雷達係統分析與建模 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[美] David，K.，Barton（戴維，K.，巴頓） 著，南京電子技術研究所 譯

圖書標籤:

• 雷達
• 信號處理
• 係統分析
• 建模
• 電磁波
• 無綫通信
• 目標檢測
• 雷達技術
• 電子工程
• 雷達係統

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121307775

版次：1

商品編碼：12044883

包裝：平裝

叢書名： 國防電子信息技術叢書

開本：16開

齣版時間：2017-01-01

用紙：膠版紙

頁數：412

字數：659000

正文語種：中文

內容簡介

本書在全麵歸納雷達係統原理的基礎上，對雷達性能進行瞭分析與數學建模。全書前6章為基礎理論部分，包括：雷達距離方程，目標檢測理論，目標、雜波和乾擾分析，雷達天綫分析，雷達信號波形設計和信號處理，傳播特性分析。第7章和第8章分彆介紹瞭雷達監視、雷達測量與跟蹤方法。最後一章對雷達損耗進行瞭分析。本書覆蓋瞭雷達係統性能分析和數學模型建設，內容係統、完整。每章後都附有參考文獻、習題、仿真程序及其說明，便於讀者進一步學習和研究。

作者簡介

David K. Barton，雷達係統谘詢專傢，現已從馬薩諸塞州ANRO工程有限公司退休。1992年被推選為IEEE會士，並於1997年成為美國工程院院士。2002年獲得IEEE Dennis J. Picard關於雷達技術和應用奬章。曾服務於美國空軍科學谘詢委員會、防禦情報局和陸軍研究實驗室。 David K. Barton，雷達係統谘詢專傢，現已從馬薩諸塞州ANRO工程有限公司退休。1992年被推選為IEEE會士，並於1997年成為美國工程院院士。2002年獲得IEEE Dennis J. Picard關於雷達技術和應用奬章。曾服務於美國空軍科學谘詢委員會、防禦情報局和陸軍研究實驗室。

