雷达原理(第5版)

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店铺: 文轩网旗舰店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121226236
商品编码:1167600921
出版时间:2014-04-01

具体描述



探索电磁波的奥秘:一个关于无线电探测与测距技术的视角 本书并非聚焦于某一特定教材的第五版内容,而是旨在勾勒出雷达技术这一宏伟领域的基本框架、核心思想以及其在现代社会中的广泛应用。我们将以一种探究性的视角,层层剥开无线电探测与测距(Radar)技术神秘的面纱,揭示其背后蕴含的物理原理、工程实现和无限可能。 一、 雷达的起源与基本概念:听见看不见的信号 “雷达”(RADAR)一词本身是“Radio Detection and Ranging”的缩写,意即“无线电探测与测距”。它的核心思想是利用电磁波的传播特性,通过发射电磁波并接收其被目标反射回来的信号,来探测目标的存在、位置、速度、大小等信息。想象一下,我们无法直接用眼睛看到远处山谷里的物体,但如果我们能向那里发射一道“看不见的光”,并捕捉它与物体碰撞后“回声”,我们就能推断出物体的存在和距离。雷达正是基于这一朴素而伟大的原理。 回溯历史,雷达的诞生与两次世界大战的需求息息相关。为了应对空中和海上威胁,科学家们积极探索利用无线电波进行远距离探测的技术。早期雷达系统虽然简陋,但已经初步验证了其可行性。随着科学技术的进步,雷达系统在性能、精度和功能上都取得了飞跃性的发展,成为现代军事、航空、航海、气象、测绘乃至天文学等众多领域不可或缺的工具。 从物理原理上讲,雷达的工作过程可以简化为以下几个关键环节: 发射: 雷达系统通过天线向空间发射具有特定频率和波形的电磁波脉冲或连续波。这些电磁波以光速在空间传播。 传播与反射: 发射的电磁波在传播过程中,如果遇到目标(如飞机、船只、雨滴、地表等),会发生散射和反射。反射的电磁波会朝着各个方向传播。 接收: 雷达天线(通常与发射天线相同或不同)能够接收到从目标反射回来的微弱电磁波信号。 处理与显示: 接收到的信号经过放大、滤波、解调等一系列信号处理过程,提取出有用的信息。这些信息随后被转化为易于理解的形式(如屏幕上的光点、数值等),供操作员分析和决策。 二、 核心物理原理:电磁波的语言 雷达技术的根基在于对电磁波物理特性的深刻理解。其中,以下几个概念至关重要: 电磁波的产生与传播: 雷达发射的电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而产生的,它们以电磁波的形式在空间中传播,其速度等于光速。电磁波具有频率、波长、振幅、相位等重要参数,这些参数决定了电磁波的能量、穿透能力以及信息携带能力。 多普勒效应: 当雷达与目标之间存在相对运动时,接收到的回波信号的频率会发生变化,这种现象称为多普勒效应。通过测量回波频率相对于发射信号的频移,可以精确地计算出目标的径向速度(即目标沿雷达视线方向的运动速度)。这是雷达实现动目标显示(MTI)和动目标检测(MTD)的关键,能够有效区分静止目标(如地面杂波)和运动目标。 信号的衰减与散射: 电磁波在传播过程中会受到空气吸收、雨雾衰减等多种因素的影响,导致信号能量减弱。同时,目标对电磁波的反射能力也并非完美,它取决于目标的材料、形状、大小、表面粗糙度以及电磁波的频率。雷达工程师需要研究各种目标的回波特性,以优化雷达的设计和性能。 目标回波的特性: 目标反射回来的电磁波信号包含了丰富的信息。除了强度(反映了目标的大小和雷达的探测能力)和频率(反映了速度),信号的相位信息也能够提供关于目标位置的更精确数据。此外,对于复杂目标,其回波信号的频谱特性可能表现出一定的规律,这为目标的识别和分类提供了可能性。 