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雷达系统导论（第三版）（英文版）

作译者：（美）斯科尼克著

出版时间：2007-06 千字数：1103 版次：1-01 页数：772

开本：16(185*235) 装帧： I S B N ：9787121042072

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纸质书定价：￥89.0

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Chapter   1    An Introduction to Radar
第1章    	  雷达简介
1.1    Basic Radar
基本雷达
1.2    The Simple Form of the Radar Equation
雷达方程的简单形式
1.3    Radar Block Diagram
雷达框图
1.4    Radar Frequencies
雷达频率
1.5    Applications of Radar
雷达的应用
1.6    The Origins of Radar
雷达的起源
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  2    The Radar Equation
第2章    雷达方程
2.1    Introduction
引言
2.2    Detection of Signals in Noise
噪声中信号的检测
2.3    Receiver Noise and the Signal-to-Noise Ratio
接收机噪声和信-噪比
2.4    Probability Density Functions
概率密度函数
2.5    Probabilities of Detection and False Alarm
检测和虚警概率
2.6    Integration of Radar Pulses
雷达脉冲的积累
2.7    Radar Cross Section of Targets
目标雷达横截面积
2.8    Radar Cross-Section Fluctuations
雷达横截面积的起伏
2.9    Transmitter Power
发射机功率
2.10  Pulse Repetition Frequency
脉冲重复频率
2.11  Antenna Parameters
天线参数
2.12  System Losses
系统损耗
2.13  Other Radar Equation Considerations
其他有关雷达方程的考虑
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  3    MTI and Pulse Doppler Radar
第3章    MTI雷达和脉冲多普勒雷达
3.1    Introduction to Doppler and MTI Radar
引言
3.2    Delay-Line Cancelers
延迟线对消器
3.3    Staggered Pulse Repetition Frequencies
参差脉冲重复频率
3.4    Doppler Filter Banks
多普勒滤波器组
3.5    Digital MTI Processing
数字MTI处理
3.6    Moving Target Detector
运动目标检测器
3.7    Limitations to MTI Performance
MTI性能的限制
3.8    MTI from a Moving Platform (AMTI)
运动平台的MTI（AMTI）
3.9    Pulse Doppler Radar
脉冲多普勒雷达
3.10  Other Doppler Radar Topics
其他的多普勒雷达
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  4    Tracking Radar
第4章    跟踪雷达
4.1    Tracking with Radar
用雷达跟踪
4.2    Monopulse Tracking
单脉冲跟踪
4.3    Conical Scan and Sequential Lobing
圆锥扫描和顺序波束转换
4.4    Limitations to Tracking Accuracy
跟踪精度的限制
4.5    Low-Angle Tracking
低角跟踪
4.6    Tracking in Range
距离跟踪
4.7    Other Tracking Radar Topics
其他有关跟踪雷达的专题
4.8    Comparison of Trackers
跟踪雷达的比较
4.9    Automatic Tracking with Surveillance Radars (ADT)
监视雷达自动跟踪
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  5    Detection of Signals in Noise
第5章    噪声中的信号检测
5.1    Introduction
引言
5.2    Matched-Filter Receiver
匹配滤波器接收机
5.3    Detection Criteria
检测准则
5.4    Detectors
检波器
5.5    Automatic Detection
自动检测
5.6    Integrators
积累器
5.7    Constant-False-Alarm Rate Receivers
恒虚警率（CFAR）接收机
5.8    The Radar Operator
雷达操作员
5.9    Signal Management
信号管理
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  6    Information from Radar Signals
第6章    雷达信号的信息
6.1    Introduction
引言
6.2    Basic Radar Measurements
基本雷达测量
6.3    Theoretical Accuracy of Radar Measurements
雷达测量的理论精度
6.4    Ambiguity Diagram
模糊图
6.5    Pulse Compression
脉冲压缩
6.6    Target Recognition
目标识别
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  7    Radar Clutter
第7章    雷达杂波
7.1    Introduction to Radar Clutter
雷达杂波介绍
7.2    Surface-Clutter Radar Equation
表面杂波雷达方程
7.3    Land Clutter
地杂波
7.4    Sea Clutter
海杂波
7.5    Statistical Models for Surface Clutter
表面杂波的统计模型
7.6    Weather Clutter
气象杂波
7.7    Other Sources of Atmospheric Echoes
大气回波的其他来源
7.8    Detection of Targets in Clutter
杂波中目标的检测
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  8    Propagation of Radar Waves
第8章    雷达波的传播
8.1    Introduction
引言
8.2    Forward Scattering from a Flat Earth
平坦地面的前向散射
8.3    Scattering from the Round Earth’s Surface
球形地球表面的散射
8.4    Atmospheric Refraction—Standard Propagation	
大气折射—标准传播
8.5    Nonstandard Propagation
非标准传播
8.6    Diffraction
绕射
8.7    Attenuation by Atmospheric Gases
大气衰减
8.8    External, or Environmental, Noise
环境噪声或外部噪声
8.9    Other Propagation Effects
其他的传播影响
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  9    The Radar Antenna
第9章    雷达天线
9.1    Functions of the Radar Antenna
雷达天线的功能
9.2    Antenna Parameters
天线参数
9.3    Antenna Radiation Pattern and Aperture Illumination
天线辐射方向图和孔径照射
9.4    Reflector Antennas
反射面天线
9.5    Electronically Steered Phased Array Antennas
电子扫描相控阵天线
9.6    Phase Shifters
移相器
9.7    Frequency-Scan Arrays
频率扫描阵列
9.8    Radiators for Phased Arrays
相控阵的辐射器
9.9    Architectures for Phased Arrays
用于相控阵的结构
9.10  Mechanically Steered Planar Array Antennas
机械扫描平面阵列天线
9.11  Radiation Pattern Synthesis
方向图综合
9.12  Effect of Errors on Radiation Patterns
误差对方向图的影响
9.13  Low-Sidelobe Antennas
低副瓣天线
9.14  Cost of Phased Array Radars
相控阵雷达的成本
9.15  Other Topics Concerning Phased Arrays
关于相控阵天线的其他论题
9.16  Systems Aspects of Phased Array Radars
相控阵雷达系统结论
9.17  Other Antenna Topics
关于天线的其他论题
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  10    Radar Transmitters
第10章    雷达发射机
10.1  Introduction
引言
10.2  Linear-Beam Power Tubes
线性束功率管
10.3  Solid-State RF Power Sources
固态射频功率源
10.4  Magnetron
磁控管
10.5  Crossed-Field Amplifiers
正交场放大器
10.6  Other RF Power Sources
其他射频功率源
10.7  Other Aspects of Radar Transmitters
雷达发射机的其他方面
References
参考文献
Problems
习题
Chapter  1 1    Radar Receiver
第11章    雷达接收机
11.1  The Radar Receiver
引言
11.2  Receiver Noise Figure
接收机噪声系数
11.3  Superheterodyne Receiver
超外差接收机
11.4  Duplexers and Receiver Protectors
收发开关和接收机保护器
11.5  Radar Displays
雷达显示器
References
参考文献
Problems
习题
Index
索引