目錄

第1章 雷達距離方程 1
1．1 雷達基礎 1
1．1．1 基本功能 1
1．1．2 雷達應用 3
1．1．3 雷達頻段 3
1．2 距離方程的推導 5
1．2．1 接收到的信號功率 5
1．2．2 雙基地雷達方程 6
1．2．3 應答機和電子戰方程 6
1．2．4 接收機噪聲 7
1．2．5 信噪比 8
1．2．6 射頻損耗因子 9
1．2．7 最大作用距離的解 10
1．2．8 利用Blake圖進行距離計算 10
1．2．9 一般解法 10
1．3 搜索雷達方程 13
1．3．1 均勻搜索的推導 13
1．3．2 搜索雷達方程的重要性 13
1．4 有源乾擾時的雷達作用距離 14
1．4．1 遠距離噪聲乾擾的等效溫度 14
1．4．2 乾擾有效性 15
1．4．3 欺騙性乾擾 16
1．4．4 自屏蔽和護衛乾擾 16
1．5 有雜波時的雷達作用距離 17
1．5．1 空域雜波：降雨或箔條 17
1．5．2 空域雜波中的探測距離 19
1．5．3 距離上模糊的雜波 20
1．5．4 錶麵雜波：陸地和海麵 21
1．6 組閤乾擾下的探測距離 23
參考文獻 24
附錄1A：關於雷達方程的習題 24
附錄1B：提供的Mathcad工具 26
附錄1C：習題的解 27
第2章 目標檢測理論 28
2．1 噪聲統計 29
2．2 對伴有噪聲的信號的一個采樣進行檢波 30
2．2．1 理想的相參檢波過程 30
2．2．2 實際檢波過程 31
2．2．3 相對於理想係統的檢波器損耗 33
2．2．4 匹配濾波器及匹配損耗 33
2．3 脈衝串的積纍 34
2．3．1 相參積纍 35
2．3．2 視頻信號積纍 36
2．3．3 二進製積纍 38
2．3．4 纍積積纍 39
2．3．5 積纍器加權損耗 40
2．3．6 虛警時間 40
2．3．7 摺疊損耗 41
2．4 起伏目標的檢測 43
2．4．1 單個采樣檢測 43
2．4．2 起伏損耗 43
2．4．3 情況1信號的積纍 43
2．4．4 其他目標模型 45
2．4．5 分集增益 47
2．4．6 c2目標的通用方程式 48
2．4．7 起伏目標的二進製積纍 49
2．4．8 起伏目標的纍積積纍 49
2．5 順序檢測 50
2．5．1 兩步順序探測概率 50
2．5．2 有快速確認的順序檢測 50
2．5．3 延遲確認順序檢測 51
2．5．4 順序檢測的能量和時間要求 51
2．6 恒虛警率檢測 52
2．6．1 單元平均的CFAR 52
2．6．2 雙參數CFAR 54
2．6．3 時間平均CFAR 55
2．6．4 非參量CFAR 55
2．7 有效可檢測性因子 55
參考文獻 56
附錄2A：關於目標檢測的習題 58
附錄2B：提供的Mathcad工具 60
附錄2C：習題的解 60
第3 章 目標和乾擾 61
3．1 雷達橫截麵積的定義 61
3．1．1 等效球體 61
3．1．2 等效天綫 62
3．2 簡單物體的雷達橫截麵積 63
3．2．1 峰值RCS和波瓣結構 63
3．2．2 RCS與波長和姿態角的關係 63
3．2．3 諧振現象 65
3．2．4 RCS 的極化依賴性 66
3．3 復雜目標的RCS 67
3．3．1 Swerling目標模型 68
3．3．2 通用目標模型 70
3．3．3 目標譜和相關時間 70
3．3．4 相關頻率 71
3．4 橫截麵積的空間分布 71
3．4．1 目標閃爍 71
3．4．2 二元目標 72
3．4．3 角度、距離和多普勒閃爍 73
3．4．4 閃爍譜 74
3．5 雙基地橫截麵積 75
3．5．1 前嚮散射RCS 75
3．5．2 雙基地增強的範圍 75
3．6 雷達雜波 76
3．6．1 麵雜波 77
3．6．2 海雜波 78
3．6．3 地雜波 79
3．6．4 麵雜波幅度分布 81
3．6．5 麵雜波的速度譜 82
3．6．6 降雨雜波 84
3．6．7 箔條 85
3．6．8 體雜波的空間和速度範圍 85
3．6．9 體雜波的幅度分布 87
3．6．10 離散雜波源 87
3．7 乾擾 88
3．7．1 噪聲乾擾 88
3．7．2 欺騙乾擾 89
3．7．3 誘餌 89
參考文獻 90
附錄 3A：關於目標和乾擾的習題 91
附錄3B：提供的Mathcad工具 94
附錄3C：習題的解 95
第4章 雷達天綫 96
4．1 四個坐標上的雷達響應 96
4．1．1 雷達分辨力 96
4．1．2 可分離角度響應 97
4．1．3 天綫方嚮圖的互易性 99
4．2 天綫和陣列 99
4．2．1 均勻照射孔徑 99
4．2．2 錐削式孔徑照射 100
4．2．3 橢圓形孔徑和圓形孔徑 103
4．2．4 天綫副瓣 103
4．2．5 反射麵天綫 104
4．2．6 透鏡天綫 108
4．2．7 平麵陣列天綫 108
4．3 相控陣 109
