電子與信息工程係列：雷達信號理論與應用（基礎篇） [Radar Signals:Theory and Application] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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位寅生 著

圖書標籤:

• 雷達
• 信號處理
• 電子工程
• 信息工程
• 通信工程
• 電磁場與微波技術
• 雷達原理
• 雷達信號
• 高等教育
• 教材

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560332956

版次：1

商品編碼：11179557

包裝：平裝

叢書名： 電子與信息工程係列

外文名稱：Radar Signals:Theory and Application

開本：16開

齣版時間：2011-08-01

用紙：膠版紙

頁數：245

字數：380000

內容簡介

　　雷達信號理論是深入學習雷達信號處理以及雷達係統分析與設計的重要基礎課程，其主要內容為：雷達信號的分析、雷達信號的最優處理以及雷達信號的最優設計。《電子與信息工程係列：雷達信號理論與應用（基礎篇）》作為雷達信號理論與應用叢書的基礎篇，主要介紹雷達信號分析的重要工具——模糊函數理論和雷達信號的最優處理方法——匹配濾波理論；在應用方麵，重點介紹如何運用模糊函數對雷達信號進行分析，以及最優處理方法在實際雷達信號中如何應用。
　　《電子與信息工程係列：雷達信號理論與應用（基礎篇）》分為11章。前5章介紹雷達信號分析的基礎理論，後6章介紹基本雷達信號分析與處理方法。第1章是《電子與信息工程係列：雷達信號理論與應用（基礎篇）》涉及的信號分析基礎；第2章介紹雷達信號的最優處理——匹配濾波；第3章介紹雷達分辨的理論以及分辨和模糊函數的關係；第4章講述模糊函數的基本理論；第5章介紹雷達理論估值誤差與模糊函數的關係；第6～11章，分彆介紹瞭簡單脈衝信號、相參脈衝串信號、綫性調頻脈衝信號、非綫性調頻脈衝信號、頻率編碼信號、相位編碼信號。
　　《電子與信息工程係列：雷達信號理論與應用（基礎篇）》內容基礎、翔實，層次分明，概念解析清楚，強調基礎理論和實際應用的結閤，非常適閤自學。《電子與信息工程係列：雷達信號理論與應用（基礎篇）》可作為電子工程專業高年級本科生以及研究生的《雷達信號理論》課程的教材，也可作為相關專業科技人員的參考書。

內頁插圖

目錄

緒論

第1章 雷達信號的分析基礎
1.1 信號的復數錶示
1.1.1 實信號的頻譜
1.1.2 實信號的復數錶示
1.1.3 窄帶雷達信號的定義
1.1.4 窄帶信號的解析錶示
1.1.5 窄帶信號的帶通濾波
1.1.6 隨機信號的復數錶示
1.2 點目標
1.2.1 點目標定義
1.2.2 理想點目標
1.3 多普勒目標
1.3.1 目標多普勒頻率
1.3.2 點運動目標迴波
1.4 雷達波形參量
1.4.1 波形參量的矩錶示
1.4.2 信號的不確定關係

第2章 雷達信號的最優處理
2.1 白噪聲下的最優處理
2.1.1 迴波信號理想模型
2.1.2 綫性濾波器的輸齣
2.1.3 最大輸齣信噪比準則
2.1.4 最優綫性濾波器求解
2.1.5 匹配濾波器特性分析
2.2 色噪聲下最優綫性處理
2.2.1 綫性濾波器的輸齣
2.2.2 最優濾波器的求解
2.2.3 濾波器的級聯形式
2.3 匹配濾波器的實際應用
2.3.1 全距離的匹配處理
2.3.2 動目標的匹配處理
2.3.3 二維匹配處理過程
2.3.4 離散匹配濾波器組

第3章 雷達分辨與模糊函數
3.1 雷達分辨的基礎知識
3.1.1 雷達分辨的定義
3.1.2 雷達分辨的度量
3.2 -維分辨與模糊函數
3.2.1 距離的分辨性能
3.2.2 速度的分辨性能
3.3 二維分辨與模糊函數
3.3.1 二維的分辨問題
3.3.2 二維的分辨性能

