目標探測與識彆技術叢書:海雜波：散射、K分布和雷達性能（第二版） (英)Keith War pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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英Keith Ward基思·沃德，Robert 著

圖書標籤:

• 目標探測
• 雷達技術
• 海雜波
• 散射
• K分布
• 雷達性能
• 信號處理
• 海洋雷達
• 電磁波傳播
• 雷達係統

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121298387

商品編碼：27487247056

包裝：平裝

齣版時間：2016-09-01

基本信息

書名:目標探測與識彆技術叢書:海雜波：散射、K分布和雷達性能（第二版）

定價：88.00元

售價：51.0元,便宜37.0元,摺扣57

作者:(英)Keith Ward(基思·沃德), Robert Tough

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-09-01

ISBN：9787121298387

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版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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隨著我國海洋強國戰略的推進， 海用雷達的發展不斷加速， 海雜波信號的研究也越來越受到人們的重視。無論是雷達設計師、 海雜波技術和理論研究人員， 還是相關專業研究生， 都希望有一本係統全麵介紹海雜波的專著， 係統學習海雜波散射特性基本知識、 海雜波信號檢測和物理建模等技術理論。該書可完全滿足讀者的這種需求。

內容提要

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該書是《海雜波：散射、K分布和雷達性能》的第二版，書中對我們目前瞭解的雷達海雜波給齣瞭解釋。其涵蓋的主題包括雷達海雜波的特性，海洋錶麵雷達散射建模，海雜波的統計模型，海雜波及其他的*過程模擬，對海麵小目標檢測、成像雷達探測海洋錶麵特徵、性能計算、CFAR檢測，以及雷達規格和雷達的性能測量。書中對實際雷達係統的性能計算給齣瞭足夠的細節，使讀者能夠有信心地解決相關問題。本書在版基礎上進行瞭全麵的修訂和更新，增加的新內容主要包括：海雜波多普勒特性和相關的檢測處理方法、雙基地海雜波測量；瀕海海雜波和雙基地海雜波的電磁散射理論；對數正態分布、威布爾分布模型在雷達性能預測方麵的應用；不同條件下K分布形狀參數的模擬；海雜波多普勒譜的仿真；高入射餘角情況下的散射；K分布在其他領域中的應用等。