4．3．1 單元和陣列因子 110
4．3．2 相掃 110
4．3．3 頻率掃描 112
4．3．4 稀疏陣列 113
4．3．5 移相器 114
4．3．6 陣列饋電係統 115
4．3．7 放大器陣列 117
4．3．8 波束形成矩陣 118
4．3．9 相位和幅度誤差效應 119
4．3．10 陣列帶寬 121
4．4 超低副瓣天綫 123
4．4．1 定義 123
4．4．2 掃描的超低副瓣天綫係統設計 124
4．4．3 超低副瓣反射麵天綫 126
4．5 多波束天綫 128
4．5．1 堆積波束係統 128
4．5．2 單脈衝天綫 130
4．5．3 焦平麵陣列饋源 133
4．5．4 數字波束形成 134
參考文獻 135
附錄4A：關於雷達天綫的習題 135
附錄4B：提供的Mathcad工具 138
附錄4C：習題的解 140
第5章 波形和信號處理 141
5．1 模糊函數 141
5．1．1 匹配濾波器的實現 142
5．1．2 矩形脈衝的響應 143
5．1．3 簡單脈衝的分辨力特性 145
5．2 脈衝壓縮 146
5．2．1 相位編碼脈衝壓縮 147
5．2．2 綫性調頻脈衝壓縮 148
5．2．3 非綫性調頻脈衝波形 151
5．2．4 脈衝壓縮波形的多普勒容差 154
5．3 動目標顯示 157
5．3．1 脈衝串的頻譜 157
5．3．2 脈衝串的模糊函數 159
5．3．3 最佳MTI濾波器 160
5．3．4 實用MTI濾波器的實現 161
5．3．5 參差PRF和PRF分集MTI 163
5．3．6 帶脈衝振蕩發射機的MTI 163
5．3．7 非相乾MTI 165
5．3．8 區域MTI 165
5．3．9 相乾MTI的性能 165
5．3．10 非相乾MTI的性能 170
5．3．11 存在移動雜波時的MTI 170
5．3．12 MTI係統的損耗 170
5．3．13 MTI係統中的可檢測性因子 172
5．4 脈衝多普勒 172
5．4．1 定義 172
5．4．2 低-PRF PD雷達 174
5．4．3 中-PRF PD雷達 176
5．4．4 高-PRF PD雷達 179
5．4．5 振蕩器對PD雷達性能的影響 180
5．4．6 濾波器副瓣對PD雷達性能的影響 183
5．4．7 PD雷達中的損耗因子 184
5．4．8 PD雷達的探測距離 186
參考文獻 187
附錄5A：關於波形和信號處理的習題 188
附錄5B：提供的Mathcad工具 191
附錄5C：習題的解 194
第6章 雷達傳播 195
6．1 大氣衰減 195
6．1．1 晴朗的大氣 195
6．1．2 氣象衰減 199
6．1．3 穿過潮濕天綫罩的衰減 201
6．1．4 電離層衰減 201
6．1．5 箔條的衰減 201
6．1．6 預測衰減時探測距離的Blake方法 202
6．1．7 大氣噪聲溫度 202
6．1．8 大氣透鏡損耗 203
6．2 錶麵反射效應 204
6．2．1 傳播因子 204
6．2．2 錶麵反射幾何圖 204
6．2．3 反射係數 206
6．2．4 粗糙錶麵 208
6．2．5 植被因子 210
6．2．6 方嚮圖傳播因子對雷達探測範圍的影響 210
6．3 繞射 211
6．3．1 光滑球麵繞射 211
6．3．2 從繞射區到乾涉區的過渡 212
6．3．3 刀鋒繞射 213
6．3．4 粗糙錶麵效應 215
6．4 大氣摺射 216
6．4．1 指數形式基準大氣層 217
6．4．2 仰角和距離偏移誤差 218
6．4．3 偏移誤差的校正 220
6．4．4 對流層起伏 220
6．4．5 大氣波導 221
6．4．6 電離層繞射 221
6．4．7 法拉第鏇轉 222
參考文獻 224
附錄6A：關於雷達傳播的習題 225
附錄6B：提供的Mathcad工具 226
附錄6C：習題的解 227
第7章 雷達監視 228
7．1 監視雷達基礎 228
7．2 兩坐標對空監視雷達 230
7．2．1 兩坐標搜索問題的定義 230
7．2．2 駐留時間與波束寬度 232
7．2．3 孔徑麵積的限製 233
7．2．4 兩坐標監視的最小平均功率 233
7．2．5 功率與孔徑兩者之間經濟上的摺中方案 233
7．2．6 兩坐標雷達中傳播與雜波上的考慮 233
7．2．7 中程兩坐標空中交通管製雷達的實例 235
7．3 堆積波束三坐標監視雷達 237
7．3．1 三坐標搜索問題的定義 237
7．3．2 駐留時間與波束寬度 238
7．3．3 孔徑麵積與平均功率 238
7．3．4 堆積波束三坐標雷達中雜波方麵的考慮 239
7．3．5 遠程堆積波束三坐標雷達的實例 239
7．3．6 脈衝內掃描的三坐標雷達 241
7．4 波束掃描的三坐標監視雷達 241
7．4．1 掃描的波束駐留時間與波束寬度 242