第4章 模糊函數的基本理論
4.1 模糊函數的形式
4.1.1 坐標的方嚮規定
4.1.2 捲積和頻域形式
4.1.3 互模糊函數定義
4.2 模糊函數的理解
4.2.1 等價的匹配輸齣
4.2.2 模糊函數的剖麵
4.3 模糊函數的性質
4.3.1 函數的內在性質
4.3.2 函數的變換性質
4.3.3 函數的導數性質

第5章 估值誤差與模糊函數
5.1 雷達誤差概述
5.1.1 雷達誤差與來源
5.1.2 估計參數時假設
……
第6章 簡單脈衝與脈壓信號
第7章 單載頻相參脈衝串信號
第8章 綫性調頻脈衝信號
第9章 非綫性調頻脈衝信號
第10章 頻率編碼信號
第11章 相位編碼信號
參考文獻

前言/序言

　　雷達信號理論是在二戰前後發展起來的，它是雷達理論的一個重要分支。雷達信號作為雷達係統的核心，始終圍繞著兩個問題開展研究：其一，雷達發射什麼樣的信號纔能最佳地與電磁環境相匹配，從而更有利於探測到目標；其二，雷達信號如何進行處理纔能最有利於檢測到目標。因此，最優信號處理和最優波形選擇與設計在雷達信號理論中占有重要的地位，而雷達信號分析方法是研究二者的重要基礎。
　　到目前為止，國內外齣現瞭大量有關雷達信號分析與設計的文獻，但作為全麵係統的討論雷達信號的專著並不多。其中，英文版有兩本重要的專著：一本是C.ECook和Bernfeld所著的《Radar Signals ： AnIntroduction to Theo-ryand Application》，由Archhouse在1967年齣版，這本書可以說是最經典的雷達信號理論專著之一；第二本書是Nadav Levanon和Eli Mozeson閤著的《Radar Signals》，由John Wiley＆Sons在2004年齣版，這本書內容十分豐富，作者把雷達信號最新的理論研究成果展現給讀者，述特彆提供瞭MATLAB代碼用於仿真和分析。此外，2008年Bassem R.編著的《Radar Signal Analysisand Processing Using MATLAB》，也是非常有特色的有關雷達信號的參考書。
　　國內專門介紹雷達信號的書籍主要有兩本，一本是張直中院士編著的《雷達信號的選擇與處理》；另一本是林茂庸和柯有安編著的《雷達信號理論》，這兩本書是本書作者在教學當中一直使用的主要參考書，也是很多科技人員學習雷達信號的啓濛教材，這兩本書為雷達信號理論知識的傳播作齣瞭重要的貢獻。

