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雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)（MATLAB版）（第三版） 
定 價(jià)：128 元 叢書名：國(guó)防電子信息技術(shù)叢書
9 7 2 8 6 7 0 1 0 2 1 1 8 
本書作者為著名雷達(dá)技術(shù)專家，全書討論了雷達(dá)基本概念和技術(shù)原理，具體描述了雷達(dá)截面、極化、匹配濾波器和雷達(dá)模糊函數(shù)及雷達(dá)波傳播的*新進(jìn)展，并給出了PRN 碼，多徑和折射、高距離分辨率、雜波和MIT處理的有關(guān)內(nèi)容。新版增加了更多習(xí)題，包含豐富的MATLAB程序代碼可用于雷達(dá)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
*提供對(duì)于雷達(dá)設(shè)計(jì)、分析和信號(hào)處理理解的綜合資源。
*提供大部分公式和方程的淺顯易懂的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。 *包含許多圖表和表格形式的輸出，幫助讀者評(píng)估不同雷達(dá)參數(shù)的折中。 *提供一套完整的MATLAB功能和程序，能夠使用輸入?yún)?shù)的出廠設(shè)置或自定義設(shè)置。
譯 者 序
《雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)（MATLAB 版）（第三版）》從系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)角度，對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)、前沿技術(shù)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)、深入的理論介紹與數(shù)學(xué)分析，并配備MATLAB 輔助學(xué)習(xí)軟件程序代碼，已成為同類教材或?qū)Ｖ臉?biāo)桿。 自第一版（2000 年）、第二版（2005 年）出版至今已11 年，雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域涌現(xiàn)出眾多的新理論、新技術(shù)。本書在前兩版的內(nèi)容脈絡(luò)基礎(chǔ)上，深入探討了目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、STAP 處理、SAR 信號(hào)處理等相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究人員具有非常高的指導(dǎo)價(jià)值。 本書分為5 個(gè)部分，共18 章。第一部分為“雷達(dá)原理”，簡(jiǎn)要介紹雷達(dá)基礎(chǔ)概念。第二部分為“雷達(dá)信號(hào)與信號(hào)處理”，關(guān)注雷達(dá)波形、雷達(dá)信號(hào)處理。第三部分為“雷達(dá)系統(tǒng)的特殊考慮”，闡述雷達(dá)波傳播理論、雷達(dá)雜波及脈沖多普勒技術(shù)。第四部分為“雷達(dá)檢測(cè)”， 介紹單脈沖檢測(cè)、目標(biāo)起伏檢測(cè)模型等。第五部分為“關(guān)于雷達(dá)的一些特殊主題”，重點(diǎn)闡述雷達(dá)RCS、相控陣天線、自適應(yīng)信號(hào)處理、目標(biāo)跟蹤、SAR 信號(hào)處理等。 本書由中國(guó)電子科技集團(tuán)公司智能感知技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室組織翻譯，周萬(wàn)幸、胡明春、吳鳴亞、王建明、孫俊、陳玲、鄧大松、蔡曉睿、韓長(zhǎng)喜、倪迎紅等參與了翻譯，并得到了中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所各部門領(lǐng)導(dǎo)及專家的大量支持和幫助，在此一并感謝。由于水平和經(jīng)驗(yàn)有限，翻譯錯(cuò)誤與不妥之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正，以便今后進(jìn)一步完善，不勝感激！ 