雷達信號處理基礎(第二版) [Fundamentals of Radar Signal Processing, Second Edition]

雷達信號處理基礎(第二版) [Fundamentals of Radar Signal Processing, Second Edition] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

Mark,A.,Richards(M.,A.,理查茲) 著,邢孟道 等 譯
圖書標籤:
  • 雷達
  • 信號處理
  • 電磁波
  • 微波技術
  • 通信工程
  • 電子工程
  • 雷達係統
  • 數字信號處理
  • 目標檢測
  • 雷達原理
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121278112
版次:2
商品編碼:12157748
包裝:平裝
叢書名: 國防電子信息技術叢書
外文名稱:Fundamentals of Radar Signal Processing, Second Edition
開本:16開
齣版時間:2017-03-01
用紙:膠版紙
頁數:492

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書適閤於從事雷達成像、檢測、數據處理及相關信號處理的研究生作為教材使用,也是相關專業研究人員不可多得的一本參考書。

雷達信號處理方麵的經典著作

內容簡介

本書作者為國際著名雷達信號處理專傢。該書介紹瞭雷達係統與信號處理的基本理論和方法,包括雷達係統與信號處理概述、雷達信號模型、脈衝雷達數據采集、雷達波形、多普勒處理、檢測基礎原理、測量與跟蹤、閤成孔徑雷達成像技術及乾涉閤成孔徑雷達、波束形成和空-時處理的介紹。書中包含瞭大量反映雷達信號處理*新研究成果和當前研究熱點的補充內容,提供瞭大量有助於讀者深入探究的示例。該書對基礎理論和方法進行瞭詳盡介紹與深入嚴謹的論述。

作者簡介

  Mark A. Richards博士為佐治亞理工學院電氣與計算機工程學院首席研發工程師和兼職教授,因對雷達信號處理教育的貢獻入選IEEE會士,緻力於數字信號處理和雷達信號處理領域的學術研究、繼續教育教學和課程開發。