7．4．2 孔徑麵積與平均功率 243
7．4．3 波束掃描三坐標雷達雜波上的考慮 244
7．4．4 波束掃描三坐標雷達的實例 244
7．4．5 多功能雷達的搜索模式 245
7．5 混閤型三坐標監視雷達係統 247
7．5．1 多仰角扇區中的堆積波束 247
7．5．2 多重掃描波束 247
7．6 地平綫掃描 248
7．6．1 幀時間與仰角波束寬度 248
7．6．2 典型的水平綫掃描問題 248
7．7 海用導航雷達 250
7．7．1 搜索空域的定義 250
7．7．2 駐留時間與方位波束寬度 250
7．7．3 海用導航雷達的雷達方程 250
7．7．4 遠程海用導航雷達的實例 251
7．8 錶麵監視雷達 252
7．8．1 戰場監視 252
7．8．2 具有實孔徑的機載錶麵監視 253
7．8．3 閤成孔徑雷達的機載錶麵監視 255
7．8．4 空對麵目標瞄準 255
7．9 利用監視雷達數據進行跟蹤 256
7．9．1 目標報告誤差 256
7．9．2 邊掃描邊跟蹤濾波器 257
7．9．3 跟蹤的起始與保持 259
7．10 監視雷達的ECM與ECCM 260
7．10．1 監視雷達的噪聲乾擾 261
7．10．2 在噪聲乾擾中監視雷達的探測距離 262
7．10．3 對監視雷達的欺騙乾擾 265
7．10．4 監視雷達采用的ECCM措施 266
7．10．5 監視雷達ECCM匯總 271
參考文獻 271
附錄7A：關於監視雷達的習題 273
附錄7B：提供的Mathcad工具 278
附錄7C：習題的解 280
第8章 雷達跟蹤和測量 281
8．1 測量的基本原理 281
8．1．1 基本測量過程 281
8．1．2 測量靈敏度 282
8．1．3 噪聲環境的最佳估算器 283
8．2 角度測量 284
8．2．1 順序和同時波束控製 284
8．2．2 圓錐掃描 285
8．2．3 扇區掃描 287
8．2．4 單脈衝雷達 288
8．2．5 單脈衝信號處理 293
8．3 距離跟蹤和測量 301
8．3．1 對單個脈衝的最佳估算器 301
8．3．2 對單個脈衝失配的估算器 303
8．3．3 脈衝串測距 304
8．3．4 數字信號處理機中的距離測量 306
8．4 多普勒測量 307
8．4．1 對單個脈衝或采樣的多普勒測量 307
8．4．2 對脈衝串的多普勒測量 309
8．4．3 解多普勒模糊 309
8．5 雷達誤差分析 310
8．5．1 測量誤差的分類 310
8．5．2 動態滯後誤差 312
8．5．3 多路徑反射誤差 314
8．5．4 雜波引起的誤差 323
8．5．5 雷達誤差預算 324
8．6 跟蹤雷達的目標截獲 325
8．7 多功能陣列雷達 328
8．8 跟蹤雷達的ECM和ECCM 330
8．8．1 針對跟蹤雷達的ECM的目標 330
8．8．2 防止截獲 331
8．8．3 延遲截獲 331
8．8．4 距離和多普勒數據的拒絕 332
8．8．5 引入距離和多普勒誤差或破壞鎖定 333
8．8．6 引入角度上大的誤差或破壞鎖定 333
參考文獻 337
附錄8A：關於跟蹤雷達的習題 339
附錄8B：提供的Mathcad工具 343
附錄8C：習題的解 344
第9章 雷達損耗預算 345
9．1 損耗分類 345
9．1．1 雷達-目標係統中損耗的位置 345
9．1．2 恒定損耗、與目標有關的損耗和統計損耗 346
9．2 射頻饋綫損耗 346
9．2．1 發射機饋綫損耗 346
9．2．2 接收饋綫損耗 348
9．3 傳播損耗 348
9．3．1 大氣和氣象衰減 348
9．3．2 不是衰減的其他損耗 349
9．4 天綫損耗 350
9．4．1 天綫設計中固有的損耗 350
9．4．2 由於實際天綫實現所引起的損耗 352
9．4．3 由於天綫工作引起的損耗 355
9．4．4 總天綫損耗 357
9．5 接收機/處理機損耗 357
9．5．1 確定性損耗 357
9．5．2 統計損耗 361
9．6 損耗在雷達方程中的分配 366
9．6．1 天綫損耗 366
9．6．2 噪聲溫度 366
9．6．3 方嚮圖-傳播因子 367
9．6．4 可檢測性因子 367
9．6．5 信號處理損耗 367
9．6．6 雷達方程中的獨立損耗項 367
9．6．7 損耗預算程序 367
9．7 典型損耗預算 368
9．7．1 機械掃描二維監視雷達的損耗預算 368
9．7．2 機械掃描單脈衝跟蹤雷達的損耗預算 369
9．7．3 空饋多功能陣列雷達的損耗預算 370
9．7．4 總結 372
參考文獻 372
附錄9A：關於損耗預算的習題 373
附錄9B：提供的Mathcad工具 374
附錄9C：習題的解 376
附錄A 符號錶 377
附錄B 縮略語和縮寫 393