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司智能感知技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任 前言 2000 年，Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB 一書的第一版出版了。這本書是我根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)研究生課程的多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)撰寫的，內(nèi)容涵蓋了雷達(dá)信號(hào)處理中一些先進(jìn)的論題。出書的主要目的是向?qū)W生們呈現(xiàn)一本適于閱讀的綜合性教材，為他們提供MATLAB 相關(guān)軟件的親身體驗(yàn)。這本書迅速成為了暢銷書，促使了2005 年本書第二版的誕生。再版的新書在保持了原版的基本脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了更新、拓展及重新組織，包含了本領(lǐng)域的最新進(jìn)展，在行文順序上也更加合乎邏輯。文字部分增加了新的論題，并對(duì)大量的MATLAB 代碼進(jìn)行了更新和改進(jìn)，體現(xiàn)了MATLAB 最新版本的先進(jìn)性。 Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB 第一版的問(wèn)世填補(bǔ)了市面上關(guān)于綜合性、自成體系的雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)教材的空缺。它是輔助MATLAB 軟件學(xué)習(xí)的首選書籍，除了從書本的字里行間中給出了理論上和數(shù)學(xué)上的討論之外，本書還針對(duì)每一章結(jié)尾提出的問(wèn)題配備了一本詳細(xì)的解題手冊(cè)。該書很快成為了此類專著的標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)出版的此類主題的圖書大多參照了本書。但是，又沒(méi)有哪一本書能夠像本書的作者那樣，做出如此清晰和明了的闡述。特別是本書所提供的每章結(jié)尾習(xí)題的解題手冊(cè)及完整而全面的MATLAB 代碼，使所有使用此書的人都可以不受任何限制就信手拈來(lái)。讀者不僅可以再現(xiàn)本書中的任何一個(gè)圖表，而且還可以輸入自己的參數(shù)改變代碼，生成特定的圖表和輸出，以滿足自身獨(dú)特的學(xué)術(shù)需要。 除了從事大學(xué)的MATLAB 授課之外，我還參加了眾多工業(yè)課程的教學(xué)活動(dòng)，舉辦過(guò)許多場(chǎng)雷達(dá)系統(tǒng)的專題討論會(huì)。根據(jù)這些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我明顯地感到，大家對(duì)于一本針對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的方方面面的綜合性教材或參考書的長(zhǎng)期渴求。事實(shí)上，許多大學(xué)教授也已經(jīng)將這本書列為了雷達(dá)系統(tǒng)課程的主要教材。因此，我編寫此書的第三版的愿望就變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)，并將更多的內(nèi)容匯集在這本書中。 在我看來(lái)，出版此書的第三版有如下原因： �。�1）更加貼近如今相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，內(nèi)容反映了當(dāng)前完美的技術(shù)成就； �。�2）在新版中增加了作者從使用本書進(jìn)行教學(xué)的老師及從事工程實(shí)踐的工程師處獲取的很多反饋信息； �。�3）介紹了若干其他專著較少涉及的新的論題； �。�4）在每一章的結(jié)尾新增了一些問(wèn)題供讀者解答； �。�5）對(duì)文字進(jìn)行了重新組織，更加方便不同層次的讀者使用（本書可作為三級(jí)研究生課程或者是本科高年級(jí)課程加兩級(jí)研究生課程的教材）； （6）充分利用了最新的MATLAB 版本所提供的新特點(diǎn)。 �、� 本書中文翻譯版的一些字體、正斜體、圖示、符號(hào)保留了英文原版的寫作風(fēng)格，特此說(shuō)明。 本書提供的MATLAB 程序只是作為獨(dú)立的學(xué)術(shù)工具設(shè)計(jì)的而沒(méi)有其他用途。這里代碼的編寫方式是為了幫助讀者更好地理解相關(guān)的理論。這些程序不是為任何類型的開(kāi)環(huán)或閉環(huán)仿真研發(fā)的。本書中的MATLAB 程序可通過(guò)CRC 出版社的網(wǎng)站下載，登錄www.crcpress.com 搜索關(guān)鍵字“Mahafza ”以定位本書的網(wǎng)頁(yè)。 讀者仍然可以像前兩個(gè)版本一樣，對(duì)第三版中出現(xiàn)的所有方程和公式，很方便地按照本書提供的步驟進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)。因此，無(wú)論是相關(guān)的大學(xué)入門級(jí)教程還是高級(jí)教程，本書適合各個(gè)層次的讀者閱讀。第三版還綜合了最新的雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析問(wèn)題。讀者可以從中學(xué)到雷達(dá)設(shè)計(jì)、分析及信號(hào)處理的必備知識(shí)，可謂擁有一本書，勝過(guò)手頭幾本書。此外，新版本還包含了大量的圖表和插圖，所提供的MATLAB 代碼將幫助讀者對(duì)不同的雷達(dá)參數(shù)之間做出的折中進(jìn)行評(píng)定。 本書共有18 章，分為5 個(gè)部分，分別是：第一部分，雷達(dá)原理；第二部分，雷達(dá)信號(hào)與信號(hào)處理；第三部分，雷達(dá)系統(tǒng)的特殊考慮；第四部分，雷達(dá)檢測(cè)；第五部分，關(guān)于雷達(dá)的一些特殊主題。其中，第一部分由第1 章和第2 章組成。第1 章“定義和術(shù)語(yǔ)”，給出了基本的雷達(dá)定義及本書通篇將會(huì)用到的大多數(shù)術(shù)語(yǔ)名稱。第2 章“基本脈沖和連續(xù)波（CW）雷達(dá)操作”，推導(dǎo)了脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)的雷達(dá)方程，并對(duì)其他相關(guān)內(nèi)容（如雷達(dá)損耗和噪聲等）進(jìn)行了詳細(xì)的討論。書中的雷達(dá)方程及雙基地雷達(dá)方程均是在考慮電子對(duì)抗措施（ECM）存在的情況下進(jìn)行推導(dǎo)的。 本書的第二部分包括第3 章～第7 章。本部分主要關(guān)注雷達(dá)信號(hào)（或波形）及雷達(dá)信號(hào)處理。其中，第3 章“線性系統(tǒng)與復(fù)信號(hào)表示法”，包括對(duì)信號(hào)理論的各個(gè)要素的頂層討論，這些理論是與雷達(dá)設(shè)計(jì)和雷達(dá)信號(hào)處理密切相關(guān)的。讀者需要掌握足夠的有關(guān)信號(hào)和系統(tǒng)及傅里葉變換和其相關(guān)特性的背景知識(shí)。在有關(guān)雷達(dá)應(yīng)用的上下文中對(duì)低通和帶通信號(hào)進(jìn)行了討論。還分析了連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)，并給出了采樣定理。 第4 章“匹配濾波器雷達(dá)接收機(jī)”，圍繞匹配濾波器，介紹了它的特性，導(dǎo)出了匹配濾波器輸出的一個(gè)普遍公式，適用于任意波形。第5 章“模糊函數(shù)—模擬波形”和第6 章“模糊函數(shù)—離散編碼波形”，從模糊函數(shù)的角度對(duì)匹配濾波器的輸出進(jìn)行了分析，包括單一的未調(diào)制波、線性調(diào)頻（LFM）脈沖、未調(diào)制脈沖串、LFM 脈沖串、步進(jìn)頻波形及非線性調(diào)頻波形。第6 章重點(diǎn)關(guān)注了離散的編碼波形，分析了未調(diào)制脈沖串編碼及二進(jìn)制碼、多相位碼和頻碼。第7 章“脈沖壓縮”，具體講述了使用脈沖壓縮進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)處理的細(xì)節(jié)問(wèn)題，給出了相關(guān)處理機(jī)和展寬處理機(jī)，并分析了使用步進(jìn)頻的高距離分辨率處理。 