雷达系统分析与设计:MATLAB版:MATLAB

本书特色

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本书作者为著名雷达技术专家，全书讨论了雷达基本概念和技术原理，具体描述了雷达截面、极化、匹配滤波器和雷达模糊函数及雷达波传播的*进展，并给出了PRN 码，多径和折射、高距离分辨率、杂波和MIT处理的有关内容。新版增加了更多习题，包含丰富的MATLAB程序代码可用于雷达系统的分析和设计，具有很高的实际应用价值。

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内容简介

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*提供对于雷达设计、分析和信号处理理解的综合资源。
*提供大部分公式和方程的浅显易懂的数学推导。
*包含许多图表和表格形式的输出，帮助读者评估不同雷达参数的折中。
*提供一套完整的MATLAB功能和程序，能够使用输入参数的出厂设置或自定义设置。

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作者简介

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周万幸，现任中国电子科技集团公司第十四研究所副所长，研究员级高级工程师。长期在第一线从事地面和舰载雷达理论、技术与系统的研究和工程研制工作，并取得重大成就、做出突出贡献，组织了舰载一体化雷达/电子对抗系统、预警反导系统的论证和预研工作，领导了宽带相控阵、数字阵、综合信息处理等关键技术的攻关。 Bassem R.Mahafza博士是Alabama州Huntsville地区deciBel研究所的所长及其创建者。他是雷达学科中公认的专家，具有20多年的研究经验，在雷达技术、雷逸设计与分析（包括所有传感器子部件）、雷达仿真和模型设计、雷达特征和雷达算法开发（特别是在先进杂波抑制技术和对抗方面）等领域取得了丰硕的成果。