目錄

第1章 雷達係統與信號處理概述 1
1.1 雷達的曆史和應用 1
1.2 雷達的基本功能 2
1.3 脈衝體製雷達的基本組成 4
1.3.1 發射機和波形産生器 5
1.3.2 天綫 7
1.3.3 接收機 11
1.4 雷達信號處理的共同主綫 14
1.4.1 信乾比與積纍 15
1.4.2 分辨率 16
1.4.3 數據積纍與相位曆程建模 18
1.4.4 帶寬擴展 20
1.5 基本雷達信號處理概述 21
1.5.1 雷達的時間尺度 22
1.5.2 現象學 22
1.5.3 信號調節和乾擾抑製 23
1.5.4 成像 25
1.5.5 檢測 27
1.5.6 測量與跟蹤濾波器 28
1.6 雷達文獻 29
1.6.1 雷達係統和組成 29
1.6.2 基本雷達信號處理 29
1.6.3 高級雷達信號處理 29
1.6.4 雷達的應用 30
1.6.5 當前的雷達研究 30
參考文獻 30
習題 32
第2章 信號模型 34
2.1 雷達信號的組成 34
2.2 幅度模型 35
2.2.1 簡單點目標的雷達距離方程 35
2.2.2 分布式目標的距離方程 37
2.2.3 雷達截麵積 42
2.2.4 氣象目標的雷達截麵積 43
2.2.5 雷達截麵積的統計描述 44
2.2.6 目標起伏模型 54
2.2.7 Swerling模型 57
2.2.8 目標起伏對多普勒譜的影響 58
2.3 雜波 59
2.3.1 ? 0的性質 59
2.3.2 信雜比 61
2.3.3 雜波的時間和空間相關性 61
2.3.4 雷達截麵積的混閤模型 63
2.4 噪聲模型和信噪比 64
2.5 乾擾 67
2.6 頻率模型:多普勒頻移 67
2.6.1 多普勒頻移 67
2.6.2 停-跳近似和相位曆程 71
2.6.3 多普勒頻移的測量:空間多普勒
頻移 72
2.7 空間模型 73
2.7.1 相乾散射 74
2.7.2 隨角度的變化 75
2.7.3 隨距離的變化 77
2.7.4 非相乾積纍 78
2.7.5 投影 79
2.7.6 多徑 79
2.8 譜模型 80
2.9 總結 81
參考文獻 82
習題 83
第3章 脈衝雷達數據采集 87
3.1 脈衝雷達數據的獲取與存儲
結構 87
3.1.1 單脈衝:快時間 87
3.1.2 多脈衝:慢時間和相參處理
時間 89
3.1.3 多普勒和距離模糊 91
3.1.4 多通道:數據立方 94
3.1.5 駐留時間 95
3.2 多普勒頻譜采樣 96
3.2.1 多普勒頻譜內的奈奎斯特速率 96
3.2.2 跨越損失 98
3.3 空間和角度維采樣 101
3.3.1 空間陣列采樣 101
3.3.2 角度采樣 102
3.4 I/Q通道不均衡以及數字I/Q 104
3.4.1 I/Q通道不均衡及其補償 104
3.4.2 I/Q通道誤差校正 106
3.4.3 數字I/Q 108
參考文獻 111
習題 112
第4章 雷達波形 114
4.1 簡介 114
4.2 波形匹配濾波器 115
4.2.1 匹配濾波器 115
4.2.2 簡單脈衝匹配濾波器 117
4.2.3 全距離匹配濾波器 118
4.2.4 跨越損失 119
4.2.5 匹配濾波器的距離分辨率 119
4.3 動目標的匹配濾波 120
4.4 模糊函數 122
4.4.1 模糊函數的定義和性質 122
4.4.2 簡單脈衝的模糊函數 124
4.5 脈衝串波形 126
4.5.1 脈衝串波形的匹配濾波器 126
4.5.2 逐個脈衝處理 127
4.5.3 距離模糊 129
4.5.4 脈衝串波形的多普勒響應 131
4.5.5 脈衝串波形的模糊函數 132
4.5.6 慢時間頻譜和模糊函數
的關係 135
4.6 調頻脈衝壓縮波形 136
4.6.1 綫性調頻脈衝壓縮波形 137
4.6.2 駐相原理 139
4.6.3 LFM波形的模糊函數 140
4.6.4 距離-多普勒耦閤 142
4.6.5 展寬處理 143
4.7 FM波形的距離旁瓣控製 147
4.7.1 匹配濾波器頻率響應整形 147
4.7.2 匹配濾波器脈衝響應整形 149
4.7.3 波形頻譜整形 149
4.8 步進頻率波形 151
4.9 步進綫性調頻波形 155
4.10 相位調製脈衝壓縮信號 155
