雷达信号处理基础(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 理查兹（MarkA.Richards）著邢孟 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121278112

商品编码：11941098992

出版时间：2017-03-01

作  者:(美)理查兹(Mark A.Richards) 著；邢孟道 等 译 定  价:79 出 版 社:电子工业出版社 出版日期:2017年03月01日 页  数:478 装  帧:平装 ISBN:9787121278112 ●第1章雷达系统与信号处理概述1
●1.1雷达的历史和应用1
●1.2雷达的基本功能2
●1.3脉冲体制雷达的基本组成4
●1.3.1发射机和波形产生器5
●1.3.2天线7
●1.3.3接收机11
●1.4雷达信号处理的共同主线14
●1.4.1信干比与积累15
●1.4.2分辨率16
●1.4.3数据积累与相位历程建模18
●1.4.4带宽扩展20
●1.5基本雷达信号处理概述21
●1.5.1雷达的时间尺度22
●1.5.2现象学22
●1.5.3信号调节和干扰抑制23
●1.5.4成像25
●1.5.5检测27
●1.5.6测量与跟踪滤波器28
●1.6雷达文献29
●部分目录

内容简介

本书作者为靠前有名雷达信号处理专家。该书介绍了雷达系统与信号处理的基本理论和方法，包括雷达系统与信号处理概述、雷达信号模型、脉冲雷达数据采集、雷达波形、多普勒处理、检测基础原理、测量与跟踪、合成孔径雷达成像技术及干涉合成孔径雷达、波束形成和空-时处理的介绍。书中包含了大量反映雷达信号处理近期新研究成果和当前研究热点的补充内容，提供了大量有助于读者深入探究的示例。该书对基础理论和方法进行了详尽介绍与深入严谨的论述。 (美)理查兹(Mark A.Richards) 著；邢孟道 等 译 理查兹，博士，为佐治亚理工学院电气与计算机工程学院首席研发工程师和兼职教授，因对雷达信号处理教育的贡献入选IEEE会士，致力于数字信号处理和雷达信号处理领域的学术研究、继续教育教学和课程开发。

《雷达信号处理基础（第2版）》—— 深入探索雷达系统的核心奥秘 雷达，一项深刻改变了人类感知世界方式的关键技术，其应用领域早已超越军事侦察，渗透到气象监测、航空导航、地面测绘、交通管理乃至医疗成像等方方面面。而支撑起这一切强大功能的，正是其核心环节——雷达信号处理。它如同雷达的“大脑”，负责将接收到的微弱回波信号转化为可识别、可分析、可利用的信息。 《雷达信号处理基础（第2版）》正是一部致力于揭示雷达信号处理精髓的权威著作。本书并非仅仅罗列枯燥的公式和算法，而是以一种系统性、深入浅出的方式，引领读者一步步走进雷达信号处理的精彩世界。它旨在为读者构建一个坚实的基础知识框架，使其能够理解雷达系统的工作原理，掌握关键的处理技术，并最终能够分析和解决实际的雷达信号处理问题。 一、 雷达信号的本质与生成：从源头理解信号 任何信号处理都始于对信号本身的深刻理解。本书的开篇，便会带领读者回溯雷达信号的起源。我们将从雷达系统的基本组成出发，了解发射机如何产生各种类型的雷达波形，例如脉冲信号、连续波信号（FM、FSK等）、以及更复杂的线性调频（LFM）信号等。这些信号的选取并非随意，而是与雷达的功能需求、目标特性以及环境因素息息相关。 读者将深入学习不同信号波形的数学描述，理解它们的频谱特性、时域和频域的能量分布，以及它们在空间上的传播规律。更重要的是，本书会详细探讨不同信号波形在目标探测、距离测量、速度测量以及目标分辨等方面的优势与劣势。例如，为什么LFM信号因其“距离-多普勒”耦合特性而在现代雷达系统中占据重要地位？如何通过选择合适的波形来优化雷达的性能？这些问题都将在本书中得到细致的解答。 