電子與信息工程係列：雷達信號理論與應用（基礎篇） 本書是一部係統闡述雷達信號理論與應用基礎知識的專著。 雷達（RADAR，Radio Detection and Ranging）作為現代信息技術的重要組成部分，在軍事偵察、民用交通管製、氣象探測、科學研究等諸多領域發揮著不可替代的作用。而雷達係統工作的核心，在於對迴波信號的精確處理和分析，這其中信號理論占據著舉足輕重的地位。本書旨在為讀者構建一個紮實的雷達信號理論基礎，並引導其理解這些理論如何在實際的雷達係統中得到應用。 本書內容聚焦於雷達信號的本質、生成、傳播、接收以及初步分析。 我們將從最基礎的概念入手，逐步深入到信號處理的各個環節，力求使讀者對雷達信號有一個全麵而深刻的認識。全書結構嚴謹，邏輯清晰，語言力求生動易懂，避免瞭過於晦澀的數學推導，而是側重於概念的理解和物理意義的闡釋，同時輔以適量的公式和圖示，以期達到理論與實踐的有效結閤。 第一章 雷達係統概述與基本原理 本章將首先介紹雷達係統的基本組成和工作流程。我們將探討雷達從發射電磁波到接收迴波，再到信息提取的全過程。重點講解雷達的基本參數，例如頻率、脈衝寬度、脈衝重復頻率、峰值功率、平均功率等，並闡述這些參數如何影響雷達的探測距離、分辨率和測量精度。此外，本章還會簡要介紹不同類型的雷達係統，如脈衝雷達、連續波雷達、多普勒雷達等，為後續章節的學習打下鋪墊。我們將強調雷達工作的基本物理原理——電磁波的傳播和反射，以及目標散射特性對迴波信號的影響。 第二章 雷達信號的數學描述 本章將深入探討雷達信號的數學錶示方法。我們將從最基礎的正弦波和餘弦波入手，介紹信號的幅度、頻率、相位等基本屬性。在此基礎上，我們將引入更復雜的信號模型，如矩形脈衝信號，並討論其在時域和頻域的特性。脈衝壓縮技術的核心——綫性調頻（Chirp）信號，也將在本章得到詳細的講解。我們將分析綫性調頻信號的特點，包括其帶寬和時間長度如何影響分辨率，並初步介紹其在提升信噪比方麵的優勢。傅裏葉變換作為分析信號頻譜的強大工具，也將貫穿本章，幫助讀者理解信號的頻率成分及其重要性。 第三章 雷達迴波的形成與特性 雷達迴波是目標與雷達電磁波相互作用的産物。本章將詳細分析雷達迴波的形成機製。我們將探討不同類型目標的散射特性，例如點目標、擴展目標、集體目標等，並分析它們的散射截麵積（Radar Cross Section, RCS）如何影響迴波信號的強度。雷達方程作為連接雷達參數、目標特性和迴波信號強度的核心公式，將在本章得到詳細推導和講解。我們將分析影響雷達方程的各項因素，並探討如何通過優化雷達設計來提升探測能力。此外，本章還將介紹環境因素對迴波的影響，例如大氣的衰減、海麵雜波、地物雜波等，這些非目標迴波信號的存在會對雷達探測造成乾擾。 第四章 雷達信號的接收與處理基礎 接收天綫捕獲到的雷達迴波信號通常非常微弱，且包含噪聲。本章將聚焦於雷達信號的接收和初步處理過程。我們將介紹低噪聲放大器（LNA）的作用，以及其對信號質量的重要性。相乾檢波和非相乾檢波是兩種基本的信號解調方式，本章將對它們進行原理性介紹，並分析各自的優缺點。我們還將引入噪聲的概念，討論不同類型的噪聲（如熱噪聲、散粒噪聲等）如何影響信號的信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR），並介紹提高信噪比的一些基本方法，如信號平均。本章還將初步介紹信號濾波器的作用，以及如何利用濾波器來抑製帶外噪聲。 第五章 雷達距離測量 距離測量是雷達最基本的功能之一。本章將重點講解雷達如何測量目標的距離。我們將以脈衝雷達為例，詳細闡述基於時間延遲原理的測距方法。通過測量發射脈衝到接收到迴波之間的時間間隔，並結閤電磁波的傳播速度，即可計算齣目標的距離。本章還將介紹距離分辨率的概念，並分析脈衝寬度和信號帶寬對距離分辨率的影響。對於連續波雷達，距離測量會涉及到頻率調製技術，本書將初步介紹 FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）雷達的測距原理，為讀者理解更復雜的連續波雷達技術奠定基礎。 第六章 雷達多普勒效應與速度測量 多普勒效應是雷達探測目標運動狀態的關鍵。當雷達與目標之間存在相對運動時，接收到的迴波信號頻率會發生偏移，這種現象稱為多普勒效應。本章將深入講解雷達多普勒效應的物理原理，並闡述如何利用多普勒頻移來測量目標的徑嚮速度。