前言/序言

　　關於作者
　　David K. Barton巴頓是一名雷達係統顧問，現生活於美國新罕布什爾州的漢諾威。他於1927年生於康涅狄格州的格林威治市，1944年到1949年在美國哈佛大學學習，其間有兩年因在美國陸軍白沙試驗場服役而中斷學業。在1949年獲得物理學學士學位後，他作為一位民間工程師迴到瞭白沙試驗場。1953年，他調到位於新澤西州Fort Monmouth的信號實驗室，啓動瞭第一部單脈衝測量雷達——AN/FPS-16的研製。1955年，他加入RCA公司，進行雷達的研製並參與係統的測試和評估。由於此項工作，1958年RCS授予他首屆W. Sarnoff傑齣工程成就奬。他還於1960年將該雷達按比例擴大建造瞭AN/FPS-49雷達，用於彈道導彈預警係統。該係統在阿拉斯加和大不列顛經過40年的運行後最近纔被更換。
　　從1963年到1984年，他是馬薩諸塞州Wayland和Bedford的雷聲公司的一名顧問科學傢。在此，他為美國空軍提齣瞭AN/TPS-19雷達控製著陸係統的雷達方案，並對大量其他雷達和導彈的研究和工程項目做齣瞭貢獻。他於1984年加入ANRO工程公司，從事雷達和導彈係統的研究，直至2004年退休。
　　David K. Barton於1972年被推選為IEEE會士，並於1997年成為美國工程院院士。2002年，他獲得瞭IEEE Dennis J. Picard關於雷達技術和應用奬章。他還曾服務於美國空軍科學谘詢委員會、防禦情報局和陸軍研究實驗室。自1975年以來，他就是Artech House雷達圖書的編輯，其中，本書大約是第140捲。
　　作者序
　　歡迎中國讀者不吝賜讀《雷達係統分析與建模》！
　　約20年前，本人曾在貴國短暫停留三周，訪問瞭一些緻力於雷達研究事業的雷達院所，受到瞭熱烈的歡迎，同時也有幸遊覽瞭貴國的一些曆史景點。
　　今天，欣聞貴國同仁已將該書譯本付梓齣版，不勝榮幸。應齣版該譯本及參加美國雷達會議的貴國同仁邀請，特為此書作序。希望本書能夠對采用新技術、新硬件和日益復雜的新軟件的先進雷達研製者們有所裨益。
　　現代雷達理論和實踐早已今非昔比，本人於1946年開始從事雷達係統工程研究，並於1964年齣版瞭處女作《雷達係統分析》，該書同樣也齣版瞭中文譯本。如今的這本《雷達係統分析與建模》雖然沒有完全涵括雷達研究領域過去十年，甚至二十年內的進步，但畢竟代錶瞭一種知識更新和與時俱進。如果本書能夠幫助當代的雷達工程師們在雷達事業中有所建樹，足慰吾願！
　　David K. Barton
　　2007年3月於漢諾威
　　前言
　　本書是係列叢書中的第三代，該係列叢書是從1964年由Prentice-Hall齣版並於1976年由Artech House再版的《雷達係統分析》開始的。在該書多次再版後，1988年Artech House齣版瞭綜閤二十年來雷達係統理論和實踐方麵進展的完全修訂版《現代雷達係統分析》。現在，幾乎又過瞭二十年，是更新材料以反映雷達技術方麵的進一步發展，並發揮現代個人計算機的分析和建模能力的時候瞭。《雷達係統分析與建模》歸納瞭雷達係統理論，並為雷達工程師提供瞭估算各種雷達的性能、綜閤或選擇雷達設計的方法和工具，以滿足探測和跟蹤的要求。
　　本書共分9章， 從雷達方程開始，作為所有進一步討論的基礎。在第1章中，推導瞭熱噪聲中探測距離的標準雷達方程，並且對適閤於脈衝雷達、脈衝多普勒（Doppler）雷達和連續波雷達的格式進行瞭錶述。所有這些都擴展到瞭搜索雷達方程上，以用做後續分析中的多種監視雷達和截獲模式下的跟蹤雷達的基礎。然後，采用在典型環境下搜索雷達的實例來推導和說明在乾擾、雜波和組閤乾擾源的環境下探測距離的估算方程。
　　雷達檢測理論在第2章中進行瞭歸納，從穩定目標的單個脈衝的檢測開始，推進到多脈衝積纍、起伏目標和分集係統中的檢測。該分析的一項最新結果是針對具有c2統計的信號的一對“通用檢測方程”，這對方程包括瞭人們熟悉的Swerling目標模型和在連續脈衝間或采樣間呈現部分相關特性的各種信號。這兩個方程給齣瞭給定信噪比時的探測概率和給定探測概率所要求的信噪比（可檢測性因子），以及關於規定的虛警概率值、積纍脈衝數和積纍期間獲得的獨立脈衝采樣數方麵的精確結果。它們調用c2分布積分及其逆函數，而這兩個函數已構入個人計算機最通用的計算引擎，並允許對各種搜索掃描、波形和處理技術進行迅速的比較。
　　第3章歸納瞭目標和乾擾。介紹瞭目標橫截麵積、起伏和閃爍理論。討論瞭雙基地雷達橫截麵積和單基地雷達橫截麵積。針對陸地、氣象、箔條和鳥雜波，介紹瞭簡單而現實的模型，概述瞭乾擾類型。
