第一部分 雷达原理

第1章 定义和术语

1.1 雷达系统的分类和波段

1.2 脉冲和连续波（CW）雷达

1.3 距离

1.4 距离分辨率

1.5 多普勒频率

1.6 相干性

1.7 分贝的算法

习题

附录1-A 第1章 MATLAB程序清单

第2章 基本脉冲和连续波（CW）雷达操作

2.1 雷达距离方程

2.2 低PRF雷达方程

2.3 高PRF雷达方程

2.4 监视雷达方程

2.5 带干扰的雷达方程

2.5.1 自屏蔽干扰器（SSJ）

2.5.2 烧穿距离

2.5.3 远距离干扰器（SOJ）

2.6 距离缩减因子

2.7 双基地雷达方程

2.8 雷达损耗

2.8.1 发射和接收损耗

2.8.2 天线方向图损耗和扫描损耗

2.8.3 大气损耗

2.8.4 折叠损耗

2.8.5 处理损耗

2.9 噪声系数

2.10 连续波雷达

2.10.1 连续波雷达方程

2.10.2 频率调制

2.10.3 线性调频（LFM）连续波雷达

2.10.4 多频连续波雷达

2.11 MATLAB函数“range_calc.m”

习题

附录2-A 第2章 MATLAB程序清单

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

3.1 信号分类

3.2 傅里叶变换

3.3 系统分类

3.3.1 线性与非线性系统

3.3.2 时不变与时变系统

3.3.3 稳定与非稳定系统

3.3.4 因果与非因果系统

3.4 用傅里叶级数的信号表示法

3.5 卷积与相关积分

3.5.1 能量与功率谱密度

3.6 带通信号

3.6.1 解析信号（前置包络）

3.6.2 带通信号的前置包络与复包络

3.7 一些常规雷达信号的频谱

3.7.1 连续波信号

3.7.2 有限持续时间脉冲信号

3.7.3 周期脉冲信号

3.7.4 有限持续时间脉冲串信号

3.7.5 线性调频（LFM）信号

3.8 信号带宽与持续时间

3.8.1 有效带宽与持续时间计算

3.9 离散时间系统与信号

3.9.1 采样定理

3.9.2 Z变换

3.9.3 离散傅里叶变换

3.9.4 离散功率谱

3.9.5 加窗技术

3.9.6 抽取与插值

习题

附录3-A 第3章 MATLAB程序清单

附录3-B 傅里叶变换对

附录3-C Z变换对

第4章 匹配滤波器雷达接收机

4.1 匹配滤波器信噪比

4.1.1 白噪声情况

4.1.2 副本

4.2 匹配滤波器输出通式

4.2.1 静止目标情况

4.2.2 运动目标情况

4.3 波形分辨率和模糊

4.3.1 距离分辨率

4.3.2 多普勒分辨率

4.3.3 复合距离与多普勒分辨率

4.4 距离与多普勒不定

4.4.1 距离不定

4.4.2 多普勒不定

4.4.3 距离-多普勒耦合

4.4.4 LFM信号的距离-多普勒耦合

4.5 目标参数估计

4.5.1 何为估计函数

4.5.2 幅度估计

4.5.3 相位估计

习题

第5章 模糊函数——模拟波形

5.1 引言

5.2 模糊函数的例子

5.2.1 单个脉冲模糊函数

5.2.2 LFM模糊函数

5.2.3 相干脉冲串模糊函数

5.2.4 LFM脉冲串的模糊函数

5.3 步进频率波形

5.4 非线性调频

5.4.1 静态相位的概念

5.4.2 频率调制波形的频谱赋形

5.5 模糊图等值线

5.6 LFM信号的距离-多普勒耦合的解释

习题

附录5-A 第5章 MATLAB程序清单

第6章 模糊函数——离散编码波形

6.1 离散编码信号表示

6.2 脉冲串编码

6.3 相位编码

6.3.1 二进制相位编码

6.3.2 多相编码

6.4 频率编码