我們將介紹多普勒雷達的工作原理，以及如何通過分析迴波信號的頻譜來提取多普勒信息。恒定重復頻率（PRF）和可變重復頻率（PRF）的脈衝多普勒雷達係統在速度測量方麵各有特點，本章也將對此進行簡要介紹。本章還將討論多普勒測量對目標區分和雜波抑製的重要性。 第七章 雷達信號的統計特性與雜波抑製 在實際的雷達應用中，迴波信號往往受到各種噪聲和乾擾的影響，其中雜波（Clutter）是一個普遍存在且難以完全消除的問題。本章將探討雷達迴波信號的統計特性，理解雜波的隨機性，並介紹一些基本的雜波抑製技術。我們將分析不同類型雜波的統計模型，例如瑞利分布、 the k-distribution 等。運動目標顯示（Moving Target Indication, MTI）和脈衝多普勒（Pulse-Doppler, PD）技術是兩種重要的雜波抑製方法，本章將對它們的原理和基本實現方式進行詳細介紹。通過有效的雜波抑製，可以顯著提升雷達對真實目標的探測能力。 第八章 雷達信號的現代處理技術概述 本章將對現代雷達信號處理技術進行一個初步的概覽。雖然本書側重於基礎理論，但瞭解前沿技術的發展方嚮有助於讀者構建更全麵的認識。我們將簡要介紹一些重要的概念，例如自適應信號處理、波束形成技術、自適應雜波對消、以及某些先進的雷達體製，如閤成孔徑雷達（SAR）和逆閤成孔徑雷達（ISAR）等，並闡述它們在提升雷達性能方麵所起到的作用。本章不會深入到復雜的數學細節，而是提供一個宏觀的視角，引導讀者認識到雷達信號處理技術的廣闊發展前景。 本書的特色與價值 《雷達信號理論與應用（基礎篇）》在內容組織上，力求循序漸進，由淺入深。理論講解與實際應用相結閤，避免瞭單純的理論堆砌。語言通俗易懂，同時兼具科學的嚴謹性。通過本章的閱讀，讀者將能夠： 建立紮實的雷達信號理論基礎： 理解雷達信號的本質、生成、傳播以及接收的全過程。 掌握雷達核心參數的含義與影響： 瞭解各項雷達參數如何決定雷達的性能。 理解雷達距離和速度測量的基本原理： 掌握雷達如何獲取目標的位置和運動信息。 認識雜波的産生機製與抑製方法： 瞭解雷達工作中麵臨的挑戰，並初步掌握應對策略。 為進一步深入學習雷達技術打下堅實基礎： 為理解更復雜的雷達體製和信號處理算法做好準備。 本書適閤於高等院校電子信息工程、通信工程、自動化等相關專業的本科生、研究生，以及從事雷達設計、開發、應用等領域的工程師和研究人員。希望本書能成為您探索雷達信號世界的一扇窗口，引領您走嚮更廣闊的雷達技術領域。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，確實是抱著一種“試試看”的心態。畢竟“雷達信號理論”聽起來就不是那麼容易啃動的骨頭。然而，這本書從一開始就給瞭我一個驚喜。它沒有讓我感到 overwhelming，而是通過大量精美的圖示和清晰的邏輯結構，一點點地引導我走進雷達的世界。尤其是關於“調製與解調”那一章，我之前對這些概念總是模模糊糊的，但這本書用非常形象的比喻，比如把信息比作“信使”，把載波比作“傳遞信使的馬車”，一下子就讓我豁然開朗。而且，書中對各種信號的數學錶示，雖然有公式，但都配有詳細的解釋，讓我知道這些符號代錶的物理意義，而不是死記硬背。我發現，作者非常注重理論與實際的結閤，在講解每一個理論點後，都會給齣一兩個相關的應用場景，這讓我能夠更直觀地理解這些理論在現實世界中的價值。我甚至開始期待，在掌握瞭基礎篇之後，能夠繼續深入學習其進階內容。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的技術書籍，不僅僅是要提供知識，更重要的是要培養讀者的“感覺”。這本書在這方麵做得非常齣色。在閱讀關於“相關函數”的部分時，我仿佛能“看到”信號之間的相似程度，感受到它們是如何相互影響的。書中對“匹配濾波器”的介紹，更是讓我覺得，原來信號處理中還有如此巧妙的設計，能夠最大限度地提取有用信息，同時又過濾掉乾擾。我之前對於“目標檢測”這個概念總覺得有些虛無縹緲，但這本書通過講解如何利用信號的特徵來區分目標和雜波，讓我對這個過程有瞭更清晰的認識。它並沒有一味地強調公式的推導，而是更側重於解釋這些數學工具背後的物理原理和實際意義，這一點對於我這樣的非科班齣身的讀者來說，實在是太重要瞭。讀完這本書，我感覺自己對雷達信號的處理不再是“一竅不通”，而是有瞭一些初步的“直覺”。

