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随着电磁辐射源数量的迅速增长和电子对抗活动的日益激烈，复杂电磁环境效应问题已经成为关乎国家公共安全、国防力量建设及公众日常生活的重要问题。复杂电磁环境效应主要研究复杂电磁环境对电子信息系统产生哪些影响，影响程度有多大，影响原因是什么，以及如何避免或利用影响等一系列问题，内容包括复杂电磁环境特性与模拟、复杂电磁环境效应机理和电子信息系统效能评估理论与方法等。本书以复杂电磁环境效应机理研究为主要内容，介绍复杂电磁环境对雷达接收系统、射频寻的末制导系统、雷达网、常规通信系统及高速数据链系统等典型系统的影响效应测试、影响机理仿真分析等研究成果。本书是电子信息系统复杂电磁环境效应研究领域理论和实践经验的总结，可以作为电子系统设计、电磁兼容、电子对抗等领域专业技术人员或技术管理者的参考用书，也可作为复杂电磁环境效应研究初学者的技术入门教材。

第1章  绪论	（1）
1.1  复杂电磁环境简介	（1）
1.1.1  复杂电磁环境的演化历史	（1）
1.1.2  复杂电磁环境的发展趋势	（3）
1.1.3  复杂电磁环境的相关要素	（7）
1.2  复杂电磁环境效应简介	（9）
1.2.1  复杂电磁环境效应的研究内涵	（9）
1.2.2  复杂电磁环境效应的研究分类	（10）
1.2.3  复杂电磁环境效应研究难点问题	（12）
1.3  本书主要内容及结构安排	（13）
参考文献	（14）
第2章  雷达系统面临的电磁环境	（16）
2.1  引言	（16）
2.2  雷达系统面临的杂波干扰环境	（16）
2.2.1  地杂波环境	（17）
2.2.2  海杂波环境	（19）
2.2.3  气象杂波环境	（20）
2.3  雷达系统面临的多径干扰环境	（22）
2.3.1  多径效应的产生	（22）
2.3.2  多径效应的几何关系	（23）
2.4  雷达系统面临的对抗性干扰环境	（25）
2.4.1  雷达系统面临的对抗性干扰分类	（25）
2.4.2  雷达系统面临的有源压制式干扰	（26）
2.4.3  雷达系统面临的有源欺骗干扰	（28）
2.4.4  雷达系统面临的无源干扰	（31）
2.5  雷达系统面临的无意干扰环境	（33）
2.5.1  军用雷达同频干扰	（33）
2.5.2  民用通信信号无意干扰	（34）
2.5.3  极端自然现象无意干扰	（35）
2.6  本章小结	（35）
参考文献	（35）
第3章  高功率信号对雷达接收系统的影响效应	（37）
3.1  引言	（37）
3.2  电磁敏感器件的高功率信号干扰损伤效应	（37）
3.2.1  高功率信号	（38）
3.2.2  高功率信号的器件损伤机理	（39）
3.2.3  影响效应的电磁干扰信号参数	（41）
3.3  雷达接收系统关键器件电磁损伤效应	（43）
3.3.1  限幅器的电磁干扰效应	（43）
3.3.2  低噪声放大器的电磁干扰效应	（45）
3.3.3  混频器的电磁干扰效应	（46）
参考文献	（47）
第4章  复杂电磁环境对典型雷达系统信号处理的影响效应	（50）
4.1  引言	（50）
4.2  复杂电磁环境对射频寻的末制导过程的影响效应	（51）
4.2.1  多径效应对末制导系统的影响效应	（51）
4.2.2  杂波对末制导系统的影响效应	（52）
4.2.3  噪声干扰对末制导系统的影响效应	（56）
4.2.4  拖曳式诱饵干扰对末制导系统的影响效应	（58）
4.2.5  多要素综合影响效应分析	（62）
4.3  复杂电磁环境对ISAR成像处理的影响效应	（65）
4.3.1  噪声压制式干扰对ISAR成像质量的影响	（66）
4.3.2  类杂波干扰对ISAR成像质量的影响	（79）
4.3.3  欺骗干扰对ISAR成像质量的影响	（83）
4.3.4  实测数据的ISAR成像质量分析	（87）
4.3.5  多源干扰组合与影响分析	（90）
4.4  本章小结	（94）
参考文献	（95）
第5章  对抗干扰信号对雷达网的影响效应	（97）
5.1  引言	（97）
5.2  远距离支援干扰对雷达网探测性能的影响效应	（98）
5.2.1  压制式干扰下雷达网典型的测量模型	（98）
5.2.2  压制式干扰对雷达网探测概率的影响	（98）
5.3  随队自卫式干扰对两坐标雷达网被动跟踪数据融合的影响效应	（101）
5.3.1  干扰下两坐标雷达网被动跟踪误差模型分析	（101）
5.3.2  干扰对跟踪仿真的影响分析	（105）
5.4  随队自卫式干扰对三坐标雷达网被动跟踪数据融合的影响效应	（106）
5.4.1  干扰下三坐标雷达网被动跟踪误差模型分析	（106）
5.4.2  干扰下三坐标雷达网被动跟踪误差仿真分析	（112）
5.5  本章小结	（113）
参考文献	（114）
第6章  无线通信系统面临的电磁环境	（117）
6.1  引言	（117）
