无线电导航原理与信号接收技术 9787118097955 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴苗 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118097955

商品编码：29761148529

包装：平装

出版时间：2015-01-01

图书基本信息
图书名称	无线电导航原理与信号接收技术	作者	吴苗
定价	58.00元	出版社	国防工业出版社
ISBN	9787118097955	出版日期	2015-01-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

吴苗、朱银兵、李方能、许江宁编著的《无线电导航原理与信号接收技术》主要阐述了无线电导航基本理论、系统定位误差理论和多种不同导航系统的工作原理、组成及信号设计以及无线电导航信号接收处理的关键技术。全书分为四部分。共8章。、2章为部分：阐述了导航的基本概念和技术基础。第3章为第二部分：深入研究系统定位的一系列误差理论。第4～7章为第三部分：结合无线电导航的信号测量原理，有针对性地对直线、圆和双曲线等无线电导航系统原理、典型系统组成、性能和信号设计进行了阐述。第8章为第四部分：重点介绍了现代信号处理技术在罗兰C导航系统信号接收中的应用。 　　本书可以作为导航及导航相关专业本科的专业理论教材，也可以用作导航及导航相关专业的研究生的自学教材，以及从事导航专业的技术人员和管理人员的培训教材或工作参考书籍。

作者简介

目录

部分 章 导航系统概述 1.1 导航的基本概述 1.1.1 导航的基本概念 1.1.2 导航的基本功能 1.2 导航的基本元素 1.2.1 航向（Course） 1.2.2 航迹 1.2.3 方位（Bearing） 1.2.4 航向角（Q） 1.2.5 真航向、真方位与航向角之间的关系 1.2.6 航速（Sailing Speed） 1.3 导航的基本需求 1.3.1 航空导航需求 1.3.2 航海导航需求 1.3.3 陆地导航需求 1.3.4 航天导航应用 1.3.5 非导航应用需求 1.4 导航的分类 1.4.1 观测导航 1.4.2 天文导航 1.4.3 地磁导航 1.4.4 推算导航 1.4.5 无线电导航 1.4.6 激光导航 1.4.7 组合导航 1.5 无线电导航的发展历史 1.5.1 早期阶段 1.5.2 发展阶段 1.5.3 成熟阶段 1.5.4 全球阶段 1.5.5 未来发展趋势 本章小结 复习思考题 第2章 无线电导航的定位原理与技术基础 2.1 无线电导航的基本原理和分类 2.1.1 无线电导航的一般过程 2.1.2 无线电导航的物理基础 2.1.3 无线电导航的定位几何原理 2.1.4 无线电导航的分类 2.2 无线电导航系统的主要技术指标 2.2.1 信号特性（Single） 2.2.2 度（Accuracy） 2.2.3 可靠性（Reliability） 2.2.4 可用性（Availability） 2.2.5 连续性（Continuity） 2.2.6 完备性（Integrity） 2.2.7 定位速率（Position Velocity） 2.2.8 导航信息多值性（Navigation Information Ambiguity） 2.2.9 系统容量（System Capacity） 2.2.10 覆盖范围（Coverage） 2.2.11 抗干扰性（Anti-jamming） 2.3 无线电导航信号传播的一般知识 2.3.1 电波传播的基本概念 2.3.2 地面波传播 2.3.3 天波传播 2.3.4 视距传播 2.3.5 波导模传播 2.4 坐标系及其变换 2.4.1 地球的形体 2.4.2 大地坐标系 2.4.3 空间坐标系统 2.4.4 空间直角坐标与大地坐标的关系 本章小结 复习思考题 第二部分 第3章 无线电导航系统的误差原理 3.1 无线电导航系统测量误差 3.1.1 无线电导航测量误差的基本概念 3.1.2 观测精度的评定标准 3.1.3 观测值函数的均方误差 3.2 位置线误差 3.2.1 位置线的基本概念 3.2.2 位置线梯度 3.2.3 无线电测向系统的位置线 3.2.4 无线电测距系统的位置线 3.2.5 无线电测距差系统的位置线 3.3 定位误差 3.3.1 定位误差的基本概念 3.3.2 定位误差的等概率误差椭圆 3.3.3 均方误差圆 