本書的第三部分共由3 章組成。第8 章“雷達(dá)波的傳播”，將前面章節(jié)中所講述的自由空間分析延伸到了包含大氣效應(yīng)在內(nèi)的雷達(dá)性能，非常細(xì)致地討論了折射、衍射、大氣衰減、表面反射及多路徑效應(yīng)等論題。第9 章的主題是雷達(dá)雜波，在這一章定義了區(qū)域性雜波和空間域雜波，重新推導(dǎo)了反映雜波存在的雷達(dá)方程，指出在此情形下，雷達(dá)的信干比要比信噪比顯得更為關(guān)鍵。此外，還給出了雜波RCS 的數(shù)學(xué)推導(dǎo)步驟及雜波后向散射系數(shù)的統(tǒng)計(jì)模型。第10 章“動(dòng)目標(biāo)顯示（MTI）和脈沖多普勒雷達(dá)”，討論了如何使用延遲線對(duì)消器來(lái)緩解雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)內(nèi)雜波的影響。在有關(guān)盲速、解決距離和多普勒模糊的內(nèi)容中分析了脈沖重復(fù)頻率的參差。在本章的最后，簡(jiǎn)要分析了脈沖多普勒雷達(dá)。 本書的第四部分討論并分析了雷達(dá)檢測(cè)。要求學(xué)習(xí)這一部分的讀者掌握較強(qiáng)的有關(guān)隨機(jī)變量和隨機(jī)過(guò)程的背景知識(shí)。因此，第11 章“隨機(jī)變量和隨機(jī)過(guò)程”在對(duì)該主題進(jìn)行回顧后，行文中僅僅突出了一些主要問(wèn)題。建議讀者在閱讀時(shí)把本章作為對(duì)隨機(jī)變量和隨機(jī)過(guò)程的一個(gè)頂層快速回顧資料。教師則可把本章作為學(xué)生的指定閱讀材料。第12 章“單脈沖檢測(cè)”，描述了對(duì)已知和未知的信號(hào)參數(shù)的單脈沖檢測(cè)。第13 章“波動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)”，將第12 章中的分析延伸到包含目標(biāo)起伏的檢測(cè)上來(lái)，討論了Swerling 目標(biāo)模型。平方律檢波器一節(jié)還對(duì)相干累積和非相干積累進(jìn)行了詳細(xì)的討論。此外，本章還給出CFAR 的概述，討論了檢測(cè)的積累概率及MN 檢測(cè)。 本書的第五部分講述了雷達(dá)系統(tǒng)的一些專業(yè)論題。在第14 章“雷達(dá)截面積（RCS）” 中，討論了RCS 與方向角、頻率和極化的依賴關(guān)系，提出了一個(gè)目標(biāo)散射矩陣，給出了許多簡(jiǎn)單目標(biāo)的RCS 公式。此外，還討論了復(fù)雜目標(biāo)的RCS，介紹了推算RCS 的若干方法。在第15 章“相控陣天線”的開(kāi)頭給出了陣列的一般公式，討論了線性陣列及包括矩形、圓形、帶有圓形邊界的矩形和同心圓陣列等幾種情形在內(nèi)的平面陣列的構(gòu)型，分析了使用和沒(méi)有有限位數(shù)兩種情況下的波束控制，同時(shí)還給出了掃描損耗，并針對(duì)作者自己提出的多輸入多輸出雷達(dá)系統(tǒng)的概念進(jìn)行了討論和分析。在第16 章“自適應(yīng)信號(hào)處理”中，探討了傳統(tǒng)波束形成及自適應(yīng)波束形成背后的概念，分析了采用最小均方算法的自適應(yīng)信號(hào)處理，給出了自適應(yīng)線性陣列和最小均方算法中的復(fù)雜加權(quán)計(jì)算。在本章的最后，對(duì)空時(shí)自適應(yīng)處理進(jìn)行了討論。 在第17 章“目標(biāo)跟蹤”中討論了目標(biāo)跟蹤雷達(dá)系統(tǒng)。本章的第一部分講述了單目標(biāo)跟蹤，詳細(xì)討論了順序波束定向、圓錐掃描、單脈沖及距離跟蹤。第二部分介紹了多目標(biāo)跟蹤技術(shù)，詳細(xì)講述了αβ、αβγ等固定增益濾波器，引入了卡爾曼濾波器的概念；深入分析了卡爾曼濾波器的特殊情形，開(kāi)發(fā)了基于MATLAB 的卡爾曼濾波器仿真程序。第18 章“戰(zhàn)術(shù)合成孔徑雷達(dá)（TSAR）”是本書的最后一章，本章