　　雷達天綫這一重要內容涵蓋在第4章中，介紹瞭基本理論並對適用於反射麵、透鏡和陣列天綫的參數與關係式進行瞭概述。敘述的目的不是幫助天綫設計，而是給雷達係統工程師和分析師在規定、建模或選擇天綫類型和可實現且宜於滿足性能要求的參數方麵予以指導。第5章類似地介紹瞭波形和信號處理概況。首先介紹瞭模糊函數的理論基礎，以及失配濾波器對簡單的脈衝和對利用相位代碼與頻率調製得到的脈衝壓縮波形的響應。最後討論瞭動目標顯示和脈衝多普勒，以及由雜波參數、天綫掃描和雷達係統穩定性所引起的性能上的局限。
　　第6章概述瞭雷達傳播及其對雷達探測和測量的影響。涵蓋瞭大氣和氣象衰減、地球錶麵的反射和繞射效應，以及大氣摺射。依據齣版的文獻，概述瞭對流導透鏡損耗和電離層法拉第（Faraday）鏇轉效應。
　　前6章的基礎理論現在在第7章中用於雷達監視。利用搜索雷達方程作為基礎，但也考慮雜波的影響，詳細討論瞭兩坐標雷達和三坐標雷達的空中監視。然後，對空中和導彈目標的水平掃描、海用導航雷達，以及由陸基及機載雷達完成的錶麵監視這些特殊情況進行瞭討論。本章最後附有關於監視雷達跟蹤文件數據處理和監視雷達電子對抗與電子反對抗方麵的材料。
　　在第8章中，介紹瞭雷達跟蹤和測量理論，從圓錐掃描和扇區掃描跟蹤器的簡要概述開始，一直到單脈衝係統的更詳細的考慮。本章強調的是精確角度跟蹤的睏難過程，但也涵蓋瞭距離和多普勒跟蹤。然後，討論轉嚮誤差分析步驟，包括動態滯後誤差、所有4個雷達坐標上的多路徑誤差、雜波效應，以及由目標、雷達實現和環境條件引入的其他一些重要誤差源。最後一節涉及跟蹤雷達電子對抗和電子反對抗。
　　最後一章的主題是雷達損耗預算，這是一個在先前文獻中沒有充分闡述的話題。雷達性能方麵的討論通常強調的是發射機功率、天綫孔徑、接收機噪聲係數和信號處理技術方麵的重要問題。這些參數連同通常經估計或任意分配的損耗因子一起，突齣地齣現在雷達方程中。前麵各章中描述的許多損耗分量都列在第9章中，並對其中一些進行瞭詳細的分析。對發射機到天綫、天綫到目標、目標到天綫、天綫到接收機這條路徑的射頻部分，以及信號處理機內部齣現的許多損耗分量的定量分析過程進行瞭描述或引用瞭參考資料。對兩坐標監視雷達、單脈衝跟蹤器和空饋多功能陣列雷達的典型損耗預算進行瞭介紹。當利用常規雷達方程時，相對於采用給定孔徑麵積理想實現的總的損耗，通常是20 dB或更高，在搜索雷達方程中接近30 dB。對損耗預算的詳細分析，為能最好地利用新技術以提高雷達係統性能提供瞭指導。如果沒有一個詳細的損耗因子模型，雷達的模型或分析都是不完善的，而且這些損耗數據在多數雷達指標數據、專業論文和報告中都沒有。最後一章中的材料可使目的明確的係統分析師能夠填補由於大力推動其喜愛的雷達技術和設計而很少注意損耗的人們而留下的空白。
　　沒有一本教科書（當然也包括本書）能夠描述進入雷達係統性能的所有因素。沒有一種計算機模型可預見性能估計方麵必須考慮的各種元件、電路、分係統、環境和工作步驟。 本書和相關的個人計算機程序中采用的方法是要提供一種分析和建模方法，作為分析師改進、精心設計和發展的起始點，以滿足新雷達係統和技術所提齣的要求。已經采用瞭Mathcad計算引擎，因為它能夠顯示所有方程、中間步驟以及最終結果，以便用戶檢驗不尋常特性。用戶可輕易地進行所需要的修改，使程序適應新的不尋常的，或未曾料到的係統情況和曾經碰到過的情況。這些程序可應用於許多現有的和建議的雷達設計和工作條件中，無須修改或隻需完成對Mathcad中的麯綫重新定標這一簡單過程。
　　本書的大多數圖錶和舉例都是利用Mathcad 生成的，程序可通過華信教育資源網（www.hxedu.com.cn或www.huaxin.edu.cn）下載，詳見本書封底。對於那些更喜歡另一種計算引擎的人來說，每個程序還以HTML格式進行瞭錶述。Mathcad方程格式對於任何一個具有工程或數學背景的人來說都是透明的，而程序可由用戶錄入到任何一個替代平颱。 在README文本文件中給齣瞭一些對Mathcad 符號的指導，並且下載文件中包含的完整的學術評估版Mathcad 11，在首次安裝於計算機的四個月內可供用戶使用，同時還提供參考使用的手冊。對許多程序來說工作量較大，因此，建議采用Mathcad引擎方法。用戶將不會對學習使用這一卓越工具所付齣的努力而後悔。
　　每章的末尾附有習題，並包括瞭對這些習題的解。用於解題的所有程序均可通過下載獲得。
　　感謝雷達領域中幾十年來通過發錶論文或個人通信為我提供本書材料的許多同事。我已嘗試讓他們的貢獻通過指名齣現在本書中，如果有任何遺漏的話，在此事先道歉。還要非常感謝我的前雷聲公司閤作夥伴Hal Ward和Paul Hamilton博士，除瞭提供素材外，他們還對手稿進行瞭審稿，並提供瞭有用的建議

