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目次
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機載雷達是空中武器系統的重要組成部分，它的技術水平決定了軍用飛機的作戰性能，對國防具有重要的戰略意義，機載雷達技術在國民經濟領域也有很強的應用價值。 本書重點討論了機載預警雷達和機載火控雷達的相關技術，全書分為三部分。第一部分討論機載雷達的基本理論，包括工作體制和原理、信號頻譜分析、雜波模型和計算、波形選擇和信號處理。第二部分討論機載預警雷達的性能指標要求、主要參數設計，以及脈沖多普勒與相控陣兩種體制下的具體設計問題。第三部分討論機載火控雷達的戰術技術指標要求、主要工作方式，以及脈沖多普勒與相控陣兩種體制下的具體設計問題。 本書總結了作者多年來機載雷達研制工作的經驗，對于從事機載雷達研究工作的工程技術人員具有很高的參考價值。本書也可以作為高等學校相關專業高年級本科生和研究生的教材或參考書。
作者簡介
賁德，吉林九臺人。1962年畢業于哈爾濱工業大學，曾任南京電子技術研究所副所長，現任所科技委副主任。長期從事雷達系統的研究與設計工作：20世紀60年代中期開始從事相控陣垸達課題的研究：70年代初作為主要技術負責人之一，出色地完成了我國第一部大型相控陣雷達的研制任務，為掌握相控陣雷達這一尖端技術做出了突出貢獻；80年代初擔任我國機載脈沖多普勒火控雷達的總設計師，突破了脈沖多普勒體制的關鍵技術，成功地主持完成了雷達工程設計，在機載雷達領域取得了重大成果。先后獲得電子工業部科技成果特等獎兩次，國家科學技術進步一等獎一次，并榮獲光華基金特等獎及南京市第二屆十大科技之星稱號。2001年當選為中國工程院院士。
目次
第1章 概論
1.1 機載雷達的發展歷史和應用
1.1.1 機載雷達的發展歷史
1.1.2 機載雷達的應用
1.2 機載雷達的基本體制
1.2.1 普通脈沖體制
1.2.2 脈沖多普勒體制
1.2.3 相控陣體制
1.2.4 連續波體制
1.2.5 脈沖壓縮體制
1.2.6 合成孔徑體制
1.3 機載雷達的工作原理
1.3.1 脈沖多普勒雷達的工作原理
1.3.2 相控陣雷達的工作原理
1.4 機載雷達的主要性能參數
1.4.1 探測距離
1.4.2 測量精度
1.4.3 抗干擾能力
1.4.4 物理參數
1.5 機載雷達的跟蹤技術
1.5.1 角度跟蹤
1.5.2 距離跟蹤
1.5.3 多普勒跟蹤
1.5.4 多目標跟蹤
1.6 現役機載雷達概況
1.6.1 機載火控雷達
1.6.2 機載預警雷達
參考文獻
第2章 信號頻譜分析
2.1 連續波信號
2.2 脈沖信號
2.2.1 單個脈沖信號
2.2.2 無限長均勻脈沖串信號
2.3 射頻脈沖信號
2.3.1 單個射頻脈沖信號
2.3.2 無限長射頻脈沖串信號
2.3.3 有限長射頻脈沖串信號
2.4 周期性射頻脈沖串信號
2.4.1 無限長周期性射頻脈沖串信號
2.4.2 有限長周期性射頻脈沖串信號
2.5 脈沖多普勒頻譜
2.5.1 發射頻譜
2.5.2 接收頻譜
參考文獻
第3章 機載雷達雜波的模型和測量
3.1 概述
3.1.1 研究雜波的目的
3.1.2 國外雜波研究概況
3.1.3 雜波研究的內容
3.2 雜波模型
3.2.1 雜波的理論模型
3.2.2 雜波的統計模型
3.3 雜波多普勒頻譜
3.4 雜波測量
3.4.1 實驗室測量
3.4.2 實地測量
3.4.3 雜波測量設備
3.4.4 雜波數據的記錄與處理
3.4.5 主要結論
參考文獻
第4章 機載雷達雜波的計算
4.1 概述
4.2 機載雷達雜波計算要素
4.2.1 雜波幾何關系與坐標選擇
4.2.2 機載雷達雜波方程式
4.2.3 雜波微分面積的計算