周萬(wàn)幸，現(xiàn)任中國(guó)電子科技集團(tuán)公司智能感知技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，研究員級(jí)高級(jí)工程師。長(zhǎng)期在第一線從事地面和艦載雷達(dá)理論、技術(shù)與系統(tǒng)的研究和工程研制工作，并取得重大成就、做出突出貢獻(xiàn)，組織了艦載一體化雷達(dá)/電子對(duì)抗系統(tǒng)、預(yù)警反導(dǎo)系統(tǒng)的論證和預(yù)研工作，領(lǐng)導(dǎo)了寬帶相控陣、數(shù)字陣、綜合信息處理等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。
Bassem R.Mahafza博士是Alabama州Huntsville地區(qū)deciBel研究所的所長(zhǎng)及其創(chuàng)建者。他是雷達(dá)學(xué)科中公認(rèn)的專家，具有20多年的研究經(jīng)驗(yàn)，在雷達(dá)技術(shù)、雷逸設(shè)計(jì)與分析（包括所有傳感器子部件）、雷達(dá)仿真和模型設(shè)計(jì)、雷達(dá)特征和雷達(dá)算法開(kāi)發(fā)（特別是在先進(jìn)雜波抑制技術(shù)和對(duì)抗方面）等領(lǐng)域取得了豐碩的成果。
第一部分 雷達(dá)原理
第1章 定義和術(shù)語(yǔ) 2 1．1 雷達(dá)系統(tǒng)的分類和波段 2 1．2 脈沖和連續(xù)波（CW）雷達(dá) 6 1．3 距離 7 1．4 距離分辨率 9 1．5 多普勒頻率 11 1．6 相干性 17 1．7 分貝的算法 18 習(xí)題 19 附錄1-A 第1章MATLAB程序清單 20 第2章 基本脈沖和連續(xù)波（CW）雷達(dá)操作 22 2．1 雷達(dá)距離方程 22 2．2 低PRF雷達(dá)方程 26 2．3 高PRF雷達(dá)方程 28 2．4 監(jiān)視雷達(dá)方程 30 2．5 帶干擾的雷達(dá)方程 34 2．5．1 自屏蔽干擾器（SSJ） 35 2．5．2 燒穿距離 38 2．5．3 遠(yuǎn)距離干擾器（SOJ） 40 2．6 距離縮減因子 42 2．7 雙基地雷達(dá)方程 42 2．8 雷達(dá)損耗 44 2．8．1 發(fā)射和接收損耗 44 2．8．2 天線方向圖損耗和掃描損耗 44 2．8．3 大氣損耗 45 2．8．4 折疊損耗 45 2．8．5 處理?yè)p耗 46 2．9 噪聲系數(shù) 48 2．10 連續(xù)波雷達(dá) 51 2．10．1 連續(xù)波雷達(dá)方程 52 2．10．2 頻率調(diào)制 53 2．10．3 線性調(diào)頻（LFM）連續(xù)波雷達(dá) 57 2．10．4 多頻連續(xù)波雷達(dá) 59 2．11 MATLAB函數(shù)“range_calc．m” 60 習(xí)題 61 附錄2-A 第2章MATLAB程序清單 65 第二部分 雷達(dá)信號(hào)與信號(hào)處理 第3章 線性系統(tǒng)與復(fù)信號(hào)表示法 78 3．1 信號(hào)分類 78 3．2 傅里葉變換 79 3．3 系統(tǒng)分類 79 3．3．1 線性與非線性系統(tǒng) 80 3．3．2 時(shí)不變與時(shí)變系統(tǒng) 80 3．3．3 穩(wěn)定與非穩(wěn)定系統(tǒng) 80 3．3．4 因果與非因果系統(tǒng) 81 3．4 用傅里葉級(jí)數(shù)的信號(hào)表示法 81 3．5 卷積與相關(guān)積分 83 3．5．1 能量與功率譜密度 84 3．6 帶通信號(hào) 87 3．6．1 解析信號(hào)（前置包絡(luò)） 87 3．6．2 帶通信號(hào)的前置包絡(luò)與復(fù)包絡(luò) 88 3．7 一些常規(guī)雷達(dá)信號(hào)的頻譜 90 3．7．1 連續(xù)波信號(hào) 90 3．7．2 有限持續(xù)時(shí)間脈沖信號(hào) 91 3．7．3 周期脈沖信號(hào) 92 3．7．4 有限持續(xù)時(shí)間脈沖串信號(hào) 93 3．7．5 線性調(diào)頻（LFM）信號(hào) 94 3．8 信號(hào)帶寬與持續(xù)時(shí)間 98 3．8．1 有效帶寬與持續(xù)時(shí)間計(jì)算 99 3．9 離散時(shí)間系統(tǒng)與信號(hào) 102 3．9．1 采樣定理 102 3．