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第1章 雷达距离方程t1
1.1 雷达基础 t1
1.1.1 基本功能t1
1.1.2 雷达应用t3
1.1.3 雷达频段t3
1.2 距离方程的推导t5
1.2.1 接收到的信号功率t5
1.2.2 双基地雷达方程t6
1.2.3 应答机和电子战方程t6
1.2.4 接收机噪声t7
1.2.5 信噪比t8
1.2.6 射频损耗因子t9
1.2.7 *作用距离的解t10
1.2.8 利用Blake图进行距离计算t10
1.2.9 一般解法t10
1.3 搜索雷达方程t13
1.3.1 均匀搜索的推导t13
1.3.2 搜索雷达方程的重要性t13
1.4 有源干扰时的雷达作用距离t14
1.4.1 远距离噪声干扰的等效温度 t14
1.4.2 干扰有效性t15
1.4.3 欺骗性干扰t16
1.4.4 自屏蔽和护卫干扰t16
1.5 有杂波时的雷达作用距离t17
1.5.1 空域杂波：降雨或箔条t17
1.5.2 空域杂波中的探测距离t19
1.5.3 距离上模糊的杂波t20
1.5.4 表面杂波：陆地和海面t21
1.6 组合干扰下的探测距离t23
参考文献t24
附录1A：关于雷达方程的习题t24
附录1B：提供的Mathcad工具t26
附录1C：习题的解t27
第2章 目标检测理论t28
2.1 噪声统计t29
2.2 对伴有噪声的信号的一个采样进行检波t30
2.2.1 理想的相参检波过程t30
2.2.2 实际检波过程t31
2.2.3 相对于理想系统的检波器损耗t33
2.2.4 匹配滤波器及匹配损耗t33
2.3 脉冲串的积累t34
2.3.1 相参积累t35
2.3.2 视频信号积累t36
2.3.3 二进制积累t38
2.3.4 累积积累 t39
2.3.5 积累器加权损耗t40
2.3.6 虚警时间t40
2.3.7 折叠损耗t41
2.4 起伏目标的检测t43
2.4.1 单个采样检测t43
2.4.2 起伏损耗t43
2.4.3 情况1信号的积累t43
2.4.4 其他目标模型t45
2.4.5 分集增益t47
2.4.6 c2目标的通用方程式t48
2.4.7 起伏目标的二进制积累t49
2.4.8 起伏目标的累积积累t49
2.5 顺序检测t50
2.5.1 两步顺序探测概率t50
2.5.2 有快速确认的顺序检测t50
2.5.3 延迟确认顺序检测t51
2.5.4 顺序检测的能量和时间要求t51
2.6 恒虚警率检测t52
2.6.1 单元平均的CFARt52
2.6.2 双参数CFARt54
2.6.3 时间平均CFAR t55
2.6.4 非参量CFARt55
2.7 有效可检测性因子t55
参考文献t56
附录2A：关于目标检测的习题t58
附录2B：提供的Mathcad工具t60
附录2C：习题的解t60
第3 章 目标和干扰t61
3.1 雷达横截面积的定义t61
3.1.1 等效球体t61
3.1.2 等效天线 t62
3.2 简单物体的雷达横截面积t63
3.2.1 峰值RCS和波瓣结构t63
3.2.2 RCS与波长和姿态角的关系t63
3.2.3 谐振现象t65
3.2.4 RCS 的极化依赖性 t66
3.3 复杂目标的RCSt67
3.3.1 Swerling目标模型 t68
3.3.2 通用目标模型t70
3.3.3 目标谱和相关时间t70
3.3.4 相关频率t71
3.4 横截面积的空间分布t71
3.4.1 目标闪烁t71
3.4.2 二元目标t72
3.4.3 角度、距离和多普勒闪烁t73
3.4.4 闪烁谱t74
3.5 双基地横截面积t75
3.5.1 前向散射RCSt75
3.5.2 双基地增强的范围 t75
3.6 雷达杂波t76
3.6.1 面杂波t77
3.6.2 海杂波 t78
3.6.3 地杂波t79
3.6.4 面杂波幅度分布 t81
3.6.5 面杂波的速度谱t82
3.6.6 降雨杂波t84
3.6.7 箔条t85
3.6.8 体杂波的空间和速度范围 t85
3.6.9 体杂波的幅度分布t87