3.4 工作区 3.4.1 工作区的基本概念 3.4.2 无线电测向系统的工作区 3.4.3 无线电测距系统的工作区 3.4.4 无线电测距差系统的工作区 3.4.5 导航台配置情况对测距差导航系统工作区的影响 3.4.6 测距差导航系统的覆盖区 本章小结 复习思考题 第三部分 第4章 无线电测向导航系统 4.1 测向定位原理 4.1.1 两台测向定位法 4.1.2 单台测向定位法 4.1.3 归航法 4.2 电波来向的测定方法 4.2.1 天线的方向性 4.2.2 小值测向法 4.2.3 大值测向法 4.2.4 比较测向法 4.3 无线电测向仪 4.3.1 测角系统组成 4.3.2 无线电测角器的测角原理 4.3.3 阴极射线管目测式无线电测向仪 4.4 无线电罗盘 4.4.1 系统简介 4.4.2 机载无线电自动定向仪 4.4.3 无方向无线电信标 4.5 仪表着陆系统（ILS） 4.5.1 系统简介 4.5.2 下滑台 4.5.3 航向台 4.5.4 指点信标 4.5.5 仪表着陆系统的优缺点 本章小结 复习思考题 第5章 无线电脉冲测距导航系统 5.1 距离测量设备 5.1.1 系统特性 5.1.2 系统的构成与工作原理 5.2 频率测距导航系统——无线电高度表 5.2.1 系统特性 5.2.2 系统测距原理 5.3 微波着陆系统 5.3.1 系统简介 5.3.2 系统工作原理 5.3.3 系统信号格式 本章小结 复习思考题 第6章 无线电相位测距导航系统 6.1 相位测距原理 6.2 伏尔系统 6.2.1 系统概述 6.2.2 系统工作原理 6.2.3 系统信号格式 6.3 塔康系统 6.3.1 概述 6.3.2 系统工作原理 6.3.3 系统信号格式 6.4 GPS系统 6.4.1 系统特点 6.4.2 系统组成 6.4.3 系统工作原理 6.4.4 系统信号格式 6.4.5 测量方法 6.5 北斗卫星导航系统 6.5.1 系统概述 6.5.2 系统组成 6.5.3 系统应用 6.5.4 未来发展 本章小结 复习思考题 第7章 无线电测距差导航系统 7.1 脉冲测距差导航系统 7.1.1 概述 7.1.2 脉冲测距差定位原理 7.1.3 发射台的配置 7.1.4 位置线双值性的消除 7.1.5 主副台信号的识别 7.1.6 系统定位 7.2 相位测距差导航系统 7.2.1 概述 7.2.2 相位测距差原理 7.2.3 相位差测量系统中存在的问题 7.2.4 信号同步 7.2.5 信号区分 7.2.6 多值性的消除 7.2.7 巷识别 7.3 脉冲-相位测距差定位原理 7.3.1 概述 7.3.2 脉冲-相位测距差原理 7.3.3 消除多值性的必要条件 7.4 罗兰C系统 7.4.1 系统特点 7.4.2 系统组成 7.4.3 罗兰C接收机 7.5 E罗兰系统 7.5.1 国外罗兰C的技术改造 7.5.2 罗兰C现代化改造 7.5.3 卫星陆基增强系统的技术改造 7.5.4 对增强罗兰的评估测试 本章小结 复习思考题 第四部分 第8章 罗兰C系统的信号接收技术 8.1 信号设计 8.1.1 工作频率的选择 8.1.2 100kHz地波传播特性对系统工作的影响 8.1.3 信号设计原则 8.1.4 单个信号设计分析 8.1.5 系统信号设计分析 8.2 相位编码与相关检测 8.2.1 相位编码 8.2.2 相关检测 8.2.3 多脉冲相位互补码的基本概念 8.2.4 国际常用码分析 8.3 自动搜索 8.3.1 基本概念 8.3.2 信号检测问题 8.3.3 采样脉冲的结构形式 8.3.4 搜索原理 8.3.5 算法验证 8.4 天地波识别 8.4.1 基本概念 8.4.2 传统罗兰C接收机中的天地波识别方法 8.4.3 时间估计的经典理论 8.4.4 基于现代信号处理的天地波延迟估计技术 8.4.5 基于优化包络相关的天地波延迟估计技术 8.4.6 基于时频分析的天地波识别方法 8.5 相位跟踪 8.5.1 常用模拟跟踪环路 8.5.2 相位跟踪方法设计 8.5.3 算法验证 8.6 周期识别 8.6.1 基本概念 8.6.2 传统的周期识别方法 8.6.3 基于高斯平滑滤波的罗兰C周期识别新方法 8.7 距离差参量测量与定位 8.7.1 单台链双曲线定位算法 8.7.2 非时基圆圆定位算法 8.7.3 多台链双曲线定位算法 本章小结 复习思考题 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