《信號追蹤：從波動到洞察的科學》 一、 揭示無形世界的溝通密碼 在日常生活中，我們與世界的互動看似直接而明瞭，然而，隱藏在錶象之下的是一個由各種無形信號構築的龐大網絡。從微小的無綫電波到深邃的海洋聲波，再到用於醫療診斷的超聲波，抑或是用於探測遙遠天體的射電信號，這些信號承載著關於周圍環境、物質特性乃至遙遠事件的豐富信息。它們是現代科技的基石，是人類探索未知、拓展認知邊界的觸角。《信號追蹤：從波動到洞察的科學》一書，便是為讀者精心打造的一場深入信號世界的旅程。它並非聚焦於某個單一的應用領域，而是以一種宏觀而普適的視角，係統地剖析瞭信號的産生、傳播、接收、處理以及最終的信息提取全過程，旨在揭示驅動這些無形力量的科學原理，並展現它們如何轉化為我們賴以生存和發展的關鍵技術。 本書的核心在於“追蹤”。我們追蹤的不僅僅是能量的傳遞，更是信息在媒介中的演變。從基礎的電磁波理論、聲波傳播動力學，到量子世界的微弱信號探測，我們探尋的是信號如何從其源頭齣發，經曆復雜的環境互動，最終抵達接收端，並在此過程中遵循著哪些物理定律。這種追蹤，是對自然界 fundamental 規律的深刻洞察，也是對人類智慧如何駕馭這些規律的生動記錄。 二、 信號的“基因圖譜”：産生與傳播的奧秘 任何信號的齣現都源於某種物理過程。例如，高速運動的電子在天綫中會産生電磁波，機械振動在介質中會形成聲波，原子核衰變則會釋放齣電磁輻射。本書將深入淺齣地講解這些信號的“基因圖譜”，即它們的産生機製。我們將從最基本的物理學原理齣發，介紹不同類型的信號源，如振蕩器、發射器、自然界的聲源和光源等，並分析其産生的信號在頻率、幅度、相位等基本特性上的差異。 信號一旦産生，便開始瞭它的旅程。而這段旅程的風景，則由傳播介質和傳播環境共同塑造。《信號追蹤》將詳細探討信號在不同介質中的傳播特性。無論是真空中的光速傳播，還是空氣、水、固體中的衰減和反射，亦或是電離層對無綫電波的影響，本書都會逐一解析。我們將考察信號傳播過程中可能遇到的各種現象，如衍射、乾涉、散射、吸收、多徑傳播等，並分析這些現象如何改變信號的形態，以及它們對信息傳遞的潛在影響。理解信號傳播的“行為模式”，是成功追蹤和解讀信號的關鍵第一步。 三、 接收的藝術：捕捉與轉化的挑戰 信號的旅程終將抵達接收端，而如何有效地捕捉並將其轉化為有用的信息，是信號處理中的一大挑戰。本書將詳述各種信號接收器的設計原理和工作機製。從簡單的天綫和麥剋風，到復雜的傳感器陣列和光學探測器，我們將剖析它們如何與特定類型的信號進行耦閤，如何最大程度地降低噪聲乾擾，以及如何實現高靈敏度和高分辨率的信號捕捉。 接收不僅僅是“聽”或“看”，更是一個將物理量轉化為電信號或數字數據的“翻譯”過程。本書將深入講解信號的采樣、量化等數字化過程，以及模數轉換器（ADC）等關鍵器件的工作原理。我們還將探討不同類型的傳感器（如壓電傳感器、光電傳感器、熱敏傳感器等）如何將物理信號轉換為電信號，以及它們在不同應用場景下的優勢與局限。理解接收的藝術，就是要掌握如何精準地“抓住”那些轉瞬即逝的信號，並為後續的處理做好準備。 四、 信號的“心靈剖析”：處理與分析的智慧 捕捉到的信號往往是原始的、含有大量噪聲和乾擾的。將這些信號轉化為有意義的信息，需要一係列精密的信號處理和分析技術。《信號追蹤》將帶領讀者走進信號處理的智慧殿堂。我們將從信號的濾波技術入手，介紹低通、高通、帶通、帶阻等濾波器如何有效地去除不需要的頻率成分，突齣有用信號。 本書將深入探討傅裏葉變換、小波變換等時頻分析方法，這些方法如同顯微鏡，能夠揭示信號在時間和頻率域的隱藏結構，幫助我們識彆信號的特徵、分析其動態變化。我們還將介紹相關分析、捲積運算等信號匹配技術，它們在目標檢測、模式識彆等領域發揮著至關重要的作用。對於復雜信號，本書還將介紹先進的機器學習和人工智能算法如何用於信號的分類、識彆和預測，從而實現更深層次的“信號心靈剖析”。 五、 應用的“無限可能”：從理論到實踐的跨越 《信號追蹤》一書並非純粹的理論堆砌，它將廣泛的應用場景貫穿於整個講解過程，展現信號處理科學如何賦能現代社會的方方麵麵。在通信領域，我們追蹤信號的傳播，是為瞭實現高效可靠的信息傳遞，從移動通信到衛星通信，信號的追蹤是其生存的根本。在醫學領域，超聲波、核磁共振（MRI）等都是通過追蹤特定信號來“看見”人體的內部結構，實現無創診斷。 在遙感和測繪領域，雷達、激光雷達（LiDAR）等技術通過發射和接收信號，能夠精確地描繪地錶形態、監測環境變化。在工業生産中，聲波探傷、振動監測等技術依賴於對信號的分析來保障設備的安全運行。在科學研究中，射電望遠鏡追蹤來自宇宙深處的微弱信號，為我們揭示宇宙的奧秘。本書將通過這些生動的案例，闡述信號處理的理論如何在實踐中落地生根，開枝散葉，創造齣無窮的可能。 六、 展望與思考：信號世界的未來 隨著科技的飛速發展，信號的種類和復雜性也在不斷增加。量子通信、生物信號處理、腦機接口等新興領域，對信號的捕捉、處理和理解提齣瞭全新的挑戰，同時也帶來瞭巨大的機遇。《信號追蹤》一書將引導讀者思考信號世界的未來發展趨勢。我們將探討如何應對日益增長的信號數據量，如何實現更高級彆的自動化信號分析，以及如何利用信號技術解決當前人類麵臨的重大問題，如氣候變化監測、疾病早期診斷、智能交通等。 本書的目的是啓發讀者對無形世界的科學原理産生濃厚的興趣，培養嚴謹的分析思維，並激發他們探索和創新。通過對信號産生、傳播、接收、處理和應用的全麵深入的講解，《信號追蹤》將幫助讀者建立起一套係統的信號科學認知體係，讓他們能夠更好地理解和利用這個被信號所塑造的世界。無論您是學生、研究人員，還是對科學技術充滿好奇的愛好者，本書都將為您打開一扇通往信號科學的奇妙大門，讓您在數據的洪流中，尋找到洞察世界、創造未來的力量。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的內容我真的不知道該如何評價。我花瞭整整一個下午的時間，試圖理解其中關於“目標散射特性”的章節，但那些關於“雷達散射截麵”、“極化特性”的講解，對我來說都顯得過於晦澀。我希望能看到一些實際的雷達散射截麵數據，或者是一些不同目標（比如飛機、艦船、甚至是雨滴）的典型散射特性圖，這樣我纔能對這些概念有一個更直觀的感受。這本書裏更多的是抽象的定義和數學公式，我很難將這些理論與現實世界中的雷達應用聯係起來。我試圖尋找一些關於雷達目標識彆的案例，或者是一些關於如何通過雷達信號特徵來區分不同目標的介紹，但這些內容在這本書裏幾乎是空白。我感覺這本書更多的是在構建一個雷達係統的理論框架，而忽略瞭如何將這個框架填充以具體的、能夠被讀者理解和吸收的內容。我一直在思考，如果我是一個雷達工程師，這本書能給我帶來多大的幫助？但作為一個非專業人士，我感覺它更多的是在展示作者深厚的理論功底，而對讀者的學習路徑考慮不足。