9．2 Z變換 105 3．9．3 離散傅里葉變換 106 3．9．4 離散功率譜 106 3．9．5 加窗技術(shù) 108 3．9．6 抽取與插值 111 習(xí)題 112 附錄3-A 第3章MATLAB程序清單 114 附錄3-B 傅里葉變換對(duì) 118 附錄3-C Z變換對(duì) 119 第4章 匹配濾波器雷達(dá)接收機(jī) 120 4．1 匹配濾波器信噪比 120 4．1．1 白噪聲情況 122 4．1．2 副本 123 4．2 匹配濾波器輸出通式 124 4．2．1 靜止目標(biāo)情況 124 4．2．2 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)情況 125 4．3 波形分辨率和模糊 127 4．3．1 距離分辨率 127 4．3．2 多普勒分辨率 129 4．3．3 復(fù)合距離與多普勒分辨率 130 4．4 距離與多普勒不定 131 4．4．1 距離不定 131 4．4．2 多普勒不定 133 4．4．3 距離-多普勒耦合 134 4．4．4 LFM信號(hào)的距離-多普勒耦合 137 4．5 目標(biāo)參數(shù)估計(jì) 138 4．5．1 何為估計(jì)函數(shù) 138 4．5．2 幅度估計(jì) 139 4．5．3 相位估計(jì) 139 習(xí)題 140 第5章 模糊函數(shù)―模擬波形 142 5．1 引言 142 5．2 模糊函數(shù)的例子 143 5．2．1 單個(gè)脈沖模糊函數(shù) 143 5．2．2 LFM模糊函數(shù) 145 5．2．3 相干脈沖串模糊函數(shù) 149 5．2．4 LFM脈沖串的模糊函數(shù) 152 5．3 步進(jìn)頻率波形 155 5．4 非線性調(diào)頻 157 5．4．1 靜態(tài)相位的概念 157 5．4．2 頻率調(diào)制波形的頻譜賦形 161 5．5 模糊圖等值線 162 5．6 LFM信號(hào)的距離-多普勒耦合的解釋 163 習(xí)題 164 附錄5-A 第5章MATLAB程序清單 165 第6章 模糊函數(shù)―離散編碼波形 171 6．1 離散編碼信號(hào)表示 171 6．2 脈沖串編碼 172 6．3 相位編碼 176 6．3．1 二進(jìn)制相位編碼 176 6．3．2 多相編碼 189 6．4 頻率編碼 191 6．4．1 Costas碼 191 6．5 離散編碼的模糊圖 193 習(xí)題 194 附錄6-A 第6章MATLAB程序清單 194 第7章 脈沖壓縮 199 7．1 時(shí)間-帶寬積 199 7．2 脈沖壓縮的雷達(dá)方程 200 7．3 脈沖壓縮的基本原理 200 7．4 相關(guān)處理器 202 7．5 擴(kuò)展處理器 207 7．5．1 LFM 脈沖信號(hào) 208 7．5．2 步進(jìn)頻率波形 213 7．5．3 目標(biāo)速度的影響 219 習(xí)題 220 附錄7-A 第7章MATLAB程序清單 221 第三部分 雷達(dá)系統(tǒng)的特殊考慮 第8章 雷達(dá)波的傳播 228 8．1 地球?qū)走_(dá)方程的影響 228 8．2 地球大氣層 228 8．3 大氣模型 230 8．3．1 對(duì)流層中的折射率 230 8．3．2 電離層中的折射率 232 8．3．3 計(jì)算折射率的數(shù)學(xué)模型 233 8．3．4 分層大氣折射模型 234 8．4 三分之四地球模型 238 8．4．1 目標(biāo)高度方程 238 8．5 地面反射 239 8．5．1 平滑表面反射系數(shù) 239 8．5．2 發(fā)散 243 8．5．3 粗糙表面反射 244 8．5．4 總反射系數(shù) 245 8．6 方向圖傳播因子 246 8．6．1 平坦地表 248 8．6．2 球形地球 249 8．7 衍射 253 8．8 大氣衰減 256 8．8．1 大氣吸收 257 8．8．2 大氣衰減圖 259 8．9 降水導(dǎo)致的衰減 262 習(xí)題 264 附錄8-A 第8章MATLAB程序清單 265 第9章 雷達(dá)雜波 280 9．1 雜波的定義 280 9．2 表面雜波 280 9．2．1 區(qū)域雜波的雷達(dá)方程―機(jī)載雷達(dá) 282 9．3 體雜波 283 9．3．1 體雜波的雷達(dá)方程 285 9．4 表面雜波RCS 286 9．