前　言
 


自1980年本书第二版出版以来，雷达技术及其应用持续发展。自那时起出现了许多新的雷达系统：

●	增强型气象雷达（Nexrad终端多普勒气象雷达、风廓线雷达、TRMM卫星气象雷达和机载风切变检测雷达）
●	行星探索雷达（用于探索金星的麦哲伦雷达；用于探索提坦，即土星的一个行星的卡西尼雷达）
●	干涉型合成孔径雷达，用于场景的三维成像和对慢速运动表面目标的检测
●	逆合成孔径雷达，ISAR（用于舰船识别的APS-137）
●	地面穿透雷达
●	相控阵雷达的批量生产（“爱国者”、“宙斯盾”、“铺路爪”和B-1B轰炸机雷达）
●	有源孔径相控阵雷达
●	弹道导弹防御雷达（地基雷达GBR和“箭”式导弹防御系统）
●	高频超视距雷达（ROTHR和Jindalee）
●	战场监视（JSTARS）雷达
●	用于环境遥感的雷达
●	改进的空中交通管制雷达
●	具有复杂多普勒处理的新型多功能军用战斗机/攻击机机载雷达

此外，在利用数字技术进行信号处理、数据处理和雷达控制方面已经取得广泛进展；利用多普勒现象对严重杂波环境中小运动目标的检测取得显著改善；对来自地面和海面的雷达回波特性有了更好的理解；检测决策和信息提取实现了自动化；目标识别；固态发射机及功率电子管的进展；无人值守高可靠雷达系统的研制。而且，由于隐形（低横截面积目标）、低空/高空高速攻击机的发展，以及电子战技术能力的提高，都推动着军用雷达进行重大改进。
《雷达系统导论》第三版和先前两版一样，是以介绍雷达和雷达系统各方面基本原理的一学年研究生教材为基础的。本书可用于自学，也适合于从事雷达及有关系统的研制、采购、制造和应用各领域的工程师和管理人员参考。
对大多数工学院的课程目录的查阅表明，与系统有关的课程很少，而正是有了系统，才有电子工程的存在。工程的核心就是设计一个系统以实现某些有用的功能。雷达是电子工程系统的一个典型的例子，它利用了被电子工程师们实际应用的许多专业技术，包括信号处理、数据处理、波形设计、电磁散射、检测、参数估计、信息提取、天线、传播、发射机和接收机等。由于这些专题对雷达系统会产生影响，因此，是本文中对雷达讨论的一部分内容。有些只是一带而过，对另一些则做比较详细的讨论。
本书还包括一些关于雷达的专门内容：对雷达基本了解所必需的并可作为系统设计工具的距离方程；在动目标显示（MTI）雷达和脉冲多普勒雷达中一样，都是利用多普勒频移将运动目标回波从接收到的静止（杂波）环境回波中区分开来；用单脉冲和圆锥扫描雷达跟踪目标；用监视雷达跟踪目标；雷达信号的检测；使信-噪比最大的匹配滤波器；雷达测量精度，以及影响雷达性能的自然环境回波的特性。
第三版和第二版一样，进行了大量修订。几乎每一段都有改变或整段替换。章节的顺序也重新安排，以反映作者在他自己讲授的研究生课程中是如何讲授这些材料的。第一学期（第1～4章）通过非常重要且广泛应用的雷达距离方程的推导，利用多普勒频移从非常严重的陆地杂波和海杂波回波中提取微弱的运动目标回波，以及利用雷达进行运动目标跟踪等介绍许多基本的雷达概念。第8章关于雷达波传播的大部分材料通常包括在第一学期中，并且作为第2章雷达方程的一部分来讨论。第二学期（第5～7章和第9章）涵盖噪声中信号检测、雷达信号中信息提取、波形，当限制雷达性能的主要因素是杂波而不是噪声时的目标检测和雷达天线的许多形式。当时间允许时，讨论雷达发射机和接收机，以及回顾一些重要的雷达应用（不是本书的一部分）。有时，发射机或接收机课题在第一学期中通过让学生提供关于这些雷达分系统某一方面的小论文来介绍。
第二版中许多课题由于有许多新的资料和其重要性的提高，在第三版中得到了扩充。由于出版商要求本书保持一个合理的字数，因此，不得不去除一些课题以允许其他内容的扩充。去除的是一些已变得过时的课题，例如，相控阵天线中移相的一些方法和用于调频脉冲压缩的各种色散延迟线。第二版第3章关于连续波雷达和调频雷达由于利用这两种雷达越来越少而被略去了。低功率连续波雷达和调频连续波雷达还将用于一些特殊应用，因而，简要地包括在本书第3章末尾，但远程高功率连续波雷达由于其收、发需要单独分开的天线，基本上已被采用单个天线的脉冲多普勒雷达所取代。另外被删除的是第二版的最后一章，该章由关于各种系统课题的简短概述组成，如合成孔径雷达、高频超视距雷达、对空监视雷达、测高仪和三坐标雷达、ECCM、双基地雷达和毫米波雷达。虽然这些仍然是重要的雷达课题，但如果本书要涵盖其他雷达课题方面的进展的话，它们就不能是本版内容的一部分。还有值得讨论的其他雷达系统应用，但要恰当地将雷达的所有重要内容涵盖在一本书中是困难的。
