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简介
《动目标显示与脉冲多普勒雷达（MATLAB程式设计）》以信号处理技术为主线，阐述动目标显示（MTI）和多普勒处理的相关关键技术。书稿以作者施莱赫编写的两本经典巨*《信息时代的电子战》、《动目标显示和脉冲多普勒雷达》为基础，融入了作者三十多年来的工作经验和科研成果，提供了大量动目标显示脉冲多普勒雷达设计中的新思想、新观点，包括波形设计原则和方法、多普勒处理的性能分析、杂波特性和实测数据分析、动目标显示和多普勒处理中的优化理论、动目标显示和多普勒处理系统总体设计技术。本书学术思想新颖，理论研究超前，启发性很强。每一章都包括深刻理解MTI和PD雷达原理所需要的数学内容和原理分析，还包含了专用于雷达系统设计、分析论证的MATLAB程序／函数，有助于提高理解和认识，并提供确定雷达系统设计要求的原始资料。是一本对我国国防科技和武器装备发展具有较大推动作用的专*，对我国地面、机载、舰载、星载脉冲多普勒（PD）雷达、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达、反演高程信息的干涉合成孔径雷达、反隐身雷达的系统设计与研制有重要参考价值。 本书可作为雷达系统工程师和系统高级用户的参考书，也可作为雷达工程等相关专业的硕士、博士研究生的教材。
目录
第1章 基本原理与综述
1.1 MTI雷达和PD雷达的应用
1.2 多普勒效应
例1 利用多次多普勒测量信息确定目标运动轨迹
1.3 多普勒处理基础
1.3.1 分辨率的考虑
1.3.2 面杂波环境中的MTI多普勒滤波器
1.3.3 面杂波和体杂波环境中的MTI多普勒滤波器
1.3.4 脉冲多普勒雷达的基本原理
1.4 环境图
1.5 杂波模型
1.5.1 杂波的高斯模型或瑞利模型
1.5.2 杂波的RCS
例2 基于常系数Gamma模型求出后向散射系数σo
1.5.3 杂波谱与自相关函数
例3 指数形地杂波谱情况下的MTI改善因子
1.5.4 非高斯杂波模型
1.6 动目标检测器
1.6.1 杂波图
参考文献
第2章 多普勒重达波形设计与滤波
例4 高重频雷达主瓣杂波的放大系数
2.1 重频类型的定义
2.2 信号处理与系统比较
2.2.1 低重频雷达
2.2.2 高重频雷达
2.2.3 中重频雷达
2.3 多普勒滤波
2.3.1 相参MTI与非相参MTI
2.3.2 多普勒滤波的频域特性
例5 赋形MTI对消器的设计
2.3.3 数字式多普勒滤波器
例6 级联式MTI—FFT多普勒滤波器
参考文献
第3章 多普勒雷达性能度量
3.1 MTI改善因子
例7 改善因子分析
3.1.1 非相参MTI改善因子
3.1.2 对消率
3.2 杂波对多普勒雷达性能的影响
3.2.1 内部运动杂波谱
3.2.2 天线扫描引起的杂波谱
3.2.3 平台运动杂波谱
3.2.4 发射机不稳定带来的谱展宽
3.2.5 杂波限幅频谱展宽
3.2.6 PRF参差对改善因子的限制
例8 MTI系统中的速度损耗
3.2.7 运动补偿损耗对改善因子的限制：TACCAR和DPCA
例9 运动补偿MTI的改善因子
例10 运动补偿自适应数字MTI
3.2.8 对改善因子的综合影响
3.3 振荡器对多普勒雷达性能的影响
参考文献
第4章 杂波特性和实测数据分析
4.1 面杂波
4.1.1 地杂波
例11 地杂波后向散射系数模型
4.1.2 海杂波
例12 海杂波后向散射系数模型
4.2 大气杂波
4.2.1 降雨杂波
例13 降雨杂波和箔条杂波中雷达的探测距离
4.2.2 箔条杂波
例14 箔条的基本原理
例15 在地杂波和箔条杂波中采用FFT处理后的探测距离
4.3 杂波幅度统计的近似计算
4.3.1 平均后向散射系数的近似计算
4.4 杂波的解析表示法
4.4.1 高斯过程表示法
4.4.2 杂波的莱斯表示法