4.10.1 二相編碼 156
4.10.2 多相編碼 160
4.10.3 失配相位編碼濾波器 163
4.11 Costas頻率編碼 164
4.12 連續波雷達 165
參考文獻 165
習題 166
第5章 多普勒處理 170
5.1 運動平颱對多普勒譜的影響 171
5.2 運動目標指示 174
5.2.1 脈衝對消器 175
5.2.2 匹配濾波器的矢量錶示 177
5.2.3 雜波抑製的匹配濾波器 178
5.2.4 盲速和參差脈衝重復頻率 181
5.2.5 質量圖 186
5.2.6 MTI性能限製 190
5.3 脈衝多普勒處理 192
5.3.1 運動目標的離散時間傅裏葉
變換 193
5.3.2 DTFT采樣:離散傅裏葉
變換 196
5.3.3 噪聲的離散傅裏葉變換 197
5.3.4 脈衝多普勒處理增益 198
5.3.5 基於DFT的脈衝多普勒處理的
匹配濾波器和濾波器組解釋 198
5.3.6 精細多普勒估計 200
5.3.7 脈衝多普勒處理的現代譜
估計 204
5.3.8 相乾處理間隔間參差和
盲區圖 205
5.4 脈衝對處理 208
5.5 其他多普勒處理問題 213
5.5.1 MTI和脈衝多普勒級聯處理 213
5.5.2 暫態影響 213
5.5.3 脈衝重復頻率體製 214
5.5.4 模糊解決 218
5.6 雜波圖和動目標檢測器 220
5.6.1 雜波圖 220
5.6.2 動目標檢測器 222
5.7 運動平颱的MTI:自適應偏移
相位中心天綫處理 222
5.7.1 偏移相位中心天綫概念 222
5.7.2 自適應DPCA 224
參考文獻 228
習題 229
第6章 檢測基礎原理 233
6.1 雷達假設檢驗檢測 233
6.1.1 奈曼-皮爾遜檢測準則 234
6.1.2 似然比檢驗 235
6.2 相乾係統中的閾值檢測 241
6.2.1 相乾接收機的高斯情況 242
6.2.2 未知參數和閾值檢測 244
6.2.3 綫性檢測算子和平方律檢測
算子 249
6.2.4 其他未知參數 249
6.3 雷達信號的閾值檢測 251
6.3.1 相乾、非相乾和二元積纍 252
6.3.2 非起伏目標 253
6.3.3 Albersheim方程 256
6.3.4 起伏目標 259
6.3.5 Shnidman方程 262
6.4 二元積纍 263
6.5 恒虛警概率檢測 266
6.5.1 未知乾擾對虛警概率的影響 266
6.5.2 單元平均CFAR 268
6.5.3 單元平均CFAR分析 270
6.5.4 單元平均CFAR的局限 274
6.5.5 單元平均CFAR的改進方法 278
6.5.6 有序統計CFAR 282
6.5.7 有關CFAR的其他問題 284
6.6 虛警概率的係統級控製 290
參考文獻 290
習題 292
第7章 測量與跟蹤 295
7.1 估計量 296
7.1.1 估計量的性質 296
7.1.2 剋拉美羅下界 298
7.1.3 CRLB和信噪比 299
7.1.4 最大似然估計量 300
7.2 距離、多普勒、角度估計量 301
7.2.1 距離估計量 301
7.2.2 多普勒信號估計 311
7.2.3 角度估計 317
7.3 跟蹤導論 329
7.3.1 序貫最小二乘估計 329
7.3.2 ??? 濾波器 333
7.3.3 卡爾曼濾波 336
7.3.4 跟蹤周期 341
參考文獻 345
習題 346
第8章 閤成孔徑成像技術 350
8.1 閤成孔徑雷達基礎 353
8.1.1 雷達橫嚮分辨率 353
8.1.2 閤成孔徑的觀點 354
8.1.3 多普勒的觀點 360
8.1.4 SAR的場景覆蓋和采樣 361
8.2 條帶式SAR的數據特性 364
8.2.1 條帶式SAR的成像幾何 364
8.2.2 條帶式SAR的迴波數據特性 367
8.3 條帶式SAR的成像算法 369
8.3.1 多普勒波束銳化 369
8.3.2 二次相位誤差的影響 372
8.3.3 距離-多普勒算法 375
8.3.4 聚焦深度 379
8.4 聚束式SAR的數據特性 380
8.5 聚束式SAR的極坐標格式成像
算法 384
8.6 乾涉SAR技術 386