二、 回波信号的接收与数字化：信号的旅程 雷达信号发射出去后，与目标相互作用，产生微弱的回波信号，这些信号通过接收天线被捕获。本书将详细阐述回波信号的接收过程，包括天线接收的噪声、干扰以及目标反射回来的信号。理解这些信号的叠加特性，是后续信号处理的基础。 随后，模拟的回波信号需要被转换成数字信号，以便于计算机进行处理。本书将深入讲解模数转换（ADC）的原理，包括采样定理、量化噪声、以及采样率和量化位数对信号保真度的影响。读者将了解如何选择合适的ADC参数，以确保回波信号的有效信息不丢失。 三、 基础信号处理技术：奠定坚实基础 掌握了信号的输入，接下来就是对这些信号进行一系列的处理。本书将系统介绍雷达信号处理中最基础也是最核心的技术。 匹配滤波（Matched Filtering）： 这是雷达信号处理中的一项关键技术，旨在最大化输出信噪比。本书将从理论上推导匹配滤波器的形式，并解释其在脉冲压缩中的应用，从而显著提高雷达的距离分辨率和探测距离。读者将理解为什么脉冲压缩如此重要，以及匹配滤波如何在各种信号波形下工作。 傅里叶变换（Fourier Transform）： 作为信号分析的强大工具，傅里叶变换在雷达信号处理中无处不在。本书将回顾傅里叶变换的理论基础，并重点阐述其在频谱分析、频率域滤波、以及多普勒频率提取中的应用。读者将学习如何利用FFT（快速傅里叶变换）高效地计算频谱，以及如何通过分析信号的频谱来识别目标的径向速度。 数字滤波（Digital Filtering）： 实际的雷达接收信号常常混杂着各种噪声和干扰，如热噪声、地杂波、天气杂波以及人为干扰等。本书将详细介绍各种数字滤波器，包括FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器，并阐述它们在抑制噪声、消除干扰方面的作用。读者将学习如何设计不同类型的滤波器（如低通、高通、带通、陷波滤波器）来净化信号。 四、 距离与多普勒测量：核心探测能力 雷达最基本的功能之一是测量目标的距离和速度。本书将深入剖析这些核心能力的实现机制。 距离测量（Range Measurement）： 通过测量发射脉冲到接收回波之间的时间延迟，即可确定目标距离。本书将详细讲解距离测量的原理，以及如何通过匹配滤波等技术来提高距离测量的精度。 速度测量（Velocity Measurement）—— 多普勒效应： 当目标相对于雷达有径向运动时，回波信号的频率会发生偏移，这就是多普勒效应。本书将详细阐述多普勒效应的原理，以及如何通过计算多普勒频率来精确测量目标的径向速度。读者将理解多普勒滤波在区分运动目标与静止杂波中的关键作用。 距离-多普勒耦合与解耦： 特别是对于LFM信号，距离和多普勒信息在原始信号中是耦合的。本书将深入探讨这种耦合现象，并详细介绍各种信号处理技术，如距离-多普勒变换（Range-Doppler Transform）、二维匹配滤波（2D Matched Filtering）等，如何有效地将距离和多普勒信息解耦，从而实现高精度的距离和速度测量。 五、 目标检测与参数估计：从信号到信息 从噪声中准确地识别出目标，并估计其关键参数，是雷达信号处理的另一个核心任务。 检测理论（Detection Theory）： 本书将介绍经典的检测理论，特别是 Neyman-Pearson 准则和贝叶斯准则，以及如何在噪声背景下设定一个最优的检测阈值。读者将深入理解漏警（Missed Detection）和虚警（False Alarm）之间的权衡关系，以及如何通过优化检测算法来平衡两者。 CFAR（恒虚警率）检测（Constant False Alarm Rate Detection）： 在复杂的杂波环境中，固定阈值检测容易导致虚警率过高。本书将详细介绍各种CFAR检测技术，如单元平均CFAR（CA-CFAR）、排序统计CFAR（OS-CFAR）等，以及它们如何自适应地调整检测阈值，以保持恒定的虚警率。 