目錄

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目 錄
章 緒論
1.1 前言
1.2 海用雷達
1.3 海麵雷達迴波的建模
1.4 雜波模型在雷達研發中的使用
1.4.1 需求定義
1.4.2 潛在性能建模
1.4.3 係統和算法開發
1.4.4 性能評估和驗收試驗
1.4.5 服役期的策略和訓練
1.4.6 服役期的升級
1.5 本書大綱
參考文獻
第 一 部 分
第2章 雷達海雜波特徵
2.1 概述
2.2 海錶麵
2.3 海雜波反射係數
2.4 幅度統計特性
2.4.1 海雜波幅度統計特性的復閤特徵
2.5 頻率捷變與海雜波
2.6 幅度分布的觀測
2.7 極化特性
2.8 雜波尖峰與調製
2.9 雷達海雜波的相乾特性
2.10 空間特性
2.10.1 距離自相關函數（ACF）
2.10.2 距離時間強度圖的功率譜分析
2.11 雙基地雜波
2.11.1 雙基地散射幾何關係
2.11.2 雙基地反射係數NBRCS
2.11.3 雙基地幅度統計特性
2.11.4 雙基地多普勒譜
參考文獻
第3章 海雜波的經驗模型
3.1 概述
3.2 低入射餘角下歸一化海雜波RCS模型
3.2.1 RRE模型
3.2.2 GIT模型
3.2.3 Sittrop模型
3.2.4 TSC模型
3.2.5 混閤模型
3.2.6 其他結論
3.3 中、 高入射餘角歸一化RCS模型
3.4 雙基歸一化RCS模型
3.4.1 麵內NBRCS模型
3.4.2 麵外NBRCS
3.5 低入射餘角統計特性
3.5.1 對數正態分布
3.5.2 威布爾分布
3.5.3 復閤K分布
3.5.4 復閤K分布加噪聲
3.5.5 低入射餘角下的形狀參數
3.5.6 離散尖峰建模
3.6 中等入射餘角統計特性
3.7 雙基地幅度統計特性
3.8 多普勒頻譜
3.8.1 平均多普勒頻譜
3.8.2 多普勒頻譜隨時間的變化
3.8.3 雙基多普勒頻譜
參考文獻
第4章 雜波和其他過程的仿真
4.1 引言
4.2 根據指定的概率密度函數生成不相關數
4.3 相關高斯過程的産生
4.4 過程的傅裏葉閤成
4.5 生成相關伽馬分布數的近似方法
4.6 MNLT産生的非高斯過程的相關特性
4.7 相關指數和威布爾過程
4.8 通過MNLT産生相關伽馬過程
4.9 相乾雜波仿真
4.9.1 雜波譜仿真
4.9.2 時間序列數據的仿真
4.9.3 討論
參考文獻
第 二 部 分
第5章 概率論基礎
5.1 概述
5.2 有限離散事件
5.3 無限離散事件
5.4 連續變量
5.5 變量的函數
5.6 正態分布
5.7 過程
5.8 功率譜和相關函數
5.9 復高斯過程
5.10 空間相關過程
5.11 微分方程和噪聲過程
5.12 其他成果
5.12.1 噪聲效應的矩修正
5.12.2 有限樣本的矩修正
5.12.3 順序統計
5.12.4 序貫檢驗
參考文獻
第6章 高斯和非高斯雜波模型
6.1 引言
6.2 高斯雜波模型
6.3 非高斯雜波
6.3.1 非高斯雜波的復閤模型
6.3.2 局部功率的伽馬分布和K分布
6.3.3 K分布雜波中的相乾信號
6.3.4 有加性噪聲的K分布雜波
6.3.5 零差相位及一般K分布
6.4 相乾雜波建模
參考文獻
第7章 遊走模型
7.1 引言
7.2 非高斯散射的遊走模型
7.3 A類和破碎麵模型
7.4 K分布噪聲的福剋爾普朗剋描述
7.5 結論
參考文獻
第8章 K分布的擴展
8.1 前言
8.2 零差和廣義K模型
8.3 耦閤站點的群和連續極限
8.4 一些應用
8.5 小結
參考文獻
第9章 與K分布有關的特殊函數
9.1 前言
9.2 伽馬函數及相關問題
9.3 K分布概率密度函數的一些性質
9.4 貝塞爾函數In和Jn
9.5 Hermite和拉蓋爾多項式展開
參考文獻
第 三 部 分
0章 海雜波中小目標的檢測
10.1 引言
10.2 檢測和虛警概率的統計模型
10.3 似然比與優檢測
10.4 一些簡單的性能計算
10.5 廣義似然比方法
10.6 一個簡單高斯例子
10.6.1 一個簡單的基於似然比的方法
10.6.2 基於廣義似然比的方法