3.6.10 离散杂波源 t87
3.7 干扰t88
3.7.1 噪声干扰 t88
3.7.2 欺骗干扰 t89
3.7.3 诱饵 t89
参考文献t90
附录 3A：关于目标和干扰的习题t91
附录3B：提供的Mathcad工具t94
附录3C：习题的解t95
第4章 雷达天线t96
4.1 四个坐标上的雷达响应t96
4.1.1 雷达分辨力t96
4.1.2 可分离角度响应 t97
4.1.3 天线方向图的互易性t99
4.2 天线和阵列t99
4.2.1 均匀照射孔径t99
4.2.2 锥削式孔径照射t100
4.2.3 椭圆形孔径和圆形孔径t103
4.2.4 天线副瓣t103
4.2.5 反射面天线t104
4.2.6 透镜天线t108
4.2.7 平面阵列天线t108
4.3 相控阵t109
4.3.1 单元和阵列因子t110
4.3.2 相扫t110
4.3.3 频率扫描 t112
4.3.4 稀疏阵列t113
4.3.5 移相器t114
4.3.6 阵列馈电系统t115
4.3.7 放大器阵列t117
4.3.8 波束形成矩阵t118
4.3.9 相位和幅度误差效应t119
4.3.10 阵列带宽 t121
4.4 超低副瓣天线t123
4.4.1 定义t123
4.4.2 扫描的超低副瓣天线系统设计t124
4.4.3 超低副瓣反射面天线t126
4.5 多波束天线t128
4.5.1 堆积波束系统 t128
4.5.2 单脉冲天线t130
4.5.3 焦平面阵列馈源t133
4.5.4 数字波束形成t134
参考文献t135
附录4A：关于雷达天线的习题t135
附录4B：提供的Mathcad工具t138
附录4C：习题的解t140
第5章 波形和信号处理t141
5.1 模糊函数t141
5.1.1 匹配滤波器的实现 t142
5.1.2 矩形脉冲的响应t143
5.1.3 简单脉冲的分辨力特性t145
5.2 脉冲压缩t146
5.2.1 相位编码脉冲压缩t147
5.2.2 线性调频脉冲压缩t148
5.2.3 非线性调频脉冲波形t151
5.2.4 脉冲压缩波形的多普勒容差t154
5.3 动目标显示t157
5.3.1 脉冲串的频谱t157
5.3.2 脉冲串的模糊函数t159
5.3.3 *MTI滤波器t160
5.3.4 实用MTI滤波器的实现t161
5.3.5 参差PRF和PRF分集MTIt163
5.3.6 带脉冲振荡发射机的MTIt163
5.3.7 非相干MTIt165
5.3.8 区域MTIt165
5.3.9 相干MTI的性能t165
5.3.10 非相干MTI的性能t170
5.3.11 存在移动杂波时的MTIt170
5.3.12 MTI系统的损耗t170
5.3.13 MTI系统中的可检测性因子t172
5.4 脉冲多普勒t172
5.4.1 定义t172
5.4.2 低-PRF PD雷达t174
5.4.3 中-PRF PD雷达t176
5.4.4 高-PRF PD雷达t179
5.4.5 振荡器对PD雷达性能的影响t180
5.4.6 滤波器副瓣对PD雷达性能的影响t183
5.4.7 PD雷达中的损耗因子t184
5.4.8 PD雷达的探测距离t186
参考文献t187
附录5A：关于波形和信号处理的习题t188
附录5B：提供的Mathcad工具t191
附录5C：习题的解t194
第6章 雷达传播t195
6.1 大气衰减t195
6.1.1 晴朗的大气t195
6.1.2 气象衰减t199
6.1.3 穿过潮湿天线罩的衰减t201
6.1.4 电离层衰减t201
6.1.5 箔条的衰减t201
6.1.6 预测衰减时探测距离的Blake方法t202
6.1.7 大气噪声温度t202
6.1.8 大气透镜损耗t203
6.2 表面反射效应t204
6.2.1 传播因子t204
6.2.2 表面反射几何图t204
6.2.3 反射系数t206
6.2.4 粗糙表面t208
6.2.5 植被因子t210
6.2.6 方向图传播因子对雷达探测范围的影响t210
6.3 绕射t211
6.3.1 光滑球面绕射t211