6.4.1 Costas码

6.5 离散编码的模糊图

习题

附录6-A 第6章 MATLAB程序清单

第7章 脉冲压缩

7.1 时间-带宽积

7.2 脉冲压缩的雷达方程

7.3 脉冲压缩的基本原理

7.4 相关处理器

7.5 扩展处理器

7.5.1 LFM脉冲信号

7.5.2 步进频率波形

7.5.3 目标速度的影响

习题

附录7-A 第7章 MATLAB程序清单

第三部分 雷达系统的特殊考虑

第8章 雷达波的传播

8.1 地球对雷达方程的影响

8.2 地球大气层

8.3 大气模型

8.3.1 对流层中的折射率

8.3.2 电离层中的折射率

8.3.3 计算折射率的数学模型

8.3.4 分层大气折射模型

8.4 三分之四地球模型

8.4.1 目标高度方程

8.5 地面反射

8.5.1 平滑表面反射系数

8.5.2 发散

8.5.3 粗糙表面反射

8.5.4 总反射系数

8.6 方向图传播因子

8.6.1 平坦地表

8.6.2 球形地球

8.7 衍射

8.8 大气衰减

8.8.1 大气吸收

8.8.2 大气衰减图

8.9 降水导致的衰减

习题

附录8-A 第8章 MATLAB程序清单

第9章 雷达杂波

9.1 杂波的定义

9.2 表面杂波

9.2.1 区域杂波的雷达方程——机载雷达

9.3 体杂波

9.3.1 体杂波的雷达方程

9.4 表面杂波RCS

9.4.1 单脉冲低PRF情况

9.4.2 高PRF的情况

9.5 杂波元素

9.6 杂波后向散射系数统计模型

9.6.1 表面杂波的情况

9.6.2 体杂波情况

习题

附录9-A 第9章 MATLAB程序清单

第10章 动目标显示（MTI）和脉冲多普勒雷达

10.1 杂波功率谱密度

10.2 动目标显示（MTI）的概念

10.2.1 单延迟线对消器

10.2.2 双延迟线对消器

10.2.3 带有反馈回路（递归滤波器）的延迟线

10.3 PRF参差

10.4 MTI改善因子

10.4.1 2脉冲MTI形式

10.4.2 通用形式

10.5 杂波下的可见度（SCV）

10.6 有最佳权重的延迟线对消器

10.7 脉冲多普勒雷达

10.7.1 脉冲多普勒雷达信号处理

10.7.2 解距离模糊

10.7.3 解多普勒模糊包络

10.8 相位噪声

习题

附录10-A 第10章 MATLAB程序清单

第四部分 雷达检测

第11章 随机变量和随机过程

11.1 随机变量

11.2 多元高斯随机向量

11.2.1 复数多元高斯随机向量

11.3 瑞利随机变量

11.4 卡方随机变量

11.4.1 自由度为N的中心卡方随机变量

11.4.2 自由度为N的非中心卡方随机变量

11.5 随机过程

11.6 高斯随机过程

11.6.1 低通高斯随机变量

11.6.2 带通高斯随机过程

11.6.3 带通高斯过程的包络

习题

第12章 单脉冲检测

12.1 参数已知的单脉冲

12.2 幅度已知、相位未知的单脉冲

12.2.1 虚警概率

12.2.2 检测概率

习题

附录12-A 第12章 MATLAB程序清单

第13章 波动目标检测

13.1 引言

13.2 脉冲积累

13.2.1 相干积累

13.2.2 非相干积累

13.2.3 改善因子和积累损耗

13.3 目标起伏：目标X2族

13.4 平方律检波器的虚警概率公式

13.4.1 平方律检测

13.5 探测概率的计算

13.5.1 Swerling 0（Swerling Ⅴ）目标的探测

13.5.2 Swerling Ⅰ目标的探测

13.5.3 Swerling Ⅱ目标的探测

13.5.4 Swerling Ⅲ目标的探测