在第一版中关于雷达天线为单独一章。在第二版中天线被涵盖在两章中：一章是关于反射面天线的，另一章是关于相控阵的。在第三版中，天线又被编在一章中，是本书最长的一章。将天线归为一章而不是两章，使处理反射面天线和阵列天线二者共同的课题更容易。天线这一章很长，还因为天线在雷达系统中的作用独特而重大。
本书中包含了通常两学期研究生课程所不能涵盖的更多课题。其中的许多课题是给做实际工作的工程师或管理人员使用本教材作参考资料用的。因此，教师们应根据特定课程的目的选择哪些课题应该省略。
人们认识到“米-千克-秒”单位制通常用于大学课程和世界上大多数国家，但在本版中仍然沿用混合单位。因为在工程上，特别是在美国，混合单位看来目前仍在使用（例如，国际空中交通管制系统仍然用海里表示距离，用英尺表示高度）。而且，在本书中当某一量的值是从发表的文章中引用来的时候，就采用该文章中采用的单位而没有把它变换成其他单位。有一天，所有单位可能将是“米-千克-秒”单位制，但到那时之前工程师仍应熟悉混合制单位，因为实践中仍然采用这些单位。
分贝或dB贯穿使用在整个雷达工程中，并且广泛用于本教材。有些学生似乎对其使用太熟练。这里提醒一下，dB定义为功率比或与功率单位有关的参数（如天线增益）的对数的10倍，即10log（功率比或与功率单位有关的参数）。当考虑dB时，如果始终取两个功率之比，则决不会因为是乘以常数10还是20而引起混淆；它将始终是10。利用方程时还必须注意，有些参数虽然以dB给出，但在方程中该参数是一个数字。dB必须转换成数字而不是将dB值直接代入方程。
本版在每章的结尾提供了习题和问题，以方便读者（及教师）将本书作为雷达课程的研究生教材。这些习题和问题也应是在职工程师自学的辅助工具。作为一门面向系统的课程，要提供往往在工程学校中所教的解决问题的课程中所出现的那类问题是困难的。在有些习题和问题中，求出答案的方法或方程可在本教程中找到，而且它们有助于强化所涵盖的内容。不过，其他习题试图扩大在本教材中的材料，因此，读者必须扩展自己的思路来寻找答案。从出版商McGraw-Hill处应能获得这些习题和问题的解答手册。
在自己的雷达课中，我发现学期综合论文是一个重要的学习工具。我通常尝试着提出一项相对直截了当的，学生不可能在发表的文献中找到的“概念设计”任务（在过去的若干年中由于雷达的进展变得越来越难做）。学期论文总是在第二学期中指定。有时我在第一学期就已指定了一篇比第二学期中用得比较简单的课题论文，以往我已采用或考虑的学期论文题目也列入了解答手册中。
如同其他两版那样，我努力提供足够的参考文献来说明我的资料来源，并指明在读者有兴趣进一步深入时在什么地方可获得某一特定课题的更多资料。《雷达手册》，也由McGraw-Hill出版，是获得本书中许多课题方面更多先进资料的一个很好来源。《雷达手册》的每一章都由一名或多名精通本章所涉及的特定领域方面的专家撰写。
在第一版（1960年）的《雷达系统导论》中，几乎所有的参考文献都是“最近的”，因为当时雷达还年轻。有关雷达的早期出版物在20世纪40年代后期开始出现于文献中，大约在本书第一版出版之前15或16年。因此，第一版包括了许多“最近的”参考文献。在第三版中，如果有的话，我已努力连同早期的一起提供最近的参考文献。这并不总是可能的，因为有些仍然重要的课题已经成熟，并且近年来没有太大进展。因此，本版中大量参考文献已有30～40年的历史。有些包含在第一版或第二版中，但少数较老的参考文献没有包含在前两版中，因为它们所涵盖的课题已经沉睡多年直至技术赶上和/或需要它们时才需要参考它们。
这类性质上涵盖雷达许多方面、许多不同课题的书，内容上多依靠雷达工程师撰写的公开技术文献。我依赖这些文献编写了本书，并且我要感谢从目前存在的浩瀚的雷达文献中所得到的重大帮助。

