雷达系统分析与设计(MATLAB版,第3版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 马哈夫扎（BassemR.Mahafza）著 著

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店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121260018

商品编码：11048740962

出版时间：2016-10-01

《雷达系统分析与设计（MATLAB版，第3版）》是一本深入剖析雷达系统原理、设计方法及实际应用的书籍，专为希望全面掌握现代雷达技术并能熟练运用MATLAB进行仿真分析的读者而设。本书第三版在继承前两版精华的基础上，紧密结合当前雷达技术发展的最新趋势和实际工程需求，对内容进行了系统性的更新与拓展，旨在提供一个既具理论深度又不乏实践指导性的学习平台。 本书的架构设计兼顾了理论的系统性与应用的针对性。全书从基础概念入手，逐步深入到雷达系统设计的各个关键环节，并通过MATLAB仿真工具的集成应用，将抽象的理论转化为可视化的工程实践。这种“理论+工具+实践”的学习模式，使得读者不仅能理解雷达工作的“是什么”，更能掌握“怎么做”，以及“为什么这样做”。 核心内容概述： 第一部分：雷达系统基础理论 雷达基本原理与方程： 本部分将从电磁波的传播特性出发，详细介绍雷达工作的基本物理过程，包括电磁波的发射、传播、目标反射和接收。在此基础上，系统推导并阐释了雷达方程，这是理解雷达探测能力、设计指标和性能评估的基础。本书将深入剖析雷达方程中的各项参数，如发射功率、天线增益、目标雷达散射截面积（RCS）、传播损耗、接收机灵敏度等，以及它们如何相互影响，共同决定了雷达的最大探测距离和分辨率。对于RCS的建模与影响因素，也会有详尽的论述，帮助读者理解不同目标特性对雷达探测的影响。 信号传播与大气效应： 雷达信号的传播环境直接影响其探测性能。本部分将深入探讨电磁波在不同介质中的传播规律，重点关注大气环境对雷达信号的影响，如衰减、折射、多径效应等。将详细分析不同频率下的传播特性，以及气象条件（如雨、雪、雾）对雷达信号的影响机制和量化模型。这部分内容对于设计在复杂气象条件下工作的雷达系统至关重要。 目标回波特性： 目标的雷达散射特性是决定雷达探测能力的关键因素之一。本部分将对各种典型目标的雷达散射特性进行详细介绍，包括点目标、分布式目标（如海面、地物）以及复杂目标的RCS模型。将深入分析目标形状、材料、角度等因素对RCS的影响，并介绍RCS的测量方法和统计模型。对于动态目标，还将探讨其回波信号的统计特性，为后续的信号处理算法设计奠定基础。 第二部分：雷达信号处理基础 脉冲压缩技术： 为了提高雷达的距离分辨率和探测性能，脉冲压缩技术是必不可少的。本部分将系统介绍各种脉冲压缩的原理，包括线性调频（LFM）信号、非线性调频信号以及相位编码信号等。将详细阐述匹配滤波器的设计与实现，以及脉冲压缩后的距离旁瓣抑制技术，如窗函数设计等。MATLAB在这些算法的仿真和分析中将得到充分应用。 多普勒信号处理： 雷达的多普勒效应能够测量目标的径向速度，并有助于抑制地面杂波。本部分将深入讲解多普勒原理，介绍脉冲多普勒雷达（PDR）的工作模式，以及如何通过FFT等算法提取目标的径向速度信息。将详细分析多普勒滤波器的设计，包括杂波图（Clutter Map）的概念和应用，以及如何实现动目标显示（MTI）和动目标检测（MTD）功能，以有效抑制固定和慢速运动的杂波。 脉冲体制与体制选择： 不同的雷达应用场景需要不同的脉冲体制。本部分将介绍多种脉冲体制的特点，如脉冲体制、脉冲重复频率（PRF）体制、脉冲宽度、占空比等。重点讨论如何根据雷达探测距离、分辨率、速度测量精度、杂波抑制能力等要求，选择最优的脉冲体制。将分析不同PRF选择可能带来的距离模糊和速度模糊问题，以及相应的解决方法。 第三部分：雷达系统设计关键技术 天线与波束形成： 天线是雷达系统的“眼睛”，其性能直接决定了雷达的探测方向性和覆盖范围。本部分将介绍各种雷达天线类型，如抛物面天线、相控阵天线、无源相控阵（PESA）和有源相控阵（AESA）等。将深入讲解天线的各项参数，如增益、方向图、波束宽度、旁瓣电平等。对于相控阵天线，将详细介绍波束指向的原理、馈电网络设计、移相器技术以及波束形成算法。 