13.5.5 Swerling Ⅳ目标的探测

13.6 起伏损耗的计算

13.7 累积探测概率

13.8 恒虚警率（CFAR）

13.8.1 单元-平均CFAR（单个脉冲）

13.8.2 采用非相干积累的单元-平均CFAR

13.9 MN检测

13.10 雷达方程回顾

习题

附录13-A 不完全伽马函数

附录13-B 第13章 MATLAB程序清单

第五部分 关于雷达的一些特殊主题

第14章 雷达截面积（RCS）

14.1 RCS定义

14.2 RCS和姿态角及频率的依赖关系

14.3 RCS与极化的依赖关系

14.3.1 归一化电场

14.3.2 极化

14.3.3 目标散射矩阵

14.4 简单物体的RCS

14.4.1 球

14.4.2 椭球

14.4.3 圆形平板

14.4.4 截锥体（平截体）

14.4.5 圆柱体

14.4.6 矩形平板

14.4.7 三角形平板

14.5 复杂目标的RCS

14.6 RCS预测方法

14.6.1 计算电磁学

14.6.2 有限微分时间域方法

14.6.3 有限元方法

14.6.4 积分方程

14.6.5 几何光学

14.6.6 物理光学

14.6.7 边缘衍射

14.7 多次反射

习题

附录14-A 第14章 MATLAB程序清单

第15章 相控阵天线

15.1 方向性、功率增益和有效孔径

15.2 近场和远场

15.3 通用阵列

15.4 线性阵列天线

15.4.1 阵列锥削

15.4.2 通过DFT进行方向图计算

15.5 平面阵列

15.5.1 矩形网格阵列

15.5.2 圆形网格阵列

15.5.3 同轴网格圆形阵列

15.5.4 带圆形边界的矩形网格阵列

15.5.5 六边形网格阵列

15.6 阵列天线扫描损失

15.7 多输入多输出（MIMO）——线性阵列

习题

附录15-A 第15章 MATLAB程序清单

第16章 自适应信号处理

16.1 非自适应波束形成

16.2 使用最小均方的自适应信号处理

16.3 LMS自适应阵列处理

16.4 副瓣对消器（SLC）

16.5 空时自适应处理（STAP）

16.5.1 空时处理

16.5.2 空时自适应处理

习题

附录16-A 第16章 MATLAB程序清单

第17章 目标跟踪

17.1 角度跟踪

17.1.1 时序波瓣法

17.1.2 圆锥扫描

17.2 幅度比较单脉冲

17.3 相位比较单脉冲

17.4 距离跟踪

17.5 边搜索边跟踪（TWS）

17.6 LTI系统的状态变量表示法

17.7 感兴趣的LTI系统

17.8 固定增益跟踪滤波器

17.8.1 αβ滤波器

17.8.2 αβγ滤波器

17.9 卡尔曼滤波器

17.9.1 Singer αβγ-卡尔曼滤波器

17.9.2 卡尔曼滤波器和αβγ滤波器的关系

17.10 MATLAB卡尔曼滤波仿真

习题

附录17-A 第17章 MATLAB程序清单

第18章 战术合成孔径雷达（TSAR）

18.1 引言

18.1.1 侧视SAR的几何关系

18.2 SAR设计上的考虑

18.3 SAR雷达方程

18.4 SAR信号处理

18.5 侧视SAR多普勒处理

18.6 利用多普勒处理进行SAR成像

18.7 距离移动

18.8 三维SAR成像技术

18.8.1 背景

18.8.2 DFTSQM操作与信号处理

18.8.3 DFTSQM SAR图像的几何关系

18.8.4 斜距方程

18.8.5 信号合成

18.8.6 电子处理

18.8.7 方程（18.71）的推导

18.8.8 第k个距离单元的非零泰勒级数系数

习题

附录18-A 第18章 MATLAB程序清单

参考文献