Merrill I. Skolnik




封底文字
《雷达系统导论》完全覆盖雷达系统与技术的基本理论，既适用于高校学生，也适用于从事科研的工程师。本书是Skolnik博士讲授多年的雷达系统导论研究生教材，也是Skolnik博士作为雷达工程师长期科研经验的总结。本书适合于对雷达感兴趣或涉足雷达领域的任何读者。
《雷达系统导论》第三版进行了全面修订。内容包括近年来雷达技术的诸多进展，以及雷达基本理论的补充等。内容简明清晰，易于理解。与前面两版普及性雷达书籍一样，本书所介绍的作为电子工程系统的雷达不仅可用于军事，也可大量应用于民用。

本书特色
每章后附有大量习题
对几个主题进行了增加和更新，包括数字化技术、自动检测和跟踪、多普勒技术、机载雷达和目标识别
所有章节根据作者教学经验进行了重组

作者简介
Skolnik博士：美国国家工程院院士，IEEE会士。担任美国海军研究实验室雷达分部负责人已有30余年，第一位在雷达技术与应用方面IEEE Dennis J. Picard奖章的得主；同时也是IEEE Harry钻石奖，Johns Hopkins大学著名男毕业生奖，以及美国海军著名文官服务奖的获得者。Skolnik博士曾是IEEE会刊编辑，编著有《雷达手册》（由电子工业出版社出版）和《雷达应用》（由IEEE出版）等书籍。

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