6.2  无线通信	（118）
6.2.1  无线电频段划分	（118）
6.2.2  军事通信系统	（119）
6.2.3  通信系统模型	（120）
6.3  对抗干扰信号	（121）
6.3.1  常见信号分类	（121）
6.3.2  信号模型	（122）
6.4  无意干扰信号	（128）
6.4.1  民用信号	（128）
6.4.2  交调与互调干扰信号	（131）
6.4.3  天电信号	（132）
6.4.4  多径信号	（133）
6.5  本章小结	（135）
参考文献	（135）
第7章  无意干扰信号对通信系统的影响效应	（136）
7.1  引言	（136）
7.2  高压输电线电磁场环境建模	（136）
7.2.1  工频电磁场计算模型	（136）
7.2.2  单位长度导线上等效电荷计算	（137）
7.2.3  空间电场计算	（138）
7.2.4  空间磁场计算	（139）
7.3  高压输电线电晕放电建模	（139）
7.3.1  电晕放电脉冲特性	（139）
7.3.2  导线表面起晕场强	（143）
7.3.3  电晕过程影响因素	（143）
7.3.4  交流输电线无线电干扰计算	（144）
7.3.5  高压输电线表面最大电位梯度计算	（145）
7.4  高压输电线对通信电台干扰效应的测试	（149）
7.4.1  测试方案	（149）
7.4.2  测试区域电磁环境预测	（151）
7.4.3  测试结果及分析	（154）
7.5  电台信号之间互扰问题研究	（155）
7.5.1  电台互调信号测量与分析	（155）
7.5.2  电台谐波信号研究	（157）
7.6  电视信号对通信电台的影响效应研究	（158）
7.6.1  电视信号分析	（158）
7.6.2  电视信号对电台信号的影响	（159）
7.6.3  测量结果及分析	（159）
7.6.4  电台布阵决策及使用频率的约束条件	（161）
7.7  本章小结	（161）
参考文献	（161）
第8章  电磁干扰信号对不同调制方式通信系统的影响效应	（163）
8.1  引言	（163）
8.1.1  名词术语	（163）
8.1.2  干扰信号分类	（164）
8.2  环境信号建模	（164）
8.2.1  CPFSK信号模型	（164）
8.2.2  GMSK信号模型	（166）
8.2.3  BPSK信号模型	（167）
8.2.4  QPSK信号模型	（167）
8.2.5  QAM信号模型	（168）
8.2.6  噪声调频信号模型	（169）
8.2.7  噪声调幅信号模型	（170）
8.3  电磁信号对BPSK通信的影响效应测试	（171）
8.3.1  测试方法	（171）
8.3.2  噪声调频对BPSK定频通信的影响	（172）
8.3.3  FM对BPSK定频通信的影响	（174）
8.3.4  AM对BPSK定频通信的影响	（175）
8.3.5  不同调制样式环境信号对BPSK通信的影响比较	（176）
8.4  电磁信号对GMSK通信的影响效应测试	（176）
8.4.1  测试方法	（176）
8.4.2  噪声调频对GMSK定频通信的影响	（177）
8.4.3  FM对GMSK定频通信的影响	（178）
8.4.4  AM对GMSK定频通信的影响	（180）
8.4.5  不同调制样式环境信号对GMSK通信的影响比较	（180）
8.5  电磁信号对QPSK通信的影响效应测试	（181）
8.5.1  测试方法	（181）
8.5.2  噪声调频对QPSK定频通信的影响	（181）
8.5.3  FM对QPSK定频通信的影响	（182）
8.5.4  AM对QPSK定频通信的影响	（183）
8.5.5  不同调制样式环境信号对QPSK通信的影响比较	（184）
8.6  电磁干扰信号对CPFSK通信的影响效应测试	（185）
8.6.1  测试方法	（185）
8.6.2  噪声调频对CPFSK定频通信的影响	（185）
8.6.3  FM对CPFSK定频通信的影响	（186）
8.6.4  AM对CPFSK定频通信的影响	（187）
8.6.5  不同调制样式环境信号对CPFSK通信的影响比较	（188）
8.7  电磁信号对32QAM通信的影响效应测试	（188）
8.7.1  测试方法	（188）
8.7.2  噪声调频对32QAM定频通信的影响	（188）
8.7.3  FM对32QAM定频通信的影响	（189）
8.7.4  AM对32QAM定频通信的影响	（189）
8.7.5  不同调制样式环境信号对32QAM通信的影响比较	（190）
8.8  电磁信号对不同调制样式通信的影响效应对比分析	（190）
8.8.1  噪声调频对不同调制样式的影响对比	（190）
8.8.2  FM对不同调制样式的影响对比	（191）
8.8.3  AM对不同调制样式的影响对比	（193）
8.9  复杂电磁信号综合要素对不同调制样式通信的影响效应测试	（194）