8.6.1 地麵高程在SAR圖像中
的錶現 386
8.6.2 IFSAR處理步驟 389
8.7 其他考慮 393
8.7.1 SAR運動補償和自聚焦 393
8.7.2 自聚焦 396
8.7.3 相乾斑抑製 401
參考文獻 402
習題 404
第9章 波束形成和空-時二維自適應
處理導論 407
9.1 空域濾波 407
9.1.1 常規波束形成 407
9.1.2 自適應波束形成 410
9.1.3 預處理後的自適應波束形成 414
9.2 空-時信號環境 416
9.3 空-時信號建模 418
9.4 空-時信號處理 422
9.4.1 最優匹配濾波 422
9.4.2 STAP性能測度 422
9.4.3 STAP與偏移相位中心天綫處理
之間的關係 426
9.4.4 自適應匹配濾波 428
9.5 降維STAP 430
9.6 高級STAP算法和分析 431
9.7 STAP限製 433
參考文獻 434
習題 435
附錄A 有關概率論和隨機過程的課題 437
附錄B 有關數字信號處理的幾個課題 459

前言/序言

  經過全麵更新和擴展,《雷達信號處理基礎(第二版)》更全麵地涵蓋瞭實踐中所有現代雷達係統倚重的基本數字信號處理技術,其中包括目標和乾擾建模、匹配濾波、波形設計、多普勒處理、門限檢測以及測量精度等技術。全書使用瞭綫性係統、濾波、采樣和傅裏葉分析的方法及解釋,從而可以提供統一的指導方法。章末習題的覆蓋範圍更廣。本書綜閤瞭作者多年的理論和專業教育實踐經驗,對研究生和實踐工程技術人員來說是一本理想的權威教材。
  主要內容
  ● 雷達係統簡介
  ● 雷達波形
  ● 測量與跟蹤
  ● 信號模型
  ● 多普勒處理
  ● 閤成孔徑成像簡介
  ● 脈衝雷達數據獲取
  ● 檢測基礎知識
  ● 波束形成和空-時自適應處理簡介
  譯者序
  本書作者Mark A. Richards現在是佐治亞理工學院電子和計算工程係的首席研發工程師、副教授,他是專門從事雷達信號處理的知名學者,同時有著豐富的教學經驗和科研經曆,長期從事關於雷達信號處理、雷達圖像處理和相關學科的研究生教學和專業課程教學。他曾被聘為美國國防部高級研究計劃署的項目經理,IEEE 2001年雷達會議的總主席,以及IEEE圖像和信號處理期刊的副編輯。
  本書從數字信號處理的角度齣發,對雷達信號處理這一基本的課題進行瞭深入的探討。不僅對雷達信號處理的基礎技術,包括匹配濾波、脈衝壓縮、多普勒處理和閾值檢測等進行瞭詳盡的介紹,同時結閤當前雷達信號處理的發展,對一些更先進的課題包括閤成孔徑雷達成像和空-時自適應陣列信號處理等進行瞭論述。本書在國外高校被作為研究生教材已使用多年,國內現在引入本書,使眾多對雷達信號處理這一課題進行學習的研究生和從事這一領域工作或者相關專業的研究人員,可以更深入地瞭解國際雷達發展動態和更多的技術成果。
  全書共分為9章及附錄,內容安排羅列如下。
  第1章對雷達的曆史和應用進行瞭簡要介紹,並介紹瞭關於雷達信號處理中的基本概念,引齣瞭雷達成像、檢測和後處理等應用。
  第2章介紹瞭在雷達信號處理中如何對信號進行模型建立,包括瞭從各種不同性能需求齣發建立的幾種雷達信號模型。
  第3章介紹瞭脈衝雷達信號在不同域的采樣,主要是快慢時間域的采樣以及多普勒頻譜采樣,同時介紹脈衝雷達信號的量化以及補償問題。
  第4章在雷達發射信號模型的基礎上介紹瞭有關雷達波形的問題,包括匹配濾波、模糊函數、脈衝壓縮、距離旁瓣控製等。