三、 雷达系统的组成与工作流程:精密的仪器 一个典型的雷达系统由多个相互协作的子系统构成,共同完成探测任务: 发射机: 产生高功率的射频信号,并将其调制成特定的脉冲或连续波。 天线: 负责将发射机的信号定向辐射出去,并接收目标反射回来的信号。天线的性能(如增益、波束宽度、旁瓣电平等)对雷达的探测距离、分辨率和抗干扰能力有着直接影响。 接收机: 接收来自天线的微弱回波信号,并对其进行放大、滤波和解调,提取出目标信息。 信号/数据处理器: 对接收到的原始信号进行复杂的数学运算和信号处理,包括目标检测、距离测量、速度测量、目标跟踪、干扰抑制等。 显示器: 将处理后的目标信息以直观的形式(如PPI显示、A/RCO显示等)呈现给操作员。 同步与定时单元: 确保雷达系统各部分工作在精确同步的状态,尤其是在脉冲雷达中,精确的定时对于距离测量至关重要。 雷达的工作流程通常是一个循环往复的过程:发射一个脉冲,等待回波,处理回波,然后重复。这个周期的长度决定了雷达的脉冲重复频率(PRF)和最大无模糊距离。 四、 雷达技术的分类与应用:无处不在的眼睛 雷达技术的发展催生了种类繁多的雷达系统,它们根据工作方式、探测目标、使用频率等因素可以进行不同的分类。 按工作方式分类: 脉冲雷达: 发射短脉冲,通过测量脉冲发射到接收回波的时间间隔来测定距离。这是最常见的雷达类型。 连续波(CW)雷达: 持续发射电磁波,通过测量回波信号的频率变化来测定速度。 脉冲多普勒(PD)雷达: 结合了脉冲雷达的测距能力和多普勒效应的速度测量能力,是现代高性能雷达的主流。 按探测目标分类: 对空雷达: 用于探测飞机、导弹等空中目标。 对海雷达: 用于探测船只、海面目标等。 对地雷达: 用于探测地面目标,如坦克、车辆,以及绘制地形图。 气象雷达: 用于探测降水、风暴等气象现象,预测天气。 测绘雷达: 用于地形测绘、目标成像等。 火控雷达: 用于精确跟踪目标并引导武器系统。 按工作频率分类: 雷达可以工作在从甚低频到微波乃至毫米波的各个频段,不同的频段适合探测不同大小的目标,并具有不同的传播特性和分辨率。 雷达技术的应用已经渗透到我们生活的方方面面: 军事领域: 预警雷达、搜索雷达、火控雷达、侦察雷达等,是现代军事作战中不可或缺的“眼睛”。 航空领域: 飞机的导航雷达、天气雷达,机场的空中交通管制雷达,极大地提高了航空安全性和效率。 航海领域: 船只的导航雷达,帮助船只在复杂海况下避碰、导航。 气象服务: 气象雷达是监测和预报天气的重要工具,对防灾减灾具有重要意义。 交通管理: 用于监测车速、路况,优化交通流量。 地质勘探与测绘: 用于探测地下资源,绘制精确的地形图。 天文学: 射电望远镜实际上也是一种巨大的雷达,用于探测宇宙中的天体。 五、 现代雷达技术的发展趋势:智能化与集成化 随着信息技术的飞速发展,现代雷达技术正朝着更加智能化、集成化、小型化、低功耗的方向发展。 相控阵雷达: 通过电子扫描实现快速灵活的波束控制,摆脱了传统机械扫描的限制,能够同时跟踪多个目标,执行多种任务。 多功能雷达: 将搜索、跟踪、制导等多种功能集成到一个雷达系统中,提高了系统的效率和作战能力。 低可探测性(Stealth)雷达: 降低雷达的信号特征,使其难以被敌方探测和干扰。 先进信号处理技术: 利用人工智能、机器学习等技术,提高雷达的目标识别、抗干扰和信息提取能力。 微波光子雷达: 将微波技术与光子学技术相结合,有望实现更高分辨率和更宽带宽的雷达系统。 结语 雷达技术,作为一项集物理学、电子工程学、计算机科学于一体的复杂技术,其发展历程本身就是一部科技进步的史诗。从最初简单的回波探测,到如今能够捕捉微弱信号、分辨微小细节、实时跟踪高速目标的先进系统,雷达技术不断挑战着我们对物理世界的认知极限,也深刻地改变着人类社会的面貌。理解雷达,就是理解我们如何“听见”和“看见”那些肉眼无法触及的领域,是如何在浩瀚的空间中定位与导航,又是如何利用电磁波的力量,构建一个更加安全、高效的未来。