4.2.4 雜波計算中的模型假設和近似
4.3 機載雷達雜波計算方法
4.3.1 快速估算
4.3.2 嚴格計算
4.4 機載脈沖多普勒雷達雜波計算機計算實例
4.4.1 假設條件和已知參數
4.4.2 計算公式
4.4.3 計算程序
4.4.4 假設條件與計算結果
參考文獻
第5章 脈沖重復頻率選擇和信號處理
5.1 基本概念
5.2 脈沖重復頻率的分類和基本特點
5.3 高脈沖重復頻率
5.3.1 最小重復頻率
5.3.2 距離遮擋與工作方式
5.3.3 迎頭與尾后
5.4 低脈沖重復頻率
5.4.1 空對空相參工作方式
5.4.2 空對面相參工作方式
5.4.3 非相參工作方式
5.5 中脈沖重復頻率
5.5.1 主要特點
5.5.2 二維模糊和解模糊
5.5.3 二維盲區圖
5.5.4 虛警抑制
5.6 信號波形參數設計
5.6.1 低脈沖重復頻率信號參數設計
5.6.2 高脈沖重復頻率信號參數設計
5.6.3 中脈沖重復頻率信號參數設計
5.7 目標特性
5.7.1 目標的雷達截面積
5.7.2 目標起伏模型
5.8 目標檢測
5.8.1 目標檢測原理
5.8.2 噪聲限制
5.8.3 檢測性能評估
5.9 自動檢測
5.9.1 自動檢測原理
5.9.2 單元平均恒虛警率處理
5.9.3 有序統計量恒虛警率處理
5.9.4 其他恒虛警率處理
5.10 脈沖多普勒處理
5.10.1 MTI處理
5.10.2 離散傅里葉變換
5.10.3 快速傅里葉變換
5.10.4 偏置相位中心天線技術
5.11 合成孔徑處理
5.11.1 合成孔徑概念
5.11.2 多普勒波束銳化
5.11.3 聚焦式合成孔徑處理
5.11.4 干涉式合成孔徑處理
參考文獻
第6章 機載預警雷達概述
6.1 機載預警雷達的任務
6.1.1 軍用
6.1.2 民用
6.2 機載預警雷達的發展概況
6.2.1 美國E-2C系統
6.2.2 美國E-3A系統
6.2.3 俄羅斯機載預警系統
6.2.4 英國“Nimrod”系統
6.3 機載預警雷達的發展趨勢
參考文獻
第7章 機載預警雷達的性能指標
7.1 戰術指標
7.1.1 威力
7.1.2 空域覆蓋
7.1.3 測量精度
7.1.4 分辨率
7.1.5 多目標處理能力
7.1.6 抗干擾能力
7.1.7 可靠性
7.1.8 體積、重量和功耗
7.2 技術指標
7.2.1 波段
7.2.2 天線形式
7.2.3 工作方式
7.2.4 信號處理方式
7.2.5 測角方式
7.2.6 數據處理方式
參考文獻
第8章 機載預警雷達的參數設計
8.1 天線增益
8.2 輻射功率
8.2.1 信噪比
8.2.2 系統損耗
8.3 天線副瓣電平
8.3.1 天線副瓣與雜波強度的關系
8.3.2 天線副瓣要求
8.4 系統動態范圍
8.4.1 目標信號的動態范圍
8.4.2 雜波回波信號的動態范圍
8.5 系統穩定度要求
8.5.1 穩定度的定義
8.5.2 寄生信號的產生源
8.5.3 信號穩定性要求
8.6 工作波形設計
參考文獻
第9章 機載預警雷達系統設計
9.1 機載預警雷達的設計流程
9.2 機載預警雷達的組成
9.2.1 機械掃描體制
9.2.2 相控陣體制
9.3 天線、饋線分系統
9.3.1 功能
9.3.2 主要技術指標
9.3.3 機械掃描天線
9.3.4 相控陣天線
9.3.5 隨機幅度和相位誤差對陣列天線波瓣性能的影響
9.4 發射分系統
9.4.1 功能
9.4.2 主要技術指標
9.4.3 組成
9.4.4 發射管
9.4.5 調制器
9.4.6 電源
9.4.7 控制保護電路
9.4.8 固態發射機
9.5 接收分系統
9.5.1 功能
9.5.2 主要技術指標
9.5.3 組成
9.5.4 信號產生器
9.5.5 頻率源
9.5.6 接收通道
9.6 信號處理分系統