10.7 瑞利雜波中穩定信號的檢測
10.7.1 基於廣義似然比的方法
10.7.2 間隔內峰值檢測
10.8 相參檢測中的應用
10.9 雜波參數估計
10.9.1 伽馬和威布爾參數的大似然估計器
10.9.2 易處理但次優的K和威布爾參數估計器
10.10 非高斯雜波復閤形式的含義
10.10.1 改進的基於廣義似然比的檢測
10.10.2 改進的間隔內峰值檢測
10.11 結束語
參考文獻
1章 海洋錶麵特徵成像
11.1 引言
11.2 相關高斯數據的分析
11.2.1 χ處理
11.2.2 χa處理和白化濾波器
11.2.3 佳χ處理
11.3 Wishart分布
11.3.1 實Wishart分布
11.3.2 復Wishart分布
11.4 極化和乾涉處理
11.4.1 乾涉和極化數據的χ處理
11.4.2 乾涉數據的相位增量處理
11.4.3 相參求和與分辨增強
11.5 用匹配濾波進行特徵檢測
11.6 匹配濾波處理的虛警率
11.6.1 全局大值單點統計特性的簡單模型
11.6.2 一維高斯過程的全局大值和匹配濾波器對時間序列的虛警麯綫
11.6.3 擴展到二維匹配濾波
11.7 相關信號的復閤模型
參考文獻
2章 雷達檢測性能計算
12.1 引言
12.2 雷達方程和幾何結構
12.3 海雜波起伏與虛警
12.4 目標RCS模型與檢測概率
12.5 對數檢波器的檢測性能
12.6 K分布、 威布爾分布和正態分布模型的比較
12.7 脈衝多普勒處理的性能預測
12.8 端到端的雷達檢測性能
12.8.1 雷達極化
12.8.2 目標模型
12.8.3 目標暴露時間
12.8.4 雷達分辨率
12.8.5 掃描速率
12.9 其他類型雷達的模擬
參考文獻
3章 恒虛警檢測
13.1 引言
13.2 對雜波幅度變化的自適應
13.2.1 接收信號動態範圍的控製
13.2.2 用於瑞利雜波的對數快時常數接收機
13.2.3 單元平均CFAR檢測器
13.2.4 綫性預測技術
13.2.5 非綫性預測器
13.3 對變化的雜波概率密度函數的自適應
13.3.1 分布族擬閤
13.3.2 與分布無關的檢測
13.3.3 K分布形狀參數的估計
13.3.4 威布爾形狀參數的估計
13.4 其他CFAR檢測技術
13.4.1 特定站點CFAR
13.4.2 閉環係統
13.4.3 瞬態相乾性的應用
13.4.4 掃描間積纍
13.5 實用CFAR檢測器
參考文獻
4章 雷達性能規格及其測量
14.1 引言
14.2 性能規格問題
14.2.1 討論
14.2.2 自適應雷達
14.2.3 自適應係統的規格
14.2.4 實用的性能規格
14.3 性能預測
14.3.1 雜波幅度統計特性
14.3.2 雜波散斑分量
14.3.3 虛警
14.4 度量性能
14.4.1 試驗
14.4.2 工廠測試
14.4.3 建模和仿真
14.5 測量方法與精度
14.5.1 檢測概率
14.5.2 虛警概率PFA
14.5.3 試驗的統計分析
參考文獻
第 四 部 分
5章 高入射餘角的雷達散射
15.1 引言
15.2 海錶麵模型
15.3 高入射餘角的海麵電磁散射
15.4 高入射餘角的洋流成像
參考文獻
6章 低入射餘角的雷達散射
16.1 引言
16.2 中入射餘角散射的復閤模型
16.3 低入射餘角散射的復閤模型
16.4 破碎波散射
16.5 低入射餘角的海洋平均散射
16.6 低入射餘角的海洋成像
16.7 濱海環境下的海雜波
參考文獻
7章 波紋錶麵的雷達散射
17.1 標量散射問題的積分方程
17.2 二維和三維格林函數的Helmholtz方程
17.3 菲涅爾公式的推導
17.4 積分方程的近似解耦——阻抗邊界條件
17.5 理想導體錶麵的散射
17.5.1 物理光學或Kirchoff近似
17.5.2 小高度擾動理論——理想導體情況
17.5.3 半空間和相互作用場形式
17.6 非理想導體的錶麵散射： 小高度擾動理論
17.7 散射問題的數值解
17.7.1 理想導體散射
17.7.2 非理想導體的散射——修正的F/B方法
17.8 前/後嚮計算的阻抗邊界條件
17.9 輔助平麵貢獻的評估
17.10 總結
參考文獻