4.4.3 杂波的对数一正态表示法
4.4.4 杂波的韦布尔表示
4.4.5 杂波的K分布表示
例16 雷达杂波分布的仿真
4.5 杂波模型环境
4.5.1 IIT雷达杂波模型
4.5.2 搜索雷达模型环境
参考文献
第5章 最优多普勒处理理论
5.1 最优雷达多普勒处理器
5.1.1 横向滤波器
5.1.2 单点多普勒处理器
5.1.3 最优MTI处理器
例17 最优和二项式加权对应的MTI改善因子
5.1.4 等间隔多普勒处理器
5.2 级联MTI—相参积累器
5.3 级联MTI—非相参积累器
例18 MTI—非相参积累处理的积累增益
例19 横向滤波器和级联MTI—FFT的性能比较
参考文献
第6章 动目标显示（MTI）系统
6.1 MTI结构
6.2 动目标性能分析
6.2.1 地基监视雷达MTI特性
6.2.2 机载监视雷达MTI特性
例20 DPCA补偿的MTI对消改善因子
6.2.3 非线性接收机的MTI性能
6.3 MTI雷达滤波器设计
6.3.1 非递归型MTI滤波器
例21 传递函数和MTI改善因子
6.3.2 递归型MTI滤波器
6.3.3 多普勒滤波器组——横向滤波器
6.4 PRF参差
6.4.1 PRF参差盲速
例22 PRF参差的传递函数和零点深度
例23 MTI的PRF参差速度损耗和改善因子损耗
6.4.2 一次对消器MTI的PRF参差
6.4.3 PRF参差的双延迟线对消器MTI
例24 PRF参差的MTI改善因子
6.4.4 参差MTI对消器的综合
参考文献
第7章 脉冲多普勒系统
7.1 脉冲多普勒结构
7.2 波形考虑
7.2.1 波形占空比方面的考虑事项
7.2.2 天线副瓣要求
例25 等值线
7.3 现代机载拦截雷达
7.4 解距离模糊
7.4.1 多重高PRF测距
例26 中国余数定理
7.4.2 调频法测距
7.5 主瓣杂波
例27 高度线回波
例28 采用脉冲多普勒雷达进行导弹逼近告警
参考文献
第8章 多普勒雷达系统毫题
8.1 多普勒波束锐化
例29 DBS设计
8.2 合成孔径雷达
例30 SAR设计准则
8.3 干涉合成孔径雷达
8.3.1 JSTARS
8.3.2 干涉GMTI
8.4 逆合成孔径雷达
8.5 机载雷达空时自适应处理
8.5.1 STAP
8.5.2 杂波内部运动对STAP的影响
8.5.3 STAP检测
8.5.4 采样矩阵求逆
例31 自适应阵列和热杂波
8.6 MTI设计工具
8.6.1 程序讨论和注意事项
例32 Marcum—Swerling和Albersheim检测因子的比较
参考文献
1.1 MTI雷达和PD雷达的应用
1.2 多普勒效应
例1 利用多次多普勒测量信息确定目标运动轨迹
1.3 多普勒处理基础
1.3.1 分辨率的考虑
1.3.2 面杂波环境中的MTI多普勒滤波器
1.3.3 面杂波和体杂波环境中的MTI多普勒滤波器
1.3.4 脉冲多普勒雷达的基本原理
1.4 环境图
1.5 杂波模型
1.5.1 杂波的高斯模型或瑞利模型
1.5.2 杂波的RCS
例2 基于常系数Gamma模型求出后向散射系数σo
1.5.3 杂波谱与自相关函数
例3 指数形地杂波谱情况下的MTI改善因子
1.5.4 非高斯杂波模型
1.6 动目标检测器
1.6.1 杂波图
参考文献
第2章 多普勒重达波形设计与滤波
例4 高重频雷达主瓣杂波的放大系数
2.1 重频类型的定义
2.2 信号处理与系统比较
2.2.1 低重频雷达
2.2.2 高重频雷达
2.2.3 中重频雷达
2.3 多普勒滤波
2.3.1 相参MTI与非相参MTI
2.3.2 多普勒滤波的频域特性
例5 赋形MTI对消器的设计
2.3.3 数字式多普勒滤波器
例6 级联式MTI—FFT多普勒滤波器
参考文献
第3章 多普勒雷达性能度量
3.1 MTI改善因子
例7 改善因子分析
3.1.1 非相参MTI改善因子
3.1.2 对消率