8.9.1  测试方案	（194）
8.9.2  复杂电磁环境构建	（195）
8.9.3  测试结果	（196）
8.9.4  测试结果分析	（196）
8.10  复杂电磁信号综合要素对不同调制样式通信的影响评估	（197）
8.10.1  评估流程	（197）
8.10.2  评估指标集	（198）
8.10.3  指标权重	（198）
8.10.4  不同调制样式通信信号的复杂电磁环境适应性比较	（201）
8.11  本章小结	（203）
参考文献	（203）
第9章  电磁干扰信号对扩频通信系统的影响效应	（204）
9.1  引言	（204）
9.2  仿真平台	（204）
9.3  跳频、扩频体制的通信链路系统的搭建	（205）
9.3.1  扩频体制通信链路系统的搭建	（205）
9.3.2  跳频体制通信链路系统的搭建	（207）
9.4  复杂电磁环境干扰下对扩频体制的通信链路系统性能的影响效应	（208）
9.4.1  电磁干扰对QAM调制的扩频体制通信链路系统性能的影响分析	（208）
9.4.2  电磁干扰对BPSK调制的扩频体制通信链路系统性能的影响分析	（218）
9.4.3  电磁干扰对QPSK调制的扩频体制通信链路系统性能的影响分析	（227）
9.4.4  电磁干扰对FSK调制的扩频体制通信链路系统性能的影响分析	（236）
9.5  本章小结	（246）
参考文献	（247）
附录A  缩略语	（248）
结束语	（251）

前言
电子信息系统复杂电磁环境效应简称复杂电磁环境效应（Complex Electromagnetic Environment Effects，CEMEE），主要研究复杂电磁环境对电子信息系统产生哪些影响，影响程度有多大，影响原因是什么，以及如何避免或利用影响等一系列问题。随着各种电子设备的广泛使用和电子对抗活动的日益激烈，复杂电磁环境效应问题已经成为关乎国家公共安全、国防力量建设及公众日常生活的重要问题。
电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室自创立伊始，就一直致力于复杂电磁环境特性与模拟、复杂电磁环境综合效应机理和电子信息系统效能评估理论等复杂电磁环境效应领域的研究工作，并于2012年12月和2013年8月分别出版了《电子信息系统复杂电磁环境效应》和《电子信息系统复杂电磁环境效应研究路线图V1.0》两部专著，对复杂电磁环境效应的基本概念内涵、国内外研究现状、研究技术途径及早期积累相关研究成果进行阐述，同时形成了实验室在电磁环境效应研究领域的总体研究规划。按照该规划，实验室充分发挥集智创新平台的作用，联合浙江大学、国防科技大学、西北核技术研究所等国内优势单位，对复杂电磁环境对雷达和无线通信系统的影响效应及影响机理开展了阶段性的研究，为后续开展深入研究奠定基础。
本书即是对上述阶段性研究成果的梳理和总结。全书共分9章。第1章为绪论，主要对复杂电磁环境和复杂电磁环境效应进行简要介绍，重点提出复杂电磁环境效应研究的分类和难点问题，为后面的研究内容设定框架。第2～9章是本书的核心内容，其中根据复杂电磁环境效应研究受体（雷达或通信）的不同分为两大部分：第一部分（第2～5章）为雷达系统复杂电磁环境效应研究，第二部分（第6～9章）为通信系统复杂电磁环境效应研究。由于复杂电磁环境效应研究内涵的广泛性和雷达/通信系统自身的种类多样性，加之时间有限和深入程度不够，我们采取了围绕具有代表性的受体系统开展研究的针对性研究方案，在整体框架下分别对毫米波雷达导引头（第3章）、射频寻的末制导系统（第4章）、ISAR成像处理环节（第4章）、雷达网探测与被动跟踪环节（第5章）、无意干扰信号对通信系统（第7章）、不同调制方式通信系统（第8章）、扩频通信系统（第9章）等开展了效应仿真研究和部分测试工作。
本书可以作为复杂电磁环境效应研究初学者的技术入门教材，也可作为电子系统设计、电磁兼容、电子对抗等领域专业技术人员或技术管理者的参考用书。希望本书的出版能够对致力于复杂电磁环境效应研究的科技人员有所裨益。
本书的主要工作由电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室编写组共同完成，其中第3章、第4章、第9章分别得到了西北核技术研究所李勇工程师、国防科技大学田曦博士和浙江大学胡骏博士的大力支持，在此特别对他们的辛勤研究工作表示衷心感谢。另外，还需要感谢中国洛阳电子装备测试中心的葛海龙高工、赵艳丽博士、刘旭光工程师、王肖洋助理研究员、姚少林工程师和王海军工程师的辛勤工作和无私帮助，他们的大力支持对本书的顺利撰写和出版至关重要。
复杂电磁环境效应的研究内涵是非常丰富的，本书只是在该领域内所进行的部分阶段性研究成果的总结，希望能够起到抛砖引玉的作用。限于作者的认知和写作水平，书中难免存在疏漏和不当之处，恳请读者批评指正。

编著者

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复杂电磁环境效应概论