领航的艺术：从物理之声到智慧之网 我们的世界，从微小的原子尺度到浩瀚的宇宙空间，无处不在地被无形的信号所连接。这些信号，如同生命中的脉搏，传递着信息，指引着方向，构筑了现代文明的基石。从古老的星辰导航到如今高度自动化的交通系统，人类对于“指路明灯”的追求从未停歇。而在这场追寻中，“无线电导航”无疑是最为璀璨的篇章之一。它不仅是穿越海洋、飞越天空的可靠向导，更是构建全球定位系统、实现智能通信的关键技术。 想象一下，当您身处茫茫大海，或是在陌生的城市中迷失方向，一款能够精准指引您到达目的地的设备，将是多么宝贵的存在。这份精准，正是源自无线电导航的奇妙力量。它利用无线电波的传播特性，通过发射和接收电磁波，实现对物体位置、速度和方向的测量。这背后，是深厚的物理学原理、精密的工程设计，以及不断演进的信号处理技术。 从牛顿的万有引力到麦克斯韦的电磁场理论 要理解无线电导航的精髓，我们必须回溯到科学的源头。早在牛顿时代，人们就已经认识到物体之间的引力作用，这为天体导航奠定了理论基础。然而，真正的革命性突破，源于19世纪末20世纪初的电磁学研究。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦用一组优美的方程，统一了电和磁的现象，并预言了电磁波的存在。这预言，如同点燃了一盏通往无线电时代的明灯。海因里希·赫兹的实验，更是直接证实了电磁波的存在，从而开启了人类无线通信和导航的新纪元。 无线电导航的基石，正是建立在对电磁波特性的深刻理解之上。无线电波以光速在空间传播，其传播速度几乎恒定不变。这为我们测量距离提供了可能。导航系统通常会发射出带有特定时间编码的无线电信号，接收设备通过测量接收到的信号与发射信号之间的时间差，就可以计算出信号传播的距离。再结合来自多个发射源（如导航信标站或卫星）的距离信息，通过几何学原理，就可以精确地确定接收设备自身的位置。 导航系统的演进：从陆地信标到卫星星座 历史上，无线电导航的发展经历了几个重要的阶段。早期，陆地上的无线电信标站是主要的导航工具。这些信标站会周期性地发射出特定的无线电信号，飞机和船只上的接收设备可以根据信号的方向和强度，判断自身相对于信标站的位置。例如，著名的“洛兰”（Loran）系统，便是当时广泛应用的远程导航系统，它利用一对或多对陆地信标站发射的脉冲信号，通过测量到达接收机的时间差来确定位置。 然而，陆地信标系统存在覆盖范围有限、易受地形和天气影响等缺点。随着技术的进步，特别是空间技术的发展，卫星导航系统应运而生，并彻底改变了导航的面貌。最广为人知的莫过于美国的全球定位系统（GPS）。GPS系统由部署在太空中的数十颗导航卫星组成，它们以精确的轨道运行，并持续广播导航信号。接收机只需要接收来自至少四颗卫星的信号，就可以在全球范围内实现高精度的定位。 GPS的成功，催生了其他国家和地区自主研发的卫星导航系统，例如俄罗斯的“格洛纳斯”（GLONASS）、欧洲的“伽利略”（Galileo）以及中国的“北斗”（BeiDou）。这些多星座系统共同构成了当前全球导航卫星系统（GNSS）的网络，它们相互补充，提升了导航的可靠性和可用性，特别是在城市峡谷、高纬度地区等GPS信号可能受到遮挡的环境中。 信号接收技术的挑战与创新 导航系统的强大，离不开精密的信号接收技术。接收设备不仅仅是一个简单的“耳朵”，它需要能够从纷繁复杂的电磁环境中，精确地捕捉到微弱的导航信号。这意味着接收机必须具备极高的灵敏度和选择性，能够滤除各种干扰信号，如其他无线电通信、雷达信号，甚至是自然界的电磁噪声。 信号的接收过程，是一个充满挑战的旅程。无线电信号在传播过程中会受到多种因素的影响，如多径效应、大气延迟、接收机噪声等。 多径效应：信号在传播过程中，可能会遇到建筑物、山脉等障碍物，发生反射、散射，从而产生多个不同路径到达接收机的信号。这些信号的叠加，可能导致信号失真，产生定位误差。 大气延迟：无线电信号穿越电离层和对流层时，会受到这些大气层的折射和衰减，导致信号传播速度发生变化，从而引入定位误差。 接收机噪声：任何电子设备都会产生一定的内部噪声，这些噪声会与导航信号叠加，影响信号的精确测量。 为了克服这些挑战，信号接收技术不断创新。先进的接收机设计采用了多种技术： 数字信号处理（DSP）：现代导航接收机普遍采用数字信号处理技术，通过强大的算法对接收到的信号进行滤波、解调、解扩等处理，从而提取出精确的导航信息。 抗干扰技术：通过设计特殊的滤波器、采用自适应信号处理技术等，有效抑制干扰信号对导航信号的影响。 误差补偿算法：利用模型和观测数据，对大气延迟、卫星钟差等误差进行实时补偿，提高定位精度。 多模接收机：能够同时接收来自不同导航卫星系统（如GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou）信号的接收机，极大地提高了定位的可靠性和精度，尤其是在信号条件较差的区域。 信号的“语言”：编码与调制 无线电导航信号并非简单的“嘟嘟”声，它承载着丰富的信息，而这些信息是通过特定的编码和调制方式传递的。 编码：导航信号中包含了区分不同卫星、不同信号类型的信息，以及用于误差检测和纠正的冗余信息。