4．1 單脈沖低PRF情況 286 9．4．2 高PRF的情況 291 9．5 雜波元素 293 9．6 雜波后向散射系數(shù)統(tǒng)計(jì)模型 294 9．6．1 表面雜波的情況 294 9．6．2 體雜波情況 296 習(xí)題 297 附錄9-A 第9章MATLAB程序清單 297 第10章 動(dòng)目標(biāo)顯示（MTI）和脈沖多普勒雷達(dá) 302 10．1 雜波功率譜密度 302 10．2 動(dòng)目標(biāo)顯示（MTI）的概念 302 10．2．1 單延遲線對(duì)消器 304 10．2．2 雙延遲線對(duì)消器 305 10．2．3 帶有反饋回路（遞歸濾波器）的延遲線 307 10．3 PRF參差 308 10．4 MTI改善因子 311 10．4．1 2脈沖MTI形式 312 10．4．2 通用形式 313 10．5 雜波下的可見(jiàn)度（SCV） 314 10．6 有最佳權(quán)重的延遲線對(duì)消器 314 10．7 脈沖多普勒雷達(dá) 316 10．7．1 脈沖多普勒雷達(dá)信號(hào)處理 319 10．7．2 解距離模糊 320 10．7．3 解多普勒模糊包絡(luò) 322 10．8 相位噪聲 325 習(xí)題 329 附錄10-A 第10章MATLAB程序清單 331 第四部分 雷達(dá)檢測(cè) 第11章 隨機(jī)變量和隨機(jī)過(guò)程 337 11．1 隨機(jī)變量 337 11．2 多元高斯隨機(jī)向量 339 11．2．1 復(fù)數(shù)多元高斯隨機(jī)向量 342 11．3 瑞利隨機(jī)變量 342 11．4 卡方隨機(jī)變量 343 11．4．1 自由度為N的中心卡方隨機(jī)變量 343 11．4．2 自由度為N的非中心卡方隨機(jī)變量 344 11．5 隨機(jī)過(guò)程 345 11．6 高斯隨機(jī)過(guò)程 346 11．6．1 低通高斯隨機(jī)變量 346 11．6．2 帶通高斯隨機(jī)過(guò)程 347 11．6．3 帶通高斯過(guò)程的包絡(luò) 348 習(xí)題 349 第12章 單脈沖檢測(cè) 351 12．1 參數(shù)已知的單脈沖 351 12．2 幅度已知、相位未知的單脈沖 354 12．2．1 虛警概率 357 12．2．2 檢測(cè)概率 358 習(xí)題 360 附錄12-A 第12章MATLAB程序清單 361 第13章 波動(dòng)目標(biāo)檢測(cè) 364 13．1 引言 364 13．2 脈沖積累 364 13．2．1 相干積累 365 13．2．2 非相干積累 366 13．2．3 改善因子和積累損耗 366 13．3 目標(biāo)起伏：目標(biāo)χ2族 367 13．4 平方律檢波器的虛警概率公式 368 13．4．1 平方律檢測(cè) 371 13．5 探測(cè)概率的計(jì)算 372 13．5．1 Swerling 0（Swerling V）目標(biāo)的探測(cè) 372 13．5．2 Swerling I目標(biāo)的探測(cè) 374 13．5．3 Swerling II目標(biāo)的探測(cè) 375 13．5．4 Swerling III目標(biāo)的探測(cè) 376 13．5．5 Swerling IV目標(biāo)的探測(cè) 378 13．6 起伏損耗的計(jì)算 380 13．7 累積探測(cè)概率 381 13．8 恒虛警率（CFAR） 383 13．8．1 單元-平均CFAR（單個(gè)脈沖） 384 13．8．2 采用非相干積累的單元-平均CFAR 385 13．9 MN檢測(cè) 386 13．10 雷達(dá)方程回顧 387 習(xí)題 388 附錄13-A 不完全伽馬函數(shù) 390 附錄13-B 第13章MATLAB程序清單 392 第五部分 關(guān)于雷達(dá)的一些特殊主題 第14章 雷達(dá)截面積（RCS） 407 14．1 RCS定義 407 14．2 RCS和姿態(tài)角及頻率的依賴關(guān)系 408 14．3 RCS與極化的依賴關(guān)系 411 14．3．1 歸一化電場(chǎng) 411 14．3．2 極化 411 14．3．3 目標(biāo)散射矩陣 413 14．4 簡(jiǎn)單物體的RCS 415 14．4．1 球 415 14．