作者介紹

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　　　　Keith Ward教授在其整個職業生涯中，一直從事雷達和軍事係統工作，主要緻力於在役雷達和遠程遙感的研究。他是倫敦大學學院（UCL）電子與電氣工程學院的客座教授。

　　　　Robert博士在海麵小目標成像、粗糙海錶麵散射、檢測理論和距離像分類方麵開展瞭廣泛的研究，主要服務於美國和英國的一些客戶。

　　　　Simon教授服務於英國泰勒斯公司，也是倫敦大學學院（UCL）電子與電氣工程學院的客座教授。他的研究範圍集中在海雜波和信號檢測方法方麵。

　　　　鑒福升，山東利津人，博士。現在海軍裝備研究院工作，主要研究領域有雷達係統總體論證、雷達數據處理、海雜波抑製、係統仿真及測試評估等，發錶論文二十餘篇。 Keith Ward教授在其整個職業生涯中，一直從事雷達和軍事係統工作，主要緻力於在役雷達和遠程遙感的研究。他是倫敦大學學院（UCL）電子與電氣工程學院的客座教授。

文摘

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序言

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《目標探測與識彆技術叢書：海雜波：散射、K分布和雷達性能（第二版）》 引言 在現代軍事偵察、海洋監測以及搜救行動等領域，雷達技術扮演著至關重要的角色。然而，復雜多變的海洋環境對雷達的探測與識彆能力提齣瞭嚴峻的挑戰。其中，海雜波（Sea Clutter）是影響雷達性能的最主要因素之一。它是由海浪、海麵反射、海鳥、小船等多種海洋現象引起的，具有高度的隨機性和時變性，能夠有效地掩蓋目標信號，降低雷達的探測概率和識彆精度。 本書，作為《目標探測與識彆技術叢書》中的一員，聚焦於海雜波這一關鍵問題，旨在為廣大雷達工程技術人員、研究學者以及相關領域的研究生提供一本全麵、深入且實用的參考著作。第二版在第一版的基礎上，吸收瞭近年來海雜波研究的最新進展，並對內容進行瞭係統的梳理和更新，使其更加貼近當前雷達技術發展的需求。 本書內容概述 本書的核心內容圍繞著海雜波的散射機製、統計特性以及其對雷達性能的影響展開。具體而言，本書將涵蓋以下幾個主要方麵： 第一部分：海雜波的散射與建模 海麵散射的物理基礎： 深入探討海麵不同尺度結構（如波浪、泡沫、粗糙度等）如何與雷達波進行相互作用，産生散射信號。我們將從電磁波與介質相互作用的基本原理齣發，分析海麵介質的電磁參數（如介電常數、導電率）對散射特性的影響。 多種散射機理的解析： 詳細介紹海雜波的多種散射機理，包括但不限於： 錶麵散射： 主要由海麵本身的粗糙度引起，與海浪的大小、形狀和運動密切相關。 體積散射： 由海麵上的泡沫、水滴、鹽顆粒等産生的散射。 菲涅耳反射： 海麵作為一個整體産生的鏡麵反射。 耦閤散射： 不同散射機理之間的相互作用。 經典和先進的海雜波模型： 係統介紹並分析瞭多種經典和先進的海雜波模型，例如： 高斯模型： 作為一種基礎模型，用於描述簡單情況下的雜波。 Rayleigh 模型： 描述幅度分布的經典模型。 Rice 模型： 考慮瞭相乾分量的影響。 K 分布模型： 這是本書重點介紹的模型。我們將詳細解析 K 分布的來源，它如何有效地描述海雜波幅度分布的拖尾特性，尤其是在強海況下，K 分布能夠更準確地刻畫齣由大尺度波浪和泡沫引起的強散射。 其他先進模型： 包括 Gamma 分布、Weibull 分布等，以及用於描述海雜波時域特性的模型。 第二部分：K 分布的深入研究 K 分布的數學原理與推導： 詳細推導 K 分布的概率密度函數（PDF）和纍積分布函數（CDF），並深入分析其參數（如形狀參數和尺度參數）與海況、雷達參數等之間的關係。 K 分布在海雜波建模中的優勢： 闡述 K 分布如何優於傳統的 Rayleigh 和 Rice 分布，尤其是在描述海雜波幅度分布的非高斯特性、尾部概率以及對目標檢測的影響。 K 分布參數的估計與應用： 介紹估計 K 分布參數的常用方法，如最大似然估計（MLE）、矩估計等，並探討如何將 K 分布應用於雷達信號處理，例如在目標檢測算法的設計中，考慮 K 分布的特性可以設計齣更魯棒的恒虛警率（CFAR）檢測器。 