参数估计： 一旦目标被检测到，就需要对其参数进行估计，如距离、速度、角度等。本书将介绍最大似然估计（MLE）、最小均方误差估计（MMSE）等参数估计方法，以及如何计算估计的精度（如克拉美-罗界）。 六、 干扰与对抗：复杂环境下的挑战 雷达系统常常面临各种形式的干扰，这些干扰可能严重影响雷达的正常工作。本书将专门探讨干扰的类型、产生机制以及相应的抑制技术。 干扰的分类： 包括有源干扰（如欺骗干扰、诱饵）和无源干扰（如地杂波、海杂波、雨杂波、箔条干扰）等。 干扰的建模： 读者将了解如何对不同类型的干扰进行数学建模，为后续的抑制算法设计提供基础。 干扰抑制技术： 本书将介绍各种先进的干扰抑制技术，如脉冲多普勒处理、空域滤波、自适应滤波、以及先进的信号处理技术（如基于机器学习的方法）等，帮助读者应对复杂的电磁对抗环境。 七、 高级信号处理技术与前沿发展：展望未来 除了基础的信号处理技术，《雷达信号处理基础（第2版）》还将涉足一些更高级的主题，并展望雷达信号处理领域的未来发展。 脉冲压缩与模糊处理： 进一步深化对复杂波形（如非线性调频、相位编码信号）的分析，以及如何处理距离模糊和速度模糊问题。 多目标跟踪（Multi-Target Tracking）： 在包含多个目标的场景下，如何有效地对所有目标进行跟踪。 阵列信号处理（Array Signal Processing）： 介绍相控阵雷达、MIMO雷达等先进雷达体制下的波束形成、目标定位和干扰抑制技术。 自适应信号处理： 介绍利用数据本身的信息来优化处理算法，以应对变化的信号和环境。 机器学习与人工智能在雷达信号处理中的应用： 探讨机器学习在目标识别、杂波抑制、干扰分类等方面的潜力，为读者描绘雷达信号处理的未来图景。 本书的特色与价值： 理论与实践相结合： 本书在深入讲解理论的同时，也注重与实际应用相结合，通过丰富的实例和分析，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 系统性与全面性： 从雷达信号的产生到最终的信息提取，本书覆盖了雷达信号处理的各个重要环节，构建了一个完整的知识体系。 循序渐进的讲解方式： 针对不同层次的读者，本书设计了清晰的学习路径，由浅入深，逐步引导读者掌握核心概念和技术。 前沿技术的介绍： 关注雷达信号处理领域的最新发展，为读者提供前瞻性的视野。 《雷达信号处理基础（第2版）》不仅仅是一本教材，更是一本工具书，是所有希望深入理解雷达系统、掌握雷达信号处理技术的工程师、研究人员、以及相关领域学生的宝贵财富。通过阅读本书，您将不仅能够理解雷达“如何工作”，更能洞悉其“为何如此工作”，为自己在雷达技术领域的发展奠定坚实的基础，并能为这一重要领域的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触雷达领域的工程师，我一直在寻找一本能够系统性梳理知识脉络，又能兼顾深度与广度的教材，而《雷达信号处理基础（第2版）》无疑给了我惊喜。 这本书最大的亮点在于其逻辑结构的严谨性。它从最基础的雷达方程入手，逐步深入到信号的产生、回波的形成、目标回波的特性分析，再到信号处理的关键技术，如匹配滤波、脉冲压缩、多普勒处理、自适应信号处理等，层层递进，浑然一体。书中对每个概念的推导过程都清晰明了，公式的由来和含义都解释得非常到位，很少有“跳步”的情况出现，这对于初学者来说至关重要。同时，书中还穿插了大量的工程实例和仿真结果，让理论知识不再是空中楼阁，而是有血有肉的应用。我尤其欣赏书中在讲解自适应信号处理时，对不同准则（如LCMV、MVDR）的比较和应用场景的分析，这让我对如何根据实际环境优化雷达性能有了直观的理解。另外，书中也提到了雷达信号处理的最新发展方向，例如MIMO雷达和认知雷达，为我提供了进一步探索的思路。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了一本《雷达信号处理基础（第2版）》，虽然书名听起来比较“硬核”，但说实话，阅读体验比我预期的要好得多。 