的正交場放大器(CFA),但是它在重要的雷達應用中也受到限製,特彆是需要在雜波中檢測動目標的場閤。大功率速調管及行波管(TWT),是綫性電子注管的例子。雷達常在大功率時采用此類管子,二者都有多普勒處理需要的閤適的大帶寬及穩定性,因此一直很流行。    
    ……         
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           編輯推薦
           《雷達手冊(3版)》是集閤全球37位雷達專傢、學者撰寫而成的,涵蓋瞭雷達的基礎到重要應用,包括瞭雷達領域的新熱點和發展。     
				
 
				
				
					《現代雷達係統》  內容簡介  《現代雷達係統》一書旨在為讀者提供一個全麵、深入的雷達技術概覽,涵蓋瞭從基礎物理原理到前沿係統應用的各個方麵。本書內容豐富,條理清晰,特彆適閤於從事雷達係統設計、研發、生産、應用以及相關領域科研和教學的專業人士和學生。  第一部分:雷達基本原理與組成  本書的開篇部分將係統地闡述雷達工作的基本物理學原理。我們將從電磁波的傳播特性入手,詳細介紹雷達方程的推導過程,以及影響雷達方程各項參數的因素,如發射功率、天綫增益、波長、目標雷達截麵積(RCS)、傳播損耗等。讀者將理解雷達如何通過發射電磁波並接收迴波來探測目標,以及迴波信號的特性與目標信息之間的關係。  隨後,我們將深入探討雷達係統的基本組成部分。這包括:     發射機(Transmitter): 介紹不同類型的雷達發射機,如脈衝發射機、連續波(CW)發射機,以及它們的工作原理、關鍵技術參數(如峰值功率、平均功率、脈衝寬度、占衝比等)和性能指標。我們將討論各種振蕩器技術,如速調管、磁控管、固態功率放大器(SSPA)及其發展趨勢。    天綫(Antenna): 詳細講解雷達天綫的作用、分類(如拋物麵天綫、相控陣天綫、平闆縫隙天綫等)以及關鍵參數(如增益、波束寬度、旁瓣抑製、極化等)。本書將重點介紹相控陣天綫的原理和優勢,包括電子掃描、多功能性以及在現代雷達係統中的核心地位。    接收機(Receiver): 闡述雷達接收機的基本功能,包括信號的接收、放大、濾波和下變頻。我們將深入探討低噪聲放大器(LNA)、混頻器、中頻(IF)濾波器等關鍵組件,並分析噪聲係數、動態範圍、帶寬等重要性能指標。    信號處理器(Signal Processor): 這是雷達係統的心髒。本書將詳細介紹信號處理的各個環節,包括脈衝壓縮、多普勒處理、濾波(如匹配濾波、動目標顯示MTI、動目標檢測MTD)、目標檢測算法(如CFAR)、目標跟蹤算法(如卡爾曼濾波)以及目標識彆技術。我們將探討數字信號處理(DSP)在現代雷達中的應用及其對性能提升的作用。    數據處理器(Data Processor): 介紹雷達數據處理的流程,包括目標信息的提取、顯示、航跡管理、以及與指揮控製係統的接口。  第二部分:雷達信號分析與處理  本部分將聚焦於雷達信號的理論分析和處理技術,是理解雷達性能和改進的關鍵。     雷達信號模型: 建立不同類型雷達信號的模型,如單頻信號、脈衝信號、綫性調頻(LFM)信號、脈衝多普勒(PD)信號等。我們將分析這些信號的頻譜特性、自相關函數等,為後續的匹配濾波和脈衝壓縮奠定基礎。    匹配濾波與脈衝壓縮: 詳細闡述匹配濾波的原理及其在提高信噪比方麵的作用。重點講解脈衝壓縮技術,特彆是綫性調頻(LFM)脈衝壓縮,如何實現高距離分辨率和高能量利用率。    多普勒效應與目標速度測量: 深入分析多普勒效應在雷達中的應用,以及如何利用多普勒頻移來測量目標的徑嚮速度。我們將介紹脈衝多普勒雷達(PD雷達)的工作原理,以及如何在雜波背景下精確測量目標速度。    雜波抑製技術: 雜波是影響雷達探測性能的重要因素。