第三部分：海雜波對雷達性能的影響與對策 雜波對目標探測性能的影響： 分析海雜波如何顯著降低雷達的探測概率（Pd），增加虛警概率（Pfa），並對目標參數（如距離、速度）的估計精度産生負麵影響。我們將定量地分析雜波強度、雜波譜寬度等參數對探測性能的影響。 雜波抑製技術： 係統介紹並深入分析各種先進的雜波抑製技術，包括： 動目標顯示（MTI）和脈衝多普勒（MTD）技術： 利用目標與雜波的速度差異進行抑製。 自適應濾波器： 基於雜波統計特性的自適應濾波器，能夠根據實時雜波情況調整濾波參數。 雜波圖（Clutter Map）技術： 通過建立雜波的背景圖來區分目標和雜波。 極化技術： 利用不同極化方式下目標與海雜波散射特性的差異進行抑製。 先進的信號處理算法： 例如基於機器學習的雜波分類與抑製方法，以及其他創新的抗雜波算法。 K 分布在雷達性能分析中的應用： 探討如何利用 K 分布模型對不同海況下的雷達探測性能進行更準確的評估，以及如何在設計和優化雷達係統時，充分考慮 K 分布的特性，以提高雷達在復雜海雜波環境下的整體性能。 本書的特色與價值 係統性與全麵性： 本書從海雜波的物理散射機製齣發，深入到統計建模，再到對雷達性能的影響和抑製對策，形成瞭一個完整的知識體係。 重點突齣： 特彆深入地介紹瞭 K 分布，將其作為海雜波建模和分析的關鍵工具，並詳細闡述瞭其在雷達工程中的應用。 理論與實踐相結閤： 在介紹理論模型的同時，本書也提供瞭大量的實際應用案例和分析，有助於讀者理解理論知識如何指導實際工程。 前沿性： 第二版更新瞭最新的研究成果和技術進展，使本書始終保持在海雜波研究領域的前沿。 適用性廣泛： 無論是從事雷達係統設計、信號處理的工程師，還是從事相關理論研究的學者，亦或是相關專業的學生，都能從本書中獲益。 結語 在日益復雜的海上戰場和海洋活動中，對雷達探測與識彆能力的提升至關重要。理解並掌握海雜波的特性，是解決這一挑戰的關鍵。本書傾注瞭作者多年在海雜波研究領域的智慧和經驗，力求為讀者提供一個清晰、深入且實用的學習平颱。我們相信，通過研讀本書，讀者將能夠更深刻地理解海雜波的本質，掌握有效的雜波抑製技術，從而顯著提升雷達係統在復雜海洋環境下的探測與識彆性能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的厚度和其內容的深度，讓我不禁感嘆作者在海雜波研究領域付齣的心血。作為一名對雷達係統理論有一定瞭解的讀者，我一直認為海雜波是一個非常具有挑戰性的研究課題。War教授在這本書中，通過詳實的理論推導和對大量實驗數據的分析，為我們構建瞭一個關於海雜波散射、K分布以及雷達性能之間關係的完整框架。書中對於海雜波散射機製的闡釋，從微觀的物理原理到宏觀的統計模型，都做得非常到位。我尤其被書中關於K分布的章節所吸引，它不僅僅是對K分布的介紹，更深入地探討瞭K分布在描述海雜波特性方麵的優勢，以及如何在實際中應用K分布進行更精準的建模。這種理論與實踐相結閤的寫作方式，對於我這樣希望將理論知識轉化為實際應用的研究者來說，是極大的鼓舞。書中對雷達性能的影響分析，也是我非常關注的部分，它清晰地指齣瞭海雜波對探測概率、虛警率等關鍵指標的影響，並給齣瞭一些改善雷達性能的思路。這本書絕對是該領域內不可多得的參考書。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種對雷達係統，尤其是海洋環境下的雷達應用懷有極大興趣的讀者來說，這本書的價值簡直是難以估量的。我一直對海雜波的“詭異”錶現感到睏惑，它似乎總是在最關鍵的時刻乾擾我的判斷。War教授的這本書，恰恰為我揭開瞭這層神秘的麵紗。書中對於海雜波散射過程的描繪，讓我仿佛置身於廣闊的海洋，親眼目睹著電磁波與波浪嬉戲。我特彆喜歡書中對K分布的講解，它不再是枯燥的數學公式，而是通過生動的比喻和清晰的圖解，將K分布的統計特性娓娓道來。讓我明白瞭，原來那些看似隨機的海雜波，其實遵循著一套內在的規律，而K分布就是揭示這套規律的鑰匙。書中所闡述的K分布的優勢，以及它如何能夠更有效地捕捉海雜波的非高斯特性，讓我對後續的信號處理算法有瞭全新的認識。我之前嘗試過一些方法來抑製海雜波，但效果總是不盡如人意，現在看來，很可能是因為我沒有從根本上理解海雜波的本質。這本書為我指明瞭方嚮，讓我看到瞭通過更精確的模型來提升雷達性能的希望。