9.6.1 功能
9.6.2 主要技術指標
9.6.3 組成
9.6.4 預處理
9.6.5 多普勒頻率濾波器
9.6.6 恒虛警率處理
9.6.7 點跡參數的精度
9.6.8 合成孔徑成像處理
9.6.9 地面動目標檢測
9.7 數據處理分系統
9.7.1 功能
9.7.2 主要指標
9.7.3 坐標系
9.7.4 跟蹤與濾波算法
9.7.5 邊掃描邊跟蹤(TWS)
9.7.6 掃描加跟蹤(TAS)
參考文獻
第10章 機載火控雷達
10.1 概述
10.2 機載火控雷達的作戰任務
10.3 機載火控雷達的戰術、技術要求
10.3.1 戰術要求
10.3.2 技術要求
10.4 機載火控雷達的空空工作方式
10.4.1 搜索工作方式基礎
10.4.2 PD搜索方式
10.4.3 其他搜索方式
10.4.4 單目標跟蹤方式
10.4.5 邊掃描邊跟蹤（TWS）
10.4.6 格斗方式
10.5 機載火控雷達的空面工作方式
10.5.1 空對地工作方式
10.5.2 空對海工作方式
10.5.3 合成孔徑雷達（SAR）工作方式
10.5.4 多普勒波束銳化（DBS）工作方式
參考文獻
第11章 脈沖多普勒機載火控雷達
11.1 概述
11.2 脈沖多普勒機載火控雷達的基礎知識
11.2.1 多普勒頻率
11.2.2 雷達載機運動的影響與地雜波頻譜
11.2.3 信號形式與模糊函數
11.2.4 脈沖重復頻率與解模糊
11.3 雷達系統概述
11.4 天線分系統
11.4.1 天線的主要性能指標
11.4.2 天線的類型
11.5 饋線分系統
11.5.1 饋線系統的組成
11.5.2 饋線系統的主要部件
11.6 接收分系統
11.6.1 概述
11.6.2 對接收系統的技術要求
11.6.3 接收系統的組成
11.6.4 接收系統的噪聲系數
11.6.5 接收機的動態范圍
11.6.6 雜波中可見度
11.6.7 脈沖壓縮
11.7 發射分系統
11.7.1 概述
11.7.2 對發射系統的技術要求
11.7.3 發射系統的組成
參考文獻
第12章 相控陣機載火控雷達
12.1 概述
12.2 相控陣天線原理
12.2.1 相控陣天線
12.2.2 移相器
12.2.3 波束控制
12.2.4 多波束形成
12.2.5 相控陣天線的寬帶工作
12.2.6 隨機誤差對陣列天線波瓣性能的影響
12.3 相控陣機載火控雷達的優越性
12.3.1 雷達探測性能
12.3.2 天線副瓣性能
12.3.3 多功能工作方式的實現
12.4 無源相控陣火控雷達
12.4.1 無源天線陣
12.4.2 移相方式
12.4.3 雷達系統概述
12.5 有源相控陣火控雷達
12.5.1 T/R組件
12.5.2 雷達系統概述
參考文獻
1.1 機載雷達的發展歷史和應用
1.1.1 機載雷達的發展歷史
1.1.2 機載雷達的應用
1.2 機載雷達的基本體制
1.2.1 普通脈沖體制
1.2.2 脈沖多普勒體制
1.2.3 相控陣體制
1.2.4 連續波體制
1.2.5 脈沖壓縮體制
1.2.6 合成孔徑體制
1.3 機載雷達的工作原理
1.3.1 脈沖多普勒雷達的工作原理
1.3.2 相控陣雷達的工作原理
1.4 機載雷達的主要性能參數
1.4.1 探測距離
1.4.2 測量精度
1.4.3 抗干擾能力
1.4.4 物理參數
1.5 機載雷達的跟蹤技術
1.5.1 角度跟蹤
1.5.2 距離跟蹤
1.5.3 多普勒跟蹤
1.5.4 多目標跟蹤
1.6 現役機載雷達概況
1.6.1 機載火控雷達
1.6.2 機載預警雷達
參考文獻
第2章 信號頻譜分析
2.1 連續波信號
2.2 脈沖信號
2.2.1 單個脈沖信號
2.2.2 無限長均勻脈沖串信號
2.3 射頻脈沖信號
2.3.1 單個射頻脈沖信號
2.3.2 無限長射頻脈沖串信號