用户评价

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从一个对雷达技术充满好奇心的初学者的角度来看,《雷达原理(第5版)》这本书给我留下了极其深刻的印象。书中的语言风格非常吸引人,它没有那种枯燥乏味的理论陈述,而是用一种娓娓道来的方式,将复杂的雷达原理展现在我的面前。每当遇到一个新概念,书中都会用生动的比喻或者形象的图示来辅助理解,这让我感觉学习过程非常轻松愉快。我尤其喜欢书中对于“虚假目标”和“杂波抑制”等内容的讲解,这些部分直接关系到雷达探测的准确性,作者用了非常巧妙的方式,将这些抽象的信号处理过程变得易于理解。我希望能通过这本书,建立起对雷达系统“心脏”——信号处理部分——的直观认识,并理解其中的奥秘。同时,书中对于不同类型雷达的介绍,例如气象雷达、海面雷达等等,也让我对雷达技术的广泛应用有了更清晰的认识。这本书就像一位耐心的老师,引导我一步步走进雷达的世界,让我充满了探索的兴趣。

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作为一个在雷达行业摸爬滚打了多年的工程师,每次新版教材的出现,都会让我产生一种“温故而知新”的期待。《雷达原理(第5版)》这本书,我更关注的是它在理论的深度和广度上的拓展。雷达技术的发展是一个不断突破边界的过程,新的体制、新的算法、新的应用场景层出不穷。我希望这本新版能在我已有的知识基础上,为我打开新的视野。例如,在目标探测和识别方面,新的算法和机器学习的应用正在深刻地改变着雷达的性能,我期待书中能有这方面的深入探讨。同时,在新型雷达体制方面,相控阵雷达、分布式雷达、认知雷达等前沿技术,也希望能得到更全面的介绍和分析。对于某些特定的应用领域,比如航空航天、气象、海洋等,不知道这本新版是否会增加更多相关的案例和技术细节。总而言之,我希望这本书能像一位经验丰富的老友,在坚守经典原理的同时,也能为我带来更多关于未来雷达技术发展的启示和思考。

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初次拿到《雷达原理(第5版)》这本书,就被它厚重的体量和扎实的排版所吸引。封面设计简洁大气,虽然没有华丽的图饰,但透露出一种严谨和专业的学术氛围。翻开书页,纸张的触感很好,印刷清晰,即便是密密麻麻的公式和图表,也丝毫不会让人感到吃力。作为一名初涉雷达领域的学生,我更看重的是它能否为我构建起坚实的基础知识体系。从目录上看,内容的编排似乎循序渐进,从基础的电磁波传播理论,到雷达系统构成,再到各种雷达的工作模式和应用,脉络清晰,逻辑性很强。我特别期待它在讲述经典雷达原理时,能有详实易懂的解释,并配以恰当的案例分析,这样可以帮助我更好地理解那些抽象的物理概念。当然,作为一本“第5版”,我也会关注它在内容更新方面的表现,是否融入了近年来雷达技术发展的新动向,例如新型雷达体制、先进信号处理技术等方面的内容。毕竟,雷达技术日新月异,一本优秀的教材应该与时俱进,才能真正指导我们面向未来。整体而言,这本书给我一种“厚积薄发”的感觉,相信它会是我学习雷达领域知识的重要伙伴。

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当我拿到《雷达原理(第5版)》这本书时,我立刻被它呈现出的前沿科技感所吸引。书中的内容似乎不仅仅是对基础理论的梳理,更像是对雷达技术未来发展方向的一次深度探索。我特别好奇书中关于“智能雷达”和“网络化雷达”的章节,这两个概念近些年一直是雷达领域的热点,如果这本书能有精彩的论述,那将非常有价值。我希望书中能详细介绍人工智能如何赋能雷达系统的探测、跟踪和识别能力,以及如何通过网络化协同,实现更高效、更智能的雷达工作模式。例如,对于目标分类和场景理解,AI算法的引入可能会带来颠覆性的改变。同时,我也会关注书中关于数据处理和信息融合的内容,在海量数据和多源信息背景下,如何有效地提取有价值的信息,是雷达系统性能提升的关键。我期待这本书能为我提供一些在实际工程中,利用这些新兴技术解决复杂问题的思路和方法,让我能够更好地把握雷达技术发展的脉搏。

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这本《雷达原理(第5版)》给我带来的最深刻印象,是它在理论深度和工程实践之间的巧妙平衡。在阅读过程中,我能明显感受到作者对于雷达系统设计和工作机制的深刻理解,不仅在理论推导上严谨细致,而且在解释一些关键概念时,也能联系实际工程中的应用场景。书中对于各种雷达参数的定义和计算方法,都讲解得非常到位,并辅以大量的计算示例,这对于工程人员来说是极其宝贵的财富。我尤其欣赏它在讨论雷达方程时,不仅给出了公式,还详细分析了各项参数对雷达性能的影响,以及在实际应用中如何进行优化。此外,书中对于雷达的各种干扰和抗干扰技术的介绍,也显得尤为重要,这直接关系到雷达系统的鲁棒性和可靠性。我希望能通过这本书,更深入地理解雷达系统在复杂电磁环境下的工作原理,并掌握如何设计出能够应对各种干扰的雷达系统。从这本书的风格来看,它不像是一些过于理论化的书籍,而是更偏向于解决实际工程问题,这对于我这样的实践型学习者来说,无疑是极大的福音。

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还没开始读,看目录和前几版差不多。

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还不错。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

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内容实用,学习帮手,很喜欢

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这书被修订坏了,老版本好多过时的东西没有删掉,新东西也没写系统。

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内容很丰富!!!

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没有单据,(发票手续不全)钱白花了。

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内容很丰富!!!

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书不错,快递挺快的,感谢!

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