翻开书的瞬间，我被它清晰的排版和图文并茂的风格吸引了。对于我这种非科班出身，又想了解雷达信号处理门道的人来说，一开始确实有点担心会陷入晦涩难懂的公式和理论海洋。然而，作者在引入基本概念时，非常注重理论与实际的结合，大量使用了形象的比喻和生活化的例子来解释一些复杂的物理现象和数学模型。比如，在讲解多普勒效应时，书中并没有一开始就抛出复杂的傅里叶变换公式，而是通过描述救护车由远及近再到远去的声波频率变化，让我很快就理解了多普勒效应的核心思想。这种循序渐进、润物细无声的讲解方式，让我在不知不觉中就掌握了不少关键知识点。而且，每章节后面都配有精心设计的习题，难度适中，既能巩固当天学到的内容，又不至于让人产生畏难情绪。我特别喜欢书中对一些经典雷达体制的介绍，比如脉冲多普勒雷达、脉冲压缩雷达等，通过对比分析，让我对不同雷达的优势和局限有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对现代电子技术充满热情的爱好者，我一直在寻找一本能够让我深入理解雷达核心技术的好书。 《雷达信号处理基础（第2版）》这本书，以其精炼的语言和深刻的洞察力，满足了我的期待。它并非泛泛而谈，而是聚焦于雷达信号处理的“硬核”部分。我尤其欣赏书中对信号采样和量化过程的细致讲解，这让我明白了数字雷达系统是如何将模拟的电磁波信号转化为计算机可以处理的数字信息。书中对现代信号处理算法的介绍，如FFT（快速傅里叶变换）在雷达中的应用，让我看到了强大的计算能力如何赋能雷达系统。让我印象深刻的是，书中在讲解目标参数估计时，对不同估计算法的比较，比如最大似然估计、最小均方误差估计等，并分析了它们在不同条件下的性能表现，这让我深刻理解了“没有最好的算法，只有最适合的场景”的道理。这本书，让我对雷达信号处理这门学科，有了更深层次的认识和更浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对高科技的探索充满好奇，而雷达技术无疑是其中的佼佼者。 当我看到《雷达信号处理基础（第2版）》这本书时，我便被它深深吸引。这本书就像一位经验丰富的向导，引领我深入探索雷达信号处理的奥秘。它不仅仅是理论的堆砌，更像是对整个雷达信号处理流程的一次全面而深刻的剖析。我非常喜欢书中对回波信号特性的详细分析，比如如何从回波的幅度、相位、频率中提取目标的信息，这就像是在解读大自然发来的“密电码”。书中的图像处理章节，更是让我对如何从杂乱的回波中识别出有效的目标信号有了全新的认识。它详细介绍了各种滤波技术和检测方法，并对它们的优缺点进行了深入的比较，这对于我理解雷达系统的鲁棒性非常有帮助。而且，书中还对一些典型的应用场景进行了分析，比如气象雷达、航空雷达等，这让我深刻体会到雷达技术在各个领域的广泛应用，也激发了我对这个领域更深入的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到《雷达信号处理基础（第2版）》的时候，我心里还是有点忐忑的。 雷达这个领域，对我来说一直是一片神秘的领域，充满了各种让人望而生畏的技术术语。然而，这本书的开篇就给了我一个大大的“缓兵之计”。它并没有上来就抛出一堆高深的公式，而是用一种非常通俗易懂的语言，勾勒出了雷达工作的基本原理和在现代科技中的重要地位。我特别喜欢书中关于“雷达为什么能看到东西”的解释，它通过类比我们眼睛的成像原理，生动地说明了雷达发射电磁波并接收反射信号来探测目标的过程。这种“由表及里”的讲解方式，大大降低了我理解的门槛。随着阅读的深入，我发现这本书在数学的运用上也非常讲究，并不是为了炫技而堆砌复杂的数学推导，而是将数学作为一种严谨的工具，去精妙地描述和分析雷达信号的特性。书中对噪声和干扰的处理部分，更是让我眼前一亮，理解了雷达系统如何在复杂环境中保持“清晰的视力”。