2.3.3 有限長射頻脈沖串信號
2.4 周期性射頻脈沖串信號
2.4.1 無限長周期性射頻脈沖串信號
2.4.2 有限長周期性射頻脈沖串信號
2.5 脈沖多普勒頻譜
2.5.1 發射頻譜
2.5.2 接收頻譜
參考文獻
第3章 機載雷達雜波的模型和測量
3.1 概述
3.1.1 研究雜波的目的
3.1.2 國外雜波研究概況
3.1.3 雜波研究的內容
3.2 雜波模型
3.2.1 雜波的理論模型
3.2.2 雜波的統計模型
3.3 雜波多普勒頻譜
3.4 雜波測量
3.4.1 實驗室測量
3.4.2 實地測量
3.4.3 雜波測量設備
3.4.4 雜波數據的記錄與處理
3.4.5 主要結論
參考文獻
第4章 機載雷達雜波的計算
4.1 概述
4.2 機載雷達雜波計算要素
4.2.1 雜波幾何關系與坐標選擇
4.2.2 機載雷達雜波方程式
4.2.3 雜波微分面積的計算
4.2.4 雜波計算中的模型假設和近似
4.3 機載雷達雜波計算方法
4.3.1 快速估算
4.3.2 嚴格計算
4.4 機載脈沖多普勒雷達雜波計算機計算實例
4.4.1 假設條件和已知參數
4.4.2 計算公式
4.4.3 計算程序
4.4.4 假設條件與計算結果
參考文獻
第5章 脈沖重復頻率選擇和信號處理
5.1 基本概念
5.2 脈沖重復頻率的分類和基本特點
5.3 高脈沖重復頻率
5.3.1 最小重復頻率
5.3.2 距離遮擋與工作方式
5.3.3 迎頭與尾后
5.4 低脈沖重復頻率
5.4.1 空對空相參工作方式
5.4.2 空對面相參工作方式
5.4.3 非相參工作方式
5.5 中脈沖重復頻率
5.5.1 主要特點
5.5.2 二維模糊和解模糊
5.5.3 二維盲區圖
5.5.4 虛警抑制
5.6 信號波形參數設計
5.6.1 低脈沖重復頻率信號參數設計
5.6.2 高脈沖重復頻率信號參數設計
5.6.3 中脈沖重復頻率信號參數設計
5.7 目標特性
5.7.1 目標的雷達截面積
5.7.2 目標起伏模型
5.8 目標檢測
5.8.1 目標檢測原理
5.8.2 噪聲限制
5.8.3 檢測性能評估
5.9 自動檢測
5.9.1 自動檢測原理
5.9.2 單元平均恒虛警率處理
5.9.3 有序統計量恒虛警率處理
5.9.4 其他恒虛警率處理
5.10 脈沖多普勒處理
5.10.1 MTI處理
5.10.2 離散傅里葉變換
5.10.3 快速傅里葉變換
5.10.4 偏置相位中心天線技術
5.11 合成孔徑處理
5.11.1 合成孔徑概念
5.11.2 多普勒波束銳化
5.11.3 聚焦式合成孔徑處理
5.11.4 干涉式合成孔徑處理
參考文獻
第6章 機載預警雷達概述
6.1 機載預警雷達的任務
6.1.1 軍用
6.1.2 民用
6.2 機載預警雷達的發展概況
6.2.1 美國E-2C系統
6.2.2 美國E-3A系統
6.2.3 俄羅斯機載預警系統
6.2.4 英國“Nimrod”系統
6.3 機載預警雷達的發展趨勢
參考文獻
第7章 機載預警雷達的性能指標
7.1 戰術指標
7.1.1 威力
7.1.2 空域覆蓋
7.1.3 測量精度
7.1.4 分辨率
7.1.5 多目標處理能力
7.1.6 抗干擾能力
7.1.7 可靠性
7.1.8 體積、重量和功耗
7.2 技術指標
7.2.1 波段
7.2.2 天線形式
7.2.3 工作方式
7.2.4 信號處理方式
7.2.5 測角方式
7.2.6 數據處理方式
參考文獻
第8章 機載預警雷達的參數設計
8.1 天線增益
8.2 輻射功率
8.2.1 信噪比
8.2.2 系統損耗
8.3 天線副瓣電平
8.3.1 天線副瓣與雜波強度的關系
8.3.2 天線副瓣要求
8.4 系統動態范圍
8.4.1 目標信號的動態范圍
8.4.2 雜波回波信號的動態范圍