例如，GPS信号中包含了伪随机噪声（PRN）码，每颗卫星都拥有一个独特的PRN码，接收机可以通过识别这个码来区分不同的卫星。同时，导航电文（Navigation Message）中包含了卫星的轨道参数（星历）、时钟校正信息、大气模型参数等，这些信息对于接收机进行精确计算至关重要。 调制：为了将数字信息可靠地传输到空间中，需要将信息信号“加载”到高频载波信号上，这个过程就是调制。导航系统通常采用相位调制或频率调制等方式，将包含导航数据的数字信号调制到射频载波上。接收机则通过解调过程，将这些信息从载波中提取出来。 无线电导航的应用：连接你我，驱动未来 无线电导航早已深入到我们生活的方方面面，其应用场景之广泛，令人难以想象。 交通运输：从航空器的空中管制、舰船的航海导航，到汽车的自动驾驶、共享单车的定位，无线电导航是现代交通安全与效率的保障。 地理测绘与资源管理：精确的地理位置信息是地图绘制、土地测量、资源勘探、环境监测不可或缺的工具。 应急响应与搜救：在灾害发生时，通过定位技术可以快速找到受困人员，协调救援力量，大大提高了应急响应的效率。 科学研究：板块运动监测、地球形状测量、气候变化研究等，都离不开高精度的定位技术。 个人生活：智能手机中的地图导航、位置服务、运动追踪，都依赖于内置的导航接收机。 未来的展望：更智能、更融合的导航 随着科技的不断发展，无线电导航的未来充满了无限可能。 更高精度与可靠性：新一代导航卫星系统将提供更高精度的定位服务，结合先进的接收机技术，有望实现米级甚至厘米级的定位。同时，通过多系统融合、地面增强系统（如SBAS、GBAS）的应用，导航的可靠性将进一步提升，特别是在城市、室内等复杂环境下。 智能与自主：未来的导航系统将更加智能化，能够根据实时交通信息、天气状况等，自主规划最优路径。自动驾驶汽车的普及，更是对高精度、高可靠性导航的终极检验。 融合通信与导航：将通信功能与导航功能深度融合，不仅能够实现位置信息的共享，还可能通过与其他设备的协同，构建更加智能化的物联网生态系统。 新频段与新技术：对更高频段（如L波段、S波段）的探索，以及新一代信号编码和处理技术的应用，将为导航系统带来新的突破。 无线电导航，这项看似“无形”的技术，却在悄然改变着我们的世界，连接着我们与未知。它不仅仅是一项技术，更是一种智慧的体现，一种人类探索未知、连接彼此的永恒追求。从理解电磁波的奥秘，到掌握信号接收的艺术，再到展望未来的无限可能，每一次的进步，都让我们离那个“天涯若比邻”的理想世界更近一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版简直是灾难，油墨晕染得厉害，好几页的插图边缘模糊不清，根本看不出电路图的细节。我原本以为这是因为运输过程中受潮了，但仔细翻阅下来发现，这似乎是印刷批次本身的问题。尤其是涉及到重要的波形图和频谱分析的章节，图例和坐标轴的标签模糊到需要用放大镜才能勉强辨认，这对于理解高深的理论知识来说简直是致命的障碍。更别提书中的公式推导部分，很多数学符号的粗细不一致，有的甚至被裁切了一部分，看得人心里发毛。我猜想是不是出版社为了赶进度，质检环节形同虚设。对于需要对照原理图进行实验操作的读者来说，这样的印刷质量极大地增加了出错的概率和理解的难度。我不得不花费额外的时间去网上搜索清晰的参考图，这完全打乱了我学习的节奏，实在让人非常恼火。希望未来的再版能彻底解决这些低级错误，毕竟内容再好，如果载体本身都无法正常阅读，那也失去了意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事逻辑混乱得让人抓狂，仿佛作者是将不同时间点记录下的笔记简单地拼接在一起，缺乏一个贯穿始终的主线结构。第一章还在谈论基础的电磁波传播模型，突然间第二章就跳跃到了复杂的现代数字调制技术，中间没有任何平滑的过渡或者必要的铺垫。读者需要不断地在章节之间来回翻阅，试图拼凑出知识点之间的内在联系。更奇怪的是，某些看似关键的定义和术语，直到全书快结束时才被提及，而且给出的解释也含糊不清，让人感觉像是在玩一个没有地图的寻宝游戏。作者似乎假定读者已经对该领域有非常深厚的背景知识，因此省去了大量解释“为什么”和“如何”的基础性讲解，使得初学者根本无从下手。这种“为专家写作”的姿态，完全忽视了教材应该具备的循序渐进的教学功能，读起来极其费力，完全没有流畅感可言。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度严重失衡，给人一种“浅尝辄止”的遗憾感。它似乎想包罗万象，从早期的模拟系统到最新的软件定义无线电（SDR）技术都想触及，结果就是每一个关键点都只停留在了概念层面，缺乏深入的数学推导和实际应用案例的支撑。比如，在介绍高效编码技术时，只是简单地提到了其原理，但对于如何根据具体信道条件选择最优编码率的工程决策过程，书中却避而不谈。对于那些希望通过这本书来提升工程实践能力的读者来说，这本书的价值非常有限。它更像是一本面向非专业人士的科普读物，而非一本严谨的工程教材或参考手册。读完后，我感觉自己对“是什么”有了一些模糊的印象，但对于“如何做”和“为什么是这样”却依然茫然无知，非常不过瘾。