6.3.2 从绕射区到干涉区的过渡t212
6.3.3 刀锋绕射t213
6.3.4 粗糙表面效应t215
6.4 大气折射t216
6.4.1 指数形式基准大气层t217
6.4.2 仰角和距离偏移误差t218
6.4.3 偏移误差的校正t220
6.4.4 对流层起伏t220
6.4.5 大气波导t221
6.4.6 电离层绕射t221
6.4.7 法拉第旋转t222
参考文献t224
附录6A：关于雷达传播的习题t225
附录6B：提供的Mathcad工具t226
附录6C：习题的解t227
第7章 雷达监视t228
7.1 监视雷达基础t228
7.2 两坐标对空监视雷达t230
7.2.1 两坐标搜索问题的定义t230
7.2.2 驻留时间与波束宽度t232
7.2.3 孔径面积的限制t233
7.2.4 两坐标监视的*小平均功率t233
7.2.5 功率与孔径两者之间经济上的折中方案t233
7.2.6 两坐标雷达中传播与杂波上的考虑t233
7.2.7 中程两坐标空中交通管制雷达的实例t235
7.3 堆积波束三坐标监视雷达t237
7.3.1 三坐标搜索问题的定义t237
7.3.2 驻留时间与波束宽度t238
7.3.3 孔径面积与平均功率t238
7.3.4 堆积波束三坐标雷达中杂波方面的考虑t239
7.3.5 远程堆积波束三坐标雷达的实例t239
7.3.6 脉冲内扫描的三坐标雷达t241
7.4 波束扫描的三坐标监视雷达t241
7.4.1 扫描的波束驻留时间与波束宽度t242
7.4.2 孔径面积与平均功率t243
7.4.3 波束扫描三坐标雷达杂波上的考虑t244
7.4.4 波束扫描三坐标雷达的实例t244
7.4.5 多功能雷达的搜索模式t245
7.5 混合型三坐标监视雷达系统t247
7.5.1 多仰角扇区中的堆积波束t247
7.5.2 多重扫描波束t247
7.6 地平线扫描t248
7.6.1 帧时间与仰角波束宽度t248
7.6.2 典型的水平线扫描问题t248
7.7 海用导航雷达t250
7.7.1 搜索空域的定义t250
7.7.2 驻留时间与方位波束宽度t250
7.7.3 海用导航雷达的雷达方程t250
7.7.4 远程海用导航雷达的实例t251
7.8 表面监视雷达t252
7.8.1 战场监视t252
7.8.2 具有实孔径的机载表面监视t253
7.8.3 合成孔径雷达的机载表面监视t255
7.8.4 空对面目标瞄准t255
7.9 利用监视雷达数据进行跟踪t256
7.9.1 目标报告误差t256
7.9.2 边扫描边跟踪滤波器t257
7.9.3 跟7
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内容介绍
本书在全面归纳雷达系统原理的基础上，对雷达性能进行了分析与数学建模。全书前6章为基础理论部分，包括：雷达距离方程，目标检测理论，目标、杂波和干扰分析，雷达天线分析，雷达信号波形设计和信号处理，传播特性分析。第7章和第8章分别介绍了雷达监视、雷达测量与跟踪方法。*后一章对雷达损耗进行了分析。本书覆盖了雷达系统性能分析和数学模型建设，内容系统、完整。每章后都附有参考文献、习题、仿真程序及其说明，便于读者进一步学习和研究。
细节图
作者介绍
David K. Barton，雷达系统咨询专家，现已从马萨诸塞州ANRO工程有限公司退休。1992年被推选为IEEE会士，并于1997年成为美国工程院院士。2002年获得IEEE Dennis J. Picard关于雷达技术和应用奖章。曾服务于美国空军科学咨询委员会、防御情报局和陆军研究实验室。 David K. Barton，雷达系统咨询专家，现已从马萨诸塞州ANRO工程有限公司退休。1992年被推选为IEEE会士，并于1997年成为美国工程院院士。2002年获得IEEE Dennis J. Picard关于雷达技术和应用奖章。曾服务于美国空军科学咨询委员会、防御情报局和陆军研究实验室。
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