发射机与接收机设计： 发射机负责产生高功率的雷达信号，接收机则负责接收和放大微弱的目标回波。本部分将介绍不同类型雷达发射机的设计，包括脉冲体制下的固态发射机和速调管发射机等。对于接收机，将深入分析其关键组成部分，如低噪声放大器（LNA）、混频器、中频滤波器、检波器等，并讨论噪声系数、动态范围、线性度等关键性能指标。 目标检测与跟踪： 雷达的核心任务是检测目标并对其进行跟踪。本部分将介绍目标检测的统计学基础，包括最优检测器（Neyman-Pearson准则）和CFAR（恒虚警率）检测技术。将详细讲解各种CFAR检测算法，如单元平均CFAR、有序统计量CFAR等，以及它们在不同杂波环境下的性能。对于目标跟踪，将介绍卡尔曼滤波器（KF）及其变种，如扩展卡尔曼滤波器（EKF）和无迹卡尔曼滤波器（UKF），以及它们在雷达目标跟踪中的应用，包括单目标跟踪和多目标跟踪。 雷达干扰与抗干扰： 电子干扰是雷达系统面临的严峻挑战。本部分将深入分析各种雷达干扰的类型，包括欺骗干扰、诱饵干扰、噪音干扰等，以及它们的干扰机理。在此基础上，将介绍多种雷达抗干扰技术，如频率捷变、波形捷变、脉冲压缩、脉冲多普勒处理、自适应波束形成、以及电子对抗（ECM）与电子反对抗（ECCM）策略。 第四部分：MATLAB在雷达系统分析与设计中的应用 MATLAB仿真环境搭建与基础： 本部分将引导读者熟悉MATLAB的开发环境，介绍其在数值计算、信号处理、数据可视化等方面的强大功能，以及在雷达仿真中的基础操作。 雷达系统关键模块的MATLAB仿真： 这是本书的特色与亮点。本书将提供大量的MATLAB代码示例，贯穿于各个章节，用于仿真和分析雷达系统的各个关键模块。读者将学会如何利用MATLAB实现： 雷达方程的计算与分析。 各种脉冲波形（LFM、非LFM）的设计与匹配滤波。 脉冲压缩效果的仿真与评估。 多普勒信号处理，包括FFT分析、杂波图生成、MTI/MTD仿真。 天线方向图的绘制与分析。 相控阵波束形成与指向的仿真。 目标检测算法（CFAR）的实现与性能评估。 目标跟踪算法（卡尔曼滤波）的仿真与实现。 雷达干扰与抗干扰场景的仿真。 雷达系统整体性能的仿真与参数优化。 雷达系统仿真实例与案例分析： 本部分将通过具体的雷达系统应用案例，如地面搜索雷达、机载火控雷达、气象雷达等，展示如何综合运用MATLAB工具对这些系统进行建模、仿真、分析和优化。这些实例将帮助读者将理论知识与实际工程问题联系起来，提升解决实际问题的能力。 本书的特点： 系统性与全面性： 涵盖了雷达系统从基础原理到高级设计的全过程，理论知识扎实，又不乏工程实践的指导。 MATLAB深度融合： 将MATLAB作为贯穿全书的仿真工具，提供大量可执行的M文件代码，让读者在学习理论的同时，能够亲手实现和验证。 先进性与前瞻性： 紧跟雷达技术发展前沿，如相控阵雷达、先进信号处理技术等，为读者提供最新的技术视角。 实用性与可操作性： 理论讲解深入浅出，仿真代码清晰易懂，方便读者进行二次开发和实际应用。 面向读者： 适合高等院校电子工程、信息工程、通信工程、自动化等专业的本科生、研究生，以及雷达领域的科研人员和工程师。 通过阅读《雷达系统分析与设计（MATLAB版，第3版）》，读者将能够建立起对雷达系统的深刻理解，掌握现代雷达设计与分析的核心方法，并熟练运用MATLAB这一强大的工具，为从事雷达系统的研发、设计、测试和应用奠定坚实的基础。本书将是一本您在雷达技术领域不可多得的案头宝典。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 这本书最大的亮点在于它将理论知识与实际工程应用紧密结合，并且充分利用了MATLAB强大的仿真和分析能力。在学习过程中，我发现书中对于雷达系统性能评估的章节特别具有指导意义。它不仅介绍了各种性能指标的定义，还详细说明了如何利用MATLAB来计算和分析这些指标，例如雷达的探测距离、角分辨率、距离分辨率以及杂波对探测能力的影响等。我尝试按照书中的方法，利用MATLAB对一款简易的脉冲多普勒雷达进行性能仿真，并分析了不同参数设置下，其探测概率和虚警概率的变化趋势。此外，书中对雷达信号的调制与解调、脉冲压缩、多普勒滤波等核心技术进行了深入浅出的讲解，并且提供了相应的MATLAB代码示例。这些代码不仅易于理解，而且可以直接移植到实际项目中，极大地缩短了开发周期。