  第5章則是對雷達信號的多普勒處理,包括各種形式的多普勒譜、動目標識彆、脈衝多普勒處理、脈衝對處理以及其他多普勒處理問題,如雜波圖和運動目標檢測器、自適應偏移相位中心天綫(DPCA)處理。
  第6章介紹瞭雷達檢測的基礎原理,包括假設檢驗檢測、閾值檢測、二元積分和有用的數值近似等。本章還介紹瞭目標檢測中的恒虛警率檢測(CFAR),重點對單元平均CFAR檢測進行瞭介紹,分析瞭這種方法的性能和局限,並提齣瞭改進方法,同時簡要介紹瞭其他多種CFAR檢測。
  第7章介紹瞭測量與跟蹤,包括估計量、剋拉美羅下界、距離、多普勒、角度估計量、跟蹤理論、?-? 濾波器。
  第8章則對閤成孔徑雷達(SAR)這一熱門研究課題做瞭詳盡介紹,包括瞭閤成孔徑雷達基礎知識,條帶式SAR數據的特性及成像算法,聚束式SAR的數據特性及成像算法,乾涉SAR技術等。
  第9章則講解瞭波束形成和空-時二維自適應處理(STAP),包括瞭空域濾波、空-時信號環境及建模、空-時信號處理、STAP計算問題、降維STAP、高級STAP算法和分析以及STAP限製等。
  在整個翻譯至齣版的過程中,原作者給予瞭很多關注和支持,希望該書在中國的翻譯齣版,能為該領域的廣大研究者提供有用的參考。
  本書的第1章和第2章由王彤翻譯,第3章和第4章的翻譯工作由白雪茹和周峰完成,第5章和第9章由李真芳翻譯,第6章在劉玲和丁金閃翻譯的第一版的基礎上,邢孟道做瞭修改和完善,第7章由戴奉周翻譯,第8章在丁金閃翻譯的第一版基礎上,邢孟道做瞭修訂和完善,附錄由邢孟道翻譯。全書由邢孟道統稿並審閱。
  本書的翻譯工作得到瞭西安電子科技大學雷達信號處理重點實驗室的多位專傢的幫助,而李學仕、陳濺來、左紹山、邵鵬、張升、高悅欣、曾樂天、符吉祥、景國彬、劉會濤等博士生對本書的第二版翻譯工作也提齣瞭諸多建議。值得一提的是,翻譯過程中對原書的一些細節錯誤進行瞭更正,並在譯著付印前根據作者在網站公布的最新勘誤文件再次修改譯文,以呈現盡可能完善的中譯本。另外,譯者忠實遵從原著對多普勒頻率(frequency)和多普勒頻移(shift)的用法,未加變動;遵從原著對橫嚮(cross-range)的用法,需要說明的是,一般對於正側視SAR來說,橫嚮和方位嚮錶述的內容是一緻的,但是對於斜視SAR來說,橫嚮正交於距離嚮但與方位嚮存在斜視角度的偏差;原著中對於Point Scatterer Response和Point Spread Response縮略詞使用不當,譯者做齣如下統一:PSR Point Scatterer Response(點散射響應)代錶的是在脈壓之前由點目標生成點目標迴波時的響應函數,而Point Spread Response(點散布響應,PSR)代錶的是進行脈壓時的響應函數。
  需要說明的是,中譯本的首要原則是盡可能準確地錶達原著的基本知識。由於譯者的時間和經驗限製,翻譯中難免會齣現未盡和疏漏之處,敬請廣大同行讀者批評指正。同時,對所有為本書齣版提供幫助的人們錶示誠摯的感謝!
  前言
  本書這一版與前版的目的相同,即以數字信號處理的角度深入全麵地闡述雷達信號處理中的基本概念。本書全文貫徹瞭對綫性係統、濾波、采樣和傅裏葉分析等技術的應用技巧與詮釋,提供瞭一種流行的、規範的輔導方法。本書的主要內容涵蓋瞭所有雷達係統都依賴的一係列信號處理的基礎技術,包括:目標和乾擾模型、匹配濾波、波形設計、多普勒處理、閾值檢測以及檢測精度等。此外,書中還介紹瞭跟蹤濾波技術、閤成孔徑雷達成像以及空-時自適應陣列信號處理這三種新提齣來的技術,以方便讀者深入研究相關方嚮。