评分☆☆☆☆☆

这本书的纸张质量和装帧设计散发着一股浓浓的九十年代气息，让人联想到图书馆里那些被翻烂的老旧教材。内页纸张泛黄且厚度不足，拿在手里总感觉很容易被撕裂，而且散热性极差，长时间阅读下来，书本的温度会明显升高，握持感很不舒适。封面设计更是毫无审美可言，那种老套的几何图形搭配土气的配色方案，完全无法体现出主题的前沿性和技术感。每次带它去咖啡馆学习，都感觉与其他现代化的技术书籍格格不入，让人提不起精神。即便内容是硬道理，但如此落伍的外在包装，也反映出出版方在产品细节和用户体验上的严重疏忽，似乎完全没有考虑到现代读者对阅读体验的期待，这实在是一种对知识载体的漠视。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的翻译质量低劣得令人发指，简直像是机器直译后连校对都没有进行。里面充满了大量生硬、晦涩的“中式英语”表达，很多专业术语的中文翻译都严重滞后于行业内的通用标准。例如，某些表示“同步”的词汇，竟然被翻译成了非常古怪的、从未在任何权威资料中见过的表述，这直接导致我花了大量时间去猜测作者到底想表达哪个标准的术语。更严重的是，在涉及到算法描述的部分，语句结构上的歧义性使得对指令集的理解产生了偏差。我甚至怀疑译者是否真正理解了原文的深层含义，还是仅仅停留在词汇层面的对应。这种低水平的翻译工作，不仅浪费了购买者的金钱，更重要的是，它严重污染了学习过程，迫使我必须拿着原版教材（如果能找到的话）来对照核实，这完全失去了购买一本中文教材的初衷。