3.2 杂波对多普勒雷达性能的影响
3.2.1 内部运动杂波谱
3.2.2 天线扫描引起的杂波谱
3.2.3 平台运动杂波谱
3.2.4 发射机不稳定带来的谱展宽
3.2.5 杂波限幅频谱展宽
3.2.6 PRF参差对改善因子的限制
例8 MTI系统中的速度损耗
3.2.7 运动补偿损耗对改善因子的限制：TACCAR和DPCA
例9 运动补偿MTI的改善因子
例10 运动补偿自适应数字MTI
3.2.8 对改善因子的综合影响
3.3 振荡器对多普勒雷达性能的影响
参考文献
第4章 杂波特性和实测数据分析
4.1 面杂波
4.1.1 地杂波
例11 地杂波后向散射系数模型
4.1.2 海杂波
例12 海杂波后向散射系数模型
4.2 大气杂波
4.2.1 降雨杂波
例13 降雨杂波和箔条杂波中雷达的探测距离
4.2.2 箔条杂波
例14 箔条的基本原理
例15 在地杂波和箔条杂波中采用FFT处理后的探测距离
4.3 杂波幅度统计的近似计算
4.3.1 平均后向散射系数的近似计算
4.4 杂波的解析表示法
4.4.1 高斯过程表示法
4.4.2 杂波的莱斯表示法
4.4.3 杂波的对数一正态表示法
4.4.4 杂波的韦布尔表示
4.4.5 杂波的K分布表示
例16 雷达杂波分布的仿真
4.5 杂波模型环境
4.5.1 IIT雷达杂波模型
4.5.2 搜索雷达模型环境
参考文献
第5章 最优多普勒处理理论
5.1 最优雷达多普勒处理器
5.1.1 横向滤波器
5.1.2 单点多普勒处理器
5.1.3 最优MTI处理器
例17 最优和二项式加权对应的MTI改善因子
5.1.4 等间隔多普勒处理器
5.2 级联MTI—相参积累器
5.3 级联MTI—非相参积累器
例18 MTI—非相参积累处理的积累增益
例19 横向滤波器和级联MTI—FFT的性能比较
参考文献
第6章 动目标显示（MTI）系统
6.1 MTI结构
6.2 动目标性能分析
6.2.1 地基监视雷达MTI特性
6.2.2 机载监视雷达MTI特性
例20 DPCA补偿的MTI对消改善因子
6.2.3 非线性接收机的MTI性能
6.3 MTI雷达滤波器设计
6.3.1 非递归型MTI滤波器
例21 传递函数和MTI改善因子
6.3.2 递归型MTI滤波器
6.3.3 多普勒滤波器组——横向滤波器
6.4 PRF参差
6.4.1 PRF参差盲速
例22 PRF参差的传递函数和零点深度
例23 MTI的PRF参差速度损耗和改善因子损耗
6.4.2 一次对消器MTI的PRF参差
6.4.3 PRF参差的双延迟线对消器MTI
例24 PRF参差的MTI改善因子
6.4.4 参差MTI对消器的综合
参考文献
第7章 脉冲多普勒系统
7.1 脉冲多普勒结构
7.2 波形考虑
7.2.1 波形占空比方面的考虑事项
7.2.2 天线副瓣要求
例25 等值线
7.3 现代机载拦截雷达
7.4 解距离模糊
7.4.1 多重高PRF测距
例26 中国余数定理
7.4.2 调频法测距
7.5 主瓣杂波
例27 高度线回波
例28 采用脉冲多普勒雷达进行导弹逼近告警
参考文献
第8章 多普勒雷达系统毫题
8.1 多普勒波束锐化
例29 DBS设计
8.2 合成孔径雷达
例30 SAR设计准则
8.3 干涉合成孔径雷达
8.3.1 JSTARS
8.3.2 干涉GMTI
8.4 逆合成孔径雷达
8.5 机载雷达空时自适应处理
8.5.1 STAP
8.5.2 杂波内部运动对STAP的影响
8.5.3 STAP检测
8.5.4 采样矩阵求逆
例31 自适应阵列和热杂波
8.6 MTI设计工具
8.6.1 程序讨论和注意事项
例32 Marcum—Swerling和Albersheim检测因子的比较
参考文献
动目标显示与脉冲多普勒雷达
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