評分☆☆☆☆☆

剛翻開這本書，就被它嚴謹的學術態度和深厚的理論功底所摺服。作者Keith War以其在雷達領域的多年研究經驗，將“海雜波”這一復雜課題剖析得淋灕盡緻。書中對於雜波的散射機製的闡述，不僅僅停留在概念層麵，而是深入到物理學的根源，詳細解釋瞭海麵微觀結構、波浪運動如何影響電磁波的散射，這對於理解雜波的本質至關重要。我尤其欣賞書中對K分布的詳細論述。K分布作為描述海雜波統計特性的一個重要模型，其在書中的地位被賦予瞭極高的重視。作者不僅介紹瞭K分布的數學形式，更重要的是，他通過大量的實例和仿真數據，展示瞭K分布在實際應用中的優越性。這對於我這樣需要進行復雜信號處理和係統仿真的研究人員來說，無疑是一份寶貴的財富。書中對於雷達性能評估方麵的內容，也與海雜波的特性緊密結閤，詳細分析瞭海雜波對不同雷達性能指標的影響，並提供瞭相應的改進建議。我感覺，這本書不僅僅是在介紹海雜波，更是在指導我們如何利用對海雜波的深刻理解，來設計和優化更先進的雷達係統。其內容之充實，論證之嚴密，絕對是該領域的權威之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對於我這個長期在海上進行雷達觀測的工程師來說，簡直是一場及時雨。我之前一直苦惱於雷達信號中那些難以捉摸的“雜波”——它們就像海麵上揮之不去的迷霧，時而模糊瞭目標，時而又僞裝成目標，極大地影響瞭探測的準確性。尤其是那些來自海麵的復雜散射，其規律性極難把握，傳統的濾波方法往往治標不治本。讀瞭這本書，我纔意識到，原來海雜波的形成機理如此復雜，涉及到瞭海浪的動態變化、艦船運動、甚至環境的瞬息萬變。作者War教授用他豐富的經驗和紮實的理論功底，將這些紛繁復雜的現象梳理得井井有條。他對K分布的深入講解，更是讓我茅塞頓開。我之前對K分布隻是略知一二，總覺得它抽象難懂，但書中通過大量的圖示和清晰的數學推導，讓我逐步理解瞭K分布如何能夠更精準地刻畫海雜波的統計特性。特彆是書中關於K分布參數估計的章節，提供瞭非常實用的方法，我迫不及待地想在實際工作中嘗試一下，看看能否顯著提升我們的海麵目標探測性能，減少誤報和漏報。總而言之，這本書的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期，它不僅僅是一本理論著作，更是一本實操指南，為我們這些一綫工作者提供瞭強大的理論支撐和實用的技術工具。

評分☆☆☆☆☆

當我收到這本書時，就被它厚重的封麵和書名中“海雜波”、“K分布”這些專業術語所吸引。我一直對海洋環境下的雷達技術充滿好奇，尤其是在海上探測艦船、飛機等目標時，海雜波的影響總是如影隨形，讓人頭疼。這本書的齣現，無疑為我揭開瞭海雜波的神秘麵紗。作者Keith War教授以其深厚的學術造詣，將海雜波的復雜性娓娓道來，從它産生的物理機製，到它對雷達信號的影響，都進行瞭細緻的闡述。我最感興趣的部分是關於K分布的講解。雖然之前對K分布有所耳聞，但在這本書中，我纔真正理解瞭K分布的精髓。作者用非常清晰易懂的方式，解釋瞭K分布如何能夠更有效地描述海雜波的統計特性，以及為什麼它比傳統的模型更適閤處理海雜波。書中大量的圖示和案例分析，也讓我能夠更直觀地理解復雜的概念。這本書不僅讓我對海雜波有瞭更深入的認識，更讓我對如何利用這些知識來提升雷達的探測性能有瞭新的思考。它是一本極具參考價值的專業書籍，對於任何對海洋雷達探測技術感興趣的人來說，都將受益匪淺。