4．2 橢球 417 14．4．3 圓形平板 419 14．4．4 截錐體（平截體） 420 14．4．5 圓柱體 423 14．4．6 矩形平板 425 14．4．7 三角形平板 428 14．5 復(fù)雜目標(biāo)的RCS 429 14．6 RCS預(yù)測(cè)方法 430 14．6．1 計(jì)算電磁學(xué) 431 14．6．2 有限微分時(shí)間域方法 431 14．6．3 有限元方法 433 14．6．4 積分方程 434 14．6．5 幾何光學(xué) 435 14．6．6 物理光學(xué) 435 14．6．7 邊緣衍射 437 14．7 多次反射 437 習(xí)題 438 附錄14-A 第14章MATLAB程序清單 439 第15章 相控陣天線 456 15．1 方向性、功率增益和有效孔徑 456 15．2 近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng) 457 15．3 通用陣列 458 15．4 線性陣列天線 460 15．4．1 陣列錐削 463 15．4．2 通過(guò)DFT進(jìn)行方向圖計(jì)算 465 15．5 平面陣列 470 15．5．1 矩形網(wǎng)格陣列 471 15．5．2 圓形網(wǎng)格陣列 472 15．5．3 同軸網(wǎng)格圓形陣列 478 15．5．4 帶圓形邊界的矩形網(wǎng)格陣列 479 15．5．5 六邊形網(wǎng)格陣列 479 15．6 陣列天線掃描損失 490 15．7 多輸入多輸出（MIMO）―線性陣列 492 習(xí)題 495 附錄15-A 第15章MATLAB程序清單 496 第16章 自適應(yīng)信號(hào)處理 509 16．1 非自適應(yīng)波束形成 509 16．2 使用最小均方的自適應(yīng)信號(hào)處理 512 16．3 LMS自適應(yīng)陣列處理 515 16．4 副瓣對(duì)消器（SLC） 522 16．5 空時(shí)自適應(yīng)處理（STAP） 523 16．5．1 空時(shí)處理 523 16．5．2 空時(shí)自適應(yīng)處理 526 習(xí)題 529 附錄16-A 第16章MATLAB程序清單 529 第17章 目標(biāo)跟蹤 537 17．1 角度跟蹤 537 17．1．1 時(shí)序波瓣法 537 17．1．2 圓錐掃描 538 17．2 幅度比較單脈沖 541 17．3 相位比較單脈沖 546 17．4 距離跟蹤 548 17．5 邊搜索邊跟蹤（TWS） 549 17．6 LTI系統(tǒng)的狀態(tài)變量表示法 550 17．7 感興趣的LTI系統(tǒng) 553 17．8 固定增益跟蹤濾波器 554 17．8．1 ?? 濾波器 556 17．8．2 ????濾波器 559 17．9 卡爾曼濾波器 567 17．9．1 Singer ???-卡爾曼濾波器 568 17．9．2 卡爾曼濾波器和??? 濾波器的關(guān)系 570 17．10 MATLAB卡爾曼濾波仿真 573 習(xí)題 579 附錄17-A 第17章MATLAB程序清單 581 第18章 戰(zhàn)術(shù)合成孔徑雷達(dá)（TSAR） 588 18．1 引言 588 18．1．1 側(cè)視SAR的幾何關(guān)系 588 18．2 SAR設(shè)計(jì)上的考慮 590 18．3 SAR雷達(dá)方程 594 18．4 SAR信號(hào)處理 595 18．5 側(cè)視SAR多普勒處理 595 18．6 利用多普勒處理進(jìn)行SAR成像 598 18．7 距離移動(dòng) 599 18．8 三維SAR成像技術(shù) 599 18．8．1 背景 600 18．8．2 DFTSQM操作與信號(hào)處理 600 18．8．3 DFTSQM SAR圖像的幾何關(guān)系 603 18．8．4 斜距方程 604 18．8．5 信號(hào)合成 606 18．8．6 電子處理 607 18．8．7 方程（18．71）的推導(dǎo) 608 18．8．8 第k個(gè)距離單元的非零泰勒級(jí)數(shù)系數(shù) 610 習(xí)題 611 附錄18-A 第18章MATLAB程序清單 612 參考文獻(xiàn) 614
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