評分☆☆☆☆☆

這次的閱讀過程，我最大的感受是“循序漸進”。這本書就像一個非常耐心的老師，把你從零開始，一步一步地引領你進入雷達信號的殿堂。我尤其欣賞書中對“脈衝信號”和“連續波信號”的比較分析，作者通過詳細的圖錶和文字說明，清晰地展示瞭它們各自的優缺點以及適用的場景。這讓我明白，在實際應用中選擇哪種信號，需要綜閤考慮很多因素。當我讀到“信號的能量和功率”這一部分時，我之前一直混淆的概念一下子就清晰瞭。書中用非常易於理解的方式，解釋瞭能量和功率在信號分析中的不同作用。而且，這本書並沒有迴避一些工程中的實際問題，比如“信號的失真”以及如何“補償失真”，這讓我覺得它更貼近實際工作。總而言之，這本書為我打下瞭一個堅實的雷達信號理論基礎，讓我對後續的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這次的閱讀體驗，我必須說，對於那些想要深入瞭解雷達信號“為何物”的讀者而言，這本書絕對是物超所值。它並沒有一開始就拋齣大量晦澀難懂的公式，而是從信號的基本概念入手，比如如何描述一個信號，它的時域和頻域特性是怎樣的，這對於初學者來說非常友好。我特彆喜歡其中關於“采樣定理”的講解，作者用生動的比喻和圖示，將一個原本抽象的數學概念變得直觀易懂。我之前一直覺得信號處理是一門很高深的學問，但通過這本書，我開始體會到其中的邏輯性和美感。它不僅僅是在傳授知識，更是在培養一種解決問題的思路。例如，在討論“噪聲”的時候，書中詳細闡述瞭不同類型的噪聲對雷達信號的影響，以及如何通過一些基本的方法來抑製噪聲，這讓我對工程實際中的挑戰有瞭初步的認識。我感覺，這本書的作者是一位真正懂行的人，他能夠站在讀者的角度，去思考如何最有效地傳遞信息，而不是簡單地照搬課本。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給人一種沉穩紮實的感覺，金屬質感的灰色背景配上醒目的書名，很容易讓人聯想到精密儀器和科學探索。我拿到這本書的時候，首先被它的厚度所吸引，這厚度預示著內容之豐富，也讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。雖然我之前對雷達信號理論並沒有深入的瞭解，但看到“基礎篇”這三個字，心裏便踏實瞭不少，知道這應該是入門的最佳選擇。翻開目錄，一個個熟悉又陌生的名詞映入眼簾，比如“信號的頻譜分析”、“脈衝壓縮”、“多普勒效應”等等，這些都是構成雷達係統核心的基石。我尤其對“雷達方程”的部分很感興趣，雖然還未深入閱讀，但隱約能感覺到它是連接信號理論和實際應用的關鍵橋梁。我期待這本書能夠以一種清晰易懂的方式，逐步引導我理解這些復雜的概念，就像一位經驗豐富的導師，耐心講解每一個知識點，讓我能夠循序漸進地掌握雷達信號的核心原理。希望這本書不僅僅是知識的堆砌，更能激發我探究雷達技術背後奧秘的興趣，為我打開一扇通往更廣闊的電子與信息工程領域的大門。