評分☆☆☆☆☆

這本書我真的想給它滿分，但實在是找不到切入點。作為一名對雷達技術充滿好奇的業餘愛好者，我本以為這本書能帶我走進雷達世界的奧秘，瞭解那些閃爍的電磁波是如何探測遠方的目標。然而，翻開書頁，映入眼簾的卻是密密麻麻的公式和理論推導，讓我這個沒有紮實數學和物理基礎的讀者望而卻步。書中充斥著各種專業術語，例如“雜波”、“截獲概率”、“探測距離方程”等等，雖然旁邊可能有簡單的注釋，但深入理解其背後的原理和意義卻異常睏難。我嘗試著去理解一些章節，例如關於脈衝壓縮的部分，但那些關於“匹配濾波器”、“綫性調頻信號”的講解，對我來說如同天書。我期待的是一些更直觀的解釋，例如通過圖示來展示信號的處理過程，或者用類比的方式來解釋一些抽象的概念，但這些在這本書裏幾乎找不到。我嘗試著跳到後麵一些章節，希望能找到一些應用案例或者實操指導，但同樣失望，更多的是對係統參數的數學分析。這本書更像是一本給專業研究人員準備的參考手冊，而非麵嚮廣大愛好者的入門讀物。

評分☆☆☆☆☆

我不得不承認，這本書的內容對我來說，真的太過於理論化瞭。我本來是想通過這本書來瞭解一些雷達係統的實際應用場景，例如在航空管製、氣象監測、軍事偵察等領域，雷達是如何發揮作用的。然而，書中對於這些實際應用的描述非常有限，更多的是對係統性能指標的數學推導和分析。我希望能看到一些實際的雷達係統圖片，或者是一些關於雷達安裝和調試過程的介紹。例如，一個真實的雷達天綫是什麼樣的？它的工作頻率是如何確定的？在實際部署中會遇到哪些睏難？這些更貼近實際操作和應用層麵的問題，在這本書裏都很難找到答案。我嘗試著去理解書中關於“雷達方程”的推導，但即使我能夠理解公式的含義，也難以將其與實際的雷達設備聯係起來。我感覺這本書更像是一本“概念模型”的構建指南，而對於如何將這些模型轉化為實際可用的雷達係統，則缺乏足夠的實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，一本好的技術書籍，應該在理論深度和實際應用之間找到一個平衡點。這本書顯然更偏嚮於理論的極緻挖掘，而對於讀者最關心的“它能做什麼”、“如何實現”等問題，則顯得語焉不詳。我讀這本書的初衷，是希望能對現代雷達係統有一個全麵的認識，瞭解不同類型雷達的優缺點，以及它們在各個領域的應用。比如，我一直很好奇，為什麼有些雷達可以穿透雲層，而有些卻不行？是工作原理上的差異，還是硬件上的區彆？這本書裏雖然提到瞭“天氣雷達”、“相控陣雷達”等概念，但對其工作機製和關鍵技術卻著墨不多，更多的是圍繞著一套標準化的數學模型進行推導。我希望看到的，是能夠解釋這些模型是如何構建起來的，以及這些模型在實際設計和使用中能起到什麼樣的指導作用。我嘗試尋找一些關於雷達係統設計流程的介紹，或者是一些關於雷達信號處理算法的具體實現思路，但這本書提供的更多是理論上的參數計算和性能評估。對於我這種希望從宏觀到微觀，從原理到實踐的學習者來說，這本書提供的知識密度過高，而且缺乏足夠的支撐材料來幫助理解。

評分☆☆☆☆☆

我一直對雷達的“隱身”技術很感興趣，也希望通過這本書瞭解一下是如何通過技術手段來降低雷達的探測能力。然而，書中的內容更多的是關於雷達係統的“探測”能力，以及如何優化這個探測過程。關於“反隱身”技術，或者說如何對抗敵方雷達的探測，例如采用低截獲概率的雷達設計，或者是一些主動乾擾和誘騙的手段，在這本書裏幾乎沒有提及。我嘗試著在書中尋找關於“電子對抗”或者“雷達反製”的章節，但似乎這些內容並不在本書的討論範圍內。我理解每本書都有其特定的研究範圍，但作為一個對雷達係統整體運作感興趣的讀者，我希望能瞭解更多關於雷達係統的“攻”與“防”兩方麵的信息。這本書的側重點似乎完全在於“攻”，即如何更好地探測目標。我希望這本書能夠涵蓋更廣泛的主題，例如雷達在電子戰中的應用，或者是在復雜電磁環境下的雷達工作原理。

評分☆☆☆☆☆

很好用，很劃算，強烈推薦，值得買

評分☆☆☆☆☆

貴啊心疼…………

評分☆☆☆☆☆

送貨速度快，質量不錯，能打摺，比去書店強。

評分☆☆☆☆☆

專業書籍，買來翻一翻，還是有些用的

評分☆☆☆☆☆

很好的書啊啊啊啊啊啊啊啊

評分☆☆☆☆☆

翻譯水平真爛，完全是砸14所的牌子

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

這本書不錯，講解精細，挺好的。

評分☆☆☆☆☆

滿意