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目录

目 录 **部分 雷达原理第1章 定义和术语 2 1.1　雷达系统的分类和波段 2 1.2 脉冲和连续波（CW）雷达 6 1.3 距离 7 1.4 距离分辨率 9 1.5 多普勒频率 11 1.6 相干性 17 1.7 分贝的算法 18 习题 19 附录1-A 第1章MATLAB程序清单 20第2章 基本脉冲和连续波（CW）雷达操作 22 2.1 雷达距离方程 22 2.2 低PRF雷达方程 26 2.3 高PRF雷达方程 28 2.4 监视雷达方程 30 2.5 带干扰的雷达方程 34 2.5.1 自屏蔽干扰器（SSJ） 35 2.5.2 烧穿距离 38 2.5.3 远距离干扰器（SOJ） 40 2.6 距离缩减因子 42 2.7 双基地雷达方程 42 2.8 雷达损耗 44 2.8.1 发射和接收损耗 44 2.8.2 天线方向图损耗和扫描损耗 44 2.8.3 大气损耗 45 2.8.4 折叠损耗 45 2.8.5 处理损耗 46 2.9 噪声系数 482.10 连续波雷达 51 2.10.1 连续波雷达方程 52 2.10.2 频率调制 53 2.10.3 线性调频（LFM）连续波雷达 57 2.10.4 多频连续波雷达 592.11 MATLAB函数“range_calc.m” 60习题 61附录2-A 第2章MATLAB程序清单 65第二部分 雷达信号与信号处理第3章 线性系统与复信号表示法 78 3.1 信号分类 78 3.2 傅里叶变换 79 3.3 系统分类 79 3.3.1 线性与非线性系统 80 3.3.2 时不变与时变系统 80 3.3.3 稳定与非稳定系统 80 3.3.4 因果与非因果系统 81 3.4 用傅里叶级数的信号表示法 81 3.5 卷积与相关积分 83 3.5.1 能量与功率谱密度 84 3.6 带通信号 87 3.6.1 解析信号（前置包络） 87 3.6.2 带通信号的前置包络与复包络 88 3.7 一些常规雷达信号的频谱 90 3.7.1 连续波信号 90 3.7.2 有限持续时间脉冲信号 91 3.7.3 周期脉冲信号 92 3.7.4 有限持续时间脉冲串信号 93 3.7.5 线性调频（LFM）信号 94 3.8 信号带宽与持续时间 98 3.8.1 有效带宽与持续时间计算 99 3.9 离散时间系统与信号 102 3.9.1 采样定理 102 3.9.2 Z变换 105 3.9.3 离散傅里叶变换 106 3.9.4 离散功率谱 106 3.9.5 加窗技术 108 3.9.6 抽取与插值 111 习题 112 附录3-A 第3章MATLAB程序清单 114 附录3-B 傅里叶变换对 118 附录3-C Z变换对 119第4章 匹配滤波器雷达接收机 120 4.1 匹配滤波器信噪比 120 4.1.1 白噪声情况 122 4.1.2 副本 123 4.2 匹配滤波器输出通式 124 4.2.1 静止目标情况 124 4.2.2 运动目标情况 125 4.3 波形分辨率和模糊 127 4.3.1 距离分辨率 127 4.3.2 多普勒分辨率 129 4.3.3 复合距离与多普勒分辨率 130 4.4 距离与多普勒不定 131 4.4.1 距离不定 131 4.4.2 多普勒不定 133 4.4.3 距离-多普勒耦合 134 4.4.4 LFM信号的距离-多普勒耦合 137 4.5 目标参数估计 138 4.5.1 何为估计函数 138 4.5.2 幅度估计 139 4.5.3 相位估计 139 习题 140第5章 模糊函数—模拟波形 142 5.1 引言 142 5.2 模糊函数的例子 143 5.2.1 单个脉冲模糊函数 143 5.2.2 LFM模糊函数 145 5.2.3 相干脉冲串模糊函数 149 5.2.4 LFM脉冲串的模糊函数 152 5.3 步进频率波形 155 5.4 非线性调频 157 5.4.1 静态相位的概念 157 5.4.2 频率调制波形的频谱赋形 161 5.5 模糊图等值线 162 5.6 LFM信号的距离-多普勒耦合的解释 163 习题 164 附录5-A 第5章MATLAB程序清单 165第6章 模糊函数—离散编码波形 171 6.1 离散编码信号表示 171 6.2 脉冲串编码 172 6.3 相位编码 176 6.3.1 二进制相位编码 176 6.3.2 多相编码 189 6.4 频率编码 191 6.4.1 Costas码 191 6.5 离散编码的模糊图 193 习题 194 附录6-A 第6章MATLAB程序清单 194第7章 脉冲压缩 199 7.1 时间-带宽积 199 7.2 脉冲压缩的雷达方程 200 7.3 脉冲压缩的基本原理 200 7.4 相关处理器 202 7.5 扩展处理器 207 7.5.1 LFM 脉冲信号 208 7.5.2 步进频率波形 213 7.5.3 目标速度的影响 219 习题 220 附录7-A 第7章MATLAB程序清单 221第三部分 雷达系统的特殊考虑第8章 雷达波的传播 228 8.1 地球对雷达方程的影响 228 8.2 地球大气层 228 8.3 大气模型 230 8.3.1 对流层中的折射率 230 8.3.2 电离层中的折射率 232 8.3.3 计算折射率的数学模型 233 8.3.4 分层大气折射模型 234 8.4 三分之四地球模型 238 8.4.1 目标高度方程 238 8.5 地面反射 239 8.5.1 平滑表面反射系数 239 8.5.2 发散 243 8.5.3 粗糙表面反射 244 8.5.4 总反射系数 245 8.6 方向图传播因子 246 8.6.1 平坦地表 248 8.6.2 球形地球 249 8.7 衍射 253 8.8 大气衰减 256 