本書將詳細介紹各種雜波抑製技術,包括動目標顯示(MTI)和動目標檢測(MTD)的原理和實現,以及自適應濾波、旁瓣對消等方法。    目標檢測與跟蹤: 介紹恒虛警率(CFAR)檢測器的原理,如何根據環境噪聲和雜波水平自適應地設定檢測門限,以保證恒定的虛警概率。同時,我們將講解多種目標跟蹤算法,如卡爾曼濾波器(KF)、擴展卡爾曼濾波器(EKF)、無跡卡爾曼濾波器(UKF)等,以及它們在連續更新目標位置、速度和航跡方麵的作用。    雷達信號的乾擾與抗乾擾: 分析雷達係統可能遇到的各種乾擾(如電子乾擾、箔條等)及其原理,並介紹相應的抗乾擾技術,如頻率捷變、波束捷變、信號編碼、乾擾源定位等。  第三部分:現代雷達技術體製與發展  本部分將聚焦於當前主流的雷達技術體製以及未來發展趨勢。     相控陣雷達: 詳細介紹相控陣雷達(PESA和AESA)的原理,包括移相器、陣元設計、波束形成技術、多功能性(如同時執行搜索、跟蹤、製導任務)以及其在軍事和民用領域的廣泛應用。重點分析有源電子掃描陣列(AESA)相比無源電子掃描陣列(PESA)的優勢,如更高的靈活性、可靠性和抗乾擾能力。    脈衝多普勒雷達(PD雷達): 深入探討脈衝多普勒雷達在低空慢速小目標探測、雜波背景下的目標檢測等方麵的優勢,以及其在現代防空、目標跟蹤等領域的應用。    低截獲概率雷達(LPI雷達): 介紹低截獲概率雷達的設計思想和技術,如何通過降低雷達信號的可探測性來提高其生存能力。我們將討論LPI雷達的信號設計、低旁瓣天綫技術等。    閤成孔徑雷達(SAR): 詳細講解閤成孔徑雷達的成像原理,如何通過雷達平颱的運動在地麵形成高分辨率的二維或三維圖像。我們將討論SAR的各種工作模式、數據處理技術及其在遙感、測繪、偵察等領域的應用。    逆閤成孔徑雷達(ISAR): 介紹ISAR的工作原理,如何通過目標的運動在雷達參考係下形成其二維圖像,以及ISAR在目標識彆、分類等方麵的應用。    毫米波雷達: 探討毫米波雷達的特點(如高分辨率、小天綫尺寸、穿透性等)及其在自動駕駛、安檢、氣象探測等領域的應用。    數字雷達與軟件定義雷達(SDR): 介紹數字雷達的發展,以及軟件定義雷達(SDR)的理念,如何通過軟件的靈活配置來改變雷達的工作模式、波形和處理算法,從而實現雷達功能的快速重構和升級。  第四部分:雷達應用領域與前沿技術  本書的最後部分將展現雷達技術在各個領域的廣泛應用,並展望未來發展方嚮。     軍事雷達應用: 詳細介紹防空雷達、火控雷達、預警雷達、艦載雷達、機載雷達、彈載雷達等在軍事領域的具體應用,以及它們在現代戰爭中的關鍵作用。    民用雷達應用: 廣泛介紹雷達在民用領域的應用,包括:        航空交通管製雷達: 確保空中交通的安全和高效運行。        氣象雷達: 探測降水、風場、風暴等天氣現象。        氣象探測雷達(如多普勒天氣雷達): 精確監測天氣變化,為防災減災提供支持。        交通管理雷達: 用於測速、流量統計、碰撞預警等。        地質勘探雷達: 用於地下結構探測。        安檢雷達: 用於機場、車站等場所的安全檢查。        醫療雷達: 用於生命體徵監測、醫療成像等。        工業應用雷達: 如料位測量、障礙物檢測等。    雷達係統設計考慮因素: 綜閤考慮雷達係統的性能指標、成本、功耗、可靠性、可維護性等因素,以及在實際工程應用中的權衡和優化。    雷達技術前沿展望: 展望雷達技術未來發展趨勢,如人工智能在雷達信號處理中的應用、量子雷達、生物雷達、雷達與通信融閤等。  結論  《現代雷達係統》力求為讀者構建一個完整的雷達技術知識體係,從理論基礎到實踐應用,從經典技術到前沿探索,都將進行詳盡的闡述。本書的編寫力求嚴謹、準確、易懂,旨在成為雷達領域專業人士和學習者的重要參考。通過閱讀本書,讀者將能夠深刻理解雷達的工作原理,掌握先進的雷達技術,並為雷達技術的創新與發展貢獻力量。