  2005年,本書齣版發行瞭第一版,填補瞭雷達科技類文獻中的一些空白。同時,還有一些優秀的關於雷達係統的圖書(如Skolnik、Edde的著作),提供瞭對雷達係統整體的一個較好的定量分析介紹。建議對該課題有興趣的讀者,可以把這些著作作為入門級的閱讀文獻。最早,當我接受與雷達相關的工作時,曾閱讀瞭Skolnik著的Introduction to Radar Systems,希望能避免在新崗位上錶現齣愚昧無知,盡管在這之前,我已經在研究生階段注意語言增強,但還是事與願違,當然,這錯不在Skolnik。一些雷達教科書(如Peebles、Mahafza的著作),對雷達係統和信號處理的問題進行瞭更具深度的量化分析。同時,還有大量關於雷達信號處理、閤成孔徑雷達成像(Jakowatz等人、Carrara等人以及Soumekh的著作)和空-時自適應信號處理(Klemm、Guerci的著作)等當下比較熱門技術的高質量的教科書。然而,我個人認為,當前著作存在的問題是大量的關於雷達係統的圖書和先進的雷達信號處理技術類圖書之間缺少銜接;更具體地,就是雷達界缺少一本簡明、統一、先進的,可以提供雷達信號處理基礎技術的教科書。希望該書能填補這一空白。
  從本書第一版的讀者反饋來看,結果令人高興。我收到瞭很多善意的令人鼓舞的建議,並且本書被很多大學和公司采用。我相信本書基本完成瞭當初的創作目標。然而,也正是該書的成功促使瞭可以從很多方麵改進其內容。
  新書不斷呈現,尤其是優秀的Principles of Modern Radar係列圖書。但某種程度仍令我感到驚訝的是,直到今天,關於雷達的圖書仍然存在銜接空缺的問題,大部分的雷達教科書手冊一般要麼介紹完整的雷達係統,要麼介紹非常專業的處理技術,但卻幾乎不介紹構成先進信號處理技術最基礎的、每一部雷達都使用的基本的信號處理概念。因此,本書第二版仍然緻力於填補該空缺。第二版除瞭緻力於加強內容覆蓋,稍微拓寬研究方嚮,並糾正和提高語言錶述外,還提供瞭其他內容,以增強本書作為教科書或者專業參考書的可用性。
  該書作為美國佐治亞理工學院兩門課程的教學參考書已經使用瞭多年,最初是電子和計算工程係的教材,用於研究生第一年一學期課程。同時,這本書的縮簡版也在佐治亞理工職業教育部周期性開設的為時一周的同名職業教育課程中使用。自本書第一版齣版以來,我一直使用其作為以上兩門課程的教材。通過實踐和經驗的積纍,我學會瞭更多,不僅局限於本書的研究內容,還包括如何錶述這些內容,因此也嘗試將這些都融入到本書的新版內容中。
  除瞭一些小的改變以外,第二版相對第一版的最主要改變是增加瞭新版的第7章“測量與跟蹤”。這一章介紹的是第一版中遺漏瞭的一個重要的基礎性研究方嚮——測量精度。主要介紹瞭剋拉美羅下界和最大似然估計,並說明瞭在使用常見技術,如帶峰值檢測的匹配濾波、上升沿脈衝檢測、離散傅裏葉變換和單脈衝測角等,對時延、頻率、相位和角度進行測量時,如何應用剋拉美羅下界和最大似然估計。此外,本章還包含對基本跟蹤濾波器包括?-? 濾波器和卡爾曼濾波器的概述。這些內容本應該包含在第一版中,現在包括進來正好可以彌補之前的缺失。
  第二版其他部分內容的變化不大,主要變化羅列如下。
  之前在第1章介紹的數字信號處理的基礎概念被安排到瞭附錄B中,並且內容進行瞭少量擴充。增加瞭全新的附錄A,介紹閱讀本書所需要瞭解的隨機變量和隨機信號的相關的基本信息,具體包括雷達中常見的概率密度函數,估計量與剋拉美羅下界,以及隨機信號在綫性移不變係統中的響應。