8.8.1 大气吸收 257 8.8.2 大气衰减图 259 8.9 降水导致的衰减 262 习题 264 附录8-A 第8章MATLAB程序清单 265第9章 雷达杂波 280 9.1 杂波的定义 280 9.2 表面杂波 280 9.2.1 区域杂波的雷达方程—机载雷达 282 9.3 体杂波 283 9.3.1 体杂波的雷达方程 285 9.4 表面杂波RCS 286 9.4.1 单脉冲低PRF情况 286 9.4.2 高PRF的情况 291 9.5 杂波元素 293 9.6 杂波后向散射系数统计模型 294 9.6.1 表面杂波的情况 294 9.6.2 体杂波情况 296 习题 297 附录9-A 第9章MATLAB程序清单 297第10章 动目标显示（MTI）和脉冲多普勒雷达 302 10.1 杂波功率谱密度 302 10.2 动目标显示（MTI）的概念 302 10.2.1 单延迟线对消器 304 10.2.2 双延迟线对消器 305 10.2.3 带有反馈回路（递归滤波器）的延迟线 307 10.3 PRF参差 308 10.4 MTI改善因子 311 10.4.1 2脉冲MTI形式 312 10.4.2 通用形式 313 10.5 杂波下的可见度（SCV） 314 10.6 有*佳权重的延迟线对消器 314 10.7 脉冲多普勒雷达 316 10.7.1 脉冲多普勒雷达信号处理 319 10.7.2 解距离模糊 320 10.7.3 解多普勒模糊包络 322 10.8 相位噪声 325 习题 329 附录10-A 第10章MATLAB程序清单 331第四部分 雷达检测第11章 随机变量和随机过程 337 11.1 随机变量 337 11.2 多元高斯随机向量 339 11.2.1 复数多元高斯随机向量 342 11.3 瑞利随机变量 342 11.4 卡方随机变量 343 11.4.1 自由度为N的中心卡方随机变量 343 11.4.2 自由度为N的非中心卡方随机变量 344 11.5 随机过程 345 11.6 高斯随机过程 346 11.6.1 低通高斯随机变量 346 11.6.2 带通高斯随机过程 347 11.6.3 带通高斯过程的包络 348习题 349第12章 单脉冲检测 351 12.1 参数已知的单脉冲 351 12.2 幅度已知、相位未知的单脉冲 354 12.2.1 虚警概率 357 12.2.2 检测概率 358 习题 360 附录12-A 第12章MATLAB程序清单 361第13章 波动目标检测 364 13.1 引言 364 13.2 脉冲积累 364 13.2.1 相干积累 365 13.2.2 非相干积累 366 13.2.3 改善因子和积累损耗 366 13.3 目标起伏：目标χ2族 367 13.4 平方律检波器的虚警概率公式 368 13.4.1 平方律检测 371 13.5 探测概率的计算 372 13.5.1 Swerling 0（Swerling V）目标的探测 372 13.5.2 Swerling I目标的探测 374 13.5.3 Swerling II目标的探测 375 13.5.4 Swerling III目标的探测 376 13.5.5 Swerling IV目标的探测 378 13.6 起伏损耗的计算 380 13.7 累积探测概率 381 13.8 恒虚警率（CFAR） 383 13.8.1 单元-平均CFAR（单个脉冲） 384 13.8.2 采用非相干积累的单元-平均CFAR 385 13.9 MN检测 38613.10 雷达方程回顾 387习题 388附录13-A 不完全伽马函数 390附录13-B 第13章MATLAB程序清单 392第五部分 关于雷达的一些特殊主题第14章 雷达截面积（RCS） 407 14.1 RCS定义 407 14.2 RCS和姿态角及频率的依赖关系 408 14.3 RCS与极化的依赖关系 411 14.3.1 归一化电场 411 14.3.2 极化 411 14.3.3 目标散射矩阵 413 14.4 简单物体的RCS 415 14.4.1 球 415 14.4.2 椭球 417 14.4.3 圆形平板 419 14.4.4 截锥体（平截体） 420 14.4.5 圆柱体 423 14.4.6 矩形平板 425 14.4.7 三角形平板 428 14.5 复杂目标的RCS 429 14.6 RCS预测方法 430 14.6.1 计算电磁学 431 14.6.2 有限微分时间域方法 431 14.6.3 有限元方法 433 14.6.4 积分方程 434 14.6.5 几何光学 435 14.6.6 物理光学 435 14.6.7 边缘衍射 437 14.7 多次反射 437 习题 438 附录14-A 第14章MATLAB程序清单 439第15章 相控阵天线 456 15.1 方向性、功率增益和有效孔径 456 15.2 近场和远场 457 15.3 通用阵列 458 15.4 线性阵列天线 460 15.4.1 阵列锥削 463 15.4.2 通过DFT进行方向图计算 465 15.5 平面阵列 470 15.5.1 矩形网格阵列 471 15.5.2 圆形网格阵列 472 15.5.3 同轴网格圆形阵列 478 15.5.4 带圆形边界的矩形网格阵列 479 15.5.5 六边形网格阵列 479 15.6 阵列天线扫描损失 490 15.7 多

封面

书名:雷达系统分析与设计:MATLAB版:MATLAB

作者:(美)Bassem R. Mahafza

页数:20,620页

定价:¥128.0

出版社:电子工业出版社

出版日期:2016-10-01

ISBN:9787121260018

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