这本书就像一个经验丰富的领路人，帮助我从理论层面走向了实践应用，让我能够更自信地进行雷达系统的分析和设计工作。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 翻开这本书，我仿佛走进了一个充满智慧的殿堂。书中的概念清晰，逻辑严谨，对雷达系统各个环节的剖析细致入微，从理论基础到工程实现，都展现了作者深厚的功底。尤其让我印象深刻的是，书中并没有止步于枯燥的公式推导，而是巧妙地将MATLAB的强大功能融入其中，通过大量的实例代码，将抽象的理论具象化，让学习过程变得生动有趣。我曾为某个雷达信号处理的难题而苦恼，尝试了多种方法都收效甚微，直到看到书中关于目标回波建模和干扰抑制的章节，才豁然开朗。作者对不同类型干扰的特性及其在MATLAB中的仿真方法进行了详尽的阐述，并给出了行之有效的抑制策略。我按照书中的思路，结合自己的数据进行了复现，结果令人欣喜，极大地提高了我的雷达系统性能分析的准确性。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一位经验丰富的导师，在我学习和研究的道路上提供了 invaluable 的指导。它让我对雷达系统有了更深刻的理解，也激发了我进一步探索相关领域的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 对于刚接触雷达系统或者想要深入了解其设计过程的学生而言，这本书无疑是一本不可多得的宝藏。我第一次阅读时，就被书中清晰的章节结构和由浅入深的讲解方式所吸引。作者用生动形象的比喻解释复杂的概念，让我在不知不觉中就掌握了雷达系统的基本原理。随后，书中对MATLAB的应用更是让我眼前一亮。以往学习理论知识时，总觉得与实际操作脱节，难以体会其精髓。而这本书通过提供详尽的MATLAB代码示例，将理论知识转化为可执行的程序，我可以直接运行、修改并观察结果，这使得我对雷达信号的生成、传播和接收有了更直观的认识。我曾经用书中的代码来模拟不同天线方向图对雷达探测范围的影响，也尝试了用不同的脉冲重复频率来分析多普勒频移的特性。这些实践操作让我对雷达系统的参数选择和性能优化有了更深刻的理解。这本书不仅教授了知识，更培养了解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 说实话，在接触这本书之前，我对雷达系统的理解一直停留在比较表面的层次，感觉它是一个高大上但又遥不可及的领域。然而，《雷达系统分析与设计(MATLAB版,第3版)》彻底改变了我的看法。书中将复杂的雷达系统拆解成一个个可以理解的模块，并详细介绍了每个模块的功能和设计思路。我尤其欣赏作者在书中对各种先进雷达技术的介绍，比如相控阵雷达、合成孔径雷达等，并且能够将这些高级概念用MATLAB进行仿真演示。这让我得以窥探到雷达技术的前沿发展。通过阅读书中关于杂波建模和抑制的部分，我理解了不同类型的杂波（如海杂波、地杂波）对雷达性能的影响，以及如何通过设计合适的信号处理算法来减弱这些影响。我尝试用书中的代码来生成不同场景下的杂波模型，并对这些杂波进行了频谱分析，这对于理解杂波的特性和设计有效的杂波抑制方案非常有帮助。这本书让我看到了雷达系统在现代军事和民用领域中的重要作用，也让我对未来雷达技术的发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 作为一名在雷达行业摸爬滚打多年的工程师，我深知理论与实践相结合的重要性。这本书恰恰完美地平衡了这一点。它不仅系统地介绍了雷达系统的基本原理，如脉冲压缩、多普勒处理、杂波抑制等，更重要的是，它提供了一套完整的MATLAB实现方案。我特别喜欢书中对雷达系统设计流程的梳理，从需求分析到系统指标的确定，再到具体硬件参数的选择和软件算法的实现，都考虑得非常周全。通过书中的实例，我学习到了如何利用MATLAB进行雷达方程的计算，如何仿真不同调制方式下的回波信号，以及如何评估雷达系统的探测概率和虚警概率。尤其是在目标跟踪方面，书中对卡尔曼滤波、粒子滤波等经典算法的MATLAB实现进行了详细讲解，并演示了它们在不同场景下的应用效果。这对于我优化现有的跟踪算法，提高跟踪精度起到了至关重要的作用。这本书的实用性体现在每一个细节中，它让原本复杂的雷达系统设计变得触手可及，极大地提升了我的工作效率和技术能力。