8.5 系統穩定度要求
8.5.1 穩定度的定義
8.5.2 寄生信號的產生源
8.5.3 信號穩定性要求
8.6 工作波形設計
參考文獻
第9章 機載預警雷達系統設計
9.1 機載預警雷達的設計流程
9.2 機載預警雷達的組成
9.2.1 機械掃描體制
9.2.2 相控陣體制
9.3 天線、饋線分系統
9.3.1 功能
9.3.2 主要技術指標
9.3.3 機械掃描天線
9.3.4 相控陣天線
9.3.5 隨機幅度和相位誤差對陣列天線波瓣性能的影響
9.4 發射分系統
9.4.1 功能
9.4.2 主要技術指標
9.4.3 組成
9.4.4 發射管
9.4.5 調制器
9.4.6 電源
9.4.7 控制保護電路
9.4.8 固態發射機
9.5 接收分系統
9.5.1 功能
9.5.2 主要技術指標
9.5.3 組成
9.5.4 信號產生器
9.5.5 頻率源
9.5.6 接收通道
9.6 信號處理分系統
9.6.1 功能
9.6.2 主要技術指標
9.6.3 組成
9.6.4 預處理
9.6.5 多普勒頻率濾波器
9.6.6 恒虛警率處理
9.6.7 點跡參數的精度
9.6.8 合成孔徑成像處理
9.6.9 地面動目標檢測
9.7 數據處理分系統
9.7.1 功能
9.7.2 主要指標
9.7.3 坐標系
9.7.4 跟蹤與濾波算法
9.7.5 邊掃描邊跟蹤(TWS)
9.7.6 掃描加跟蹤(TAS)
參考文獻
第10章 機載火控雷達
10.1 概述
10.2 機載火控雷達的作戰任務
10.3 機載火控雷達的戰術、技術要求
10.3.1 戰術要求
10.3.2 技術要求
10.4 機載火控雷達的空空工作方式
10.4.1 搜索工作方式基礎
10.4.2 PD搜索方式
10.4.3 其他搜索方式
10.4.4 單目標跟蹤方式
10.4.5 邊掃描邊跟蹤（TWS）
10.4.6 格斗方式
10.5 機載火控雷達的空面工作方式
10.5.1 空對地工作方式
10.5.2 空對海工作方式
10.5.3 合成孔徑雷達（SAR）工作方式
10.5.4 多普勒波束銳化（DBS）工作方式
參考文獻
第11章 脈沖多普勒機載火控雷達
11.1 概述
11.2 脈沖多普勒機載火控雷達的基礎知識
11.2.1 多普勒頻率
11.2.2 雷達載機運動的影響與地雜波頻譜
11.2.3 信號形式與模糊函數
11.2.4 脈沖重復頻率與解模糊
11.3 雷達系統概述
11.4 天線分系統
11.4.1 天線的主要性能指標
11.4.2 天線的類型
11.5 饋線分系統
11.5.1 饋線系統的組成
11.5.2 饋線系統的主要部件
11.6 接收分系統
11.6.1 概述
11.6.2 對接收系統的技術要求
11.6.3 接收系統的組成
11.6.4 接收系統的噪聲系數
11.6.5 接收機的動態范圍
11.6.6 雜波中可見度
11.6.7 脈沖壓縮
11.7 發射分系統
11.7.1 概述
11.7.2 對發射系統的技術要求
11.7.3 發射系統的組成
參考文獻
第12章 相控陣機載火控雷達
12.1 概述
12.2 相控陣天線原理
12.2.1 相控陣天線
12.2.2 移相器
12.2.3 波束控制
12.2.4 多波束形成
12.2.5 相控陣天線的寬帶工作
12.2.6 隨機誤差對陣列天線波瓣性能的影響
12.3 相控陣機載火控雷達的優越性
12.3.1 雷達探測性能
12.3.2 天線副瓣性能
12.3.3 多功能工作方式的實現
12.4 無源相控陣火控雷達
12.4.1 無源天線陣
12.4.2 移相方式
12.4.3 雷達系統概述
12.5 有源相控陣火控雷達
12.5.1 T/R組件
12.5.2 雷達系統概述
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