《雷達信號處理基礎(第二版)》圖書簡介 引言: 在當今科技飛速發展的時代,雷達技術作為現代軍事、航空航天、氣象探測、交通管理乃至民用安全等諸多領域不可或缺的關鍵組成部分,其重要性日益凸顯。雷達係統通過發射和接收電磁波,能夠探測目標的位置、速度、大小等信息,為人類的活動提供瞭重要的態勢感知和決策支持。而支撐這一切的,正是精妙絕倫的信號處理技術。本書《雷達信號處理基礎(第二版)》正是以此為核心,係統地梳理瞭雷達信號處理的理論體係、核心算法與關鍵技術,旨在為廣大雷達工程技術人員、科研學者以及相關專業學生提供一本全麵、深入且實用的參考書籍。 本書定位與價值: 本書麵嚮對雷達信號處理感興趣,並希望深入理解其基本原理、發展脈絡及實際應用的讀者。無論您是雷達係統的設計者、研發人員,還是需要運用雷達數據進行分析的專業人士,亦或是正在學習雷達相關課程的學子,《雷達信號處理基礎(第二版)》都將是您寶貴的學習夥伴。 相較於第一版,本第二版在內容上進行瞭全麵更新與深化。新版不僅繼承瞭原有的經典理論框架,更融入瞭近年來雷達信號處理領域取得的最新研究成果和技術進展。從基礎的信號模型齣發,逐步深入到復雜場景下的信號分析、目標檢測、參數估計、動目標顯示(MTI)與脈衝多普勒(PD)雷達、以及閤成孔徑雷達(SAR)等關鍵技術,力求在概念的清晰性、數學推導的嚴謹性以及工程應用的關聯性之間取得最佳平衡。 本書最大的價值在於其係統性和層次性。它不是簡單地羅列各種算法,而是將雷達信號處理置於整個雷達係統的框架下進行闡述,幫助讀者理解每一種處理技術在實際應用中的意義與作用。同時,通過對數學原理的詳細講解,讀者不僅能知其然,更能知其所以然,為進一步的創新和優化提供堅實的基礎。 內容梗概: 本書的章節安排邏輯清晰,循序漸進,從最基礎的概念講起,逐步拓展到更高級的議題。 第一部分:基礎理論與信號模型 雷達係統基本原理迴顧: 在深入信號處理之前,本書首先會簡要迴顧雷達係統的基本組成、工作流程以及電磁波與目標的相互作用原理。這將為讀者建立一個宏觀的認識框架。 雷達信號模型: 詳細闡述瞭不同類型的雷達信號模型,包括連續波(CW)雷達、脈衝雷達以及不同調製方式的信號(如綫性調頻LFM、非綫性調頻NLFM、相位編碼等)。重點分析瞭這些信號的數學錶達式、頻譜特性以及在目標迴波中的體現。 迴波信號特性: 深入探討瞭雷達迴波信號的統計特性,包括噪聲的影響、散射體的統計模型(如瑞利分布、剋萊希科分布等)、以及多徑效應等,這些都是理解後續信號處理算法的基礎。 第二部分:目標檢測與參數估計 匹配濾波: 作為雷達信號處理中最核心的單元之一,匹配濾波器的原理、實現及其在信噪比提升方麵的作用會被詳盡闡述。 恒虛警率(CFAR)檢測: 詳細介紹各種CFAR檢測器的原理、優缺點以及在不同環境下的適用性。從簡單的單元平均CFAR到更復雜的變種,幫助讀者理解如何在復雜的雜波背景下實現穩定可靠的目標檢測。 目標參數估計: 涵蓋瞭如何從迴波信號中精確估計目標的距離、速度和角度等參數。包括最大似然估計、最小均方差估計等理論方法,以及它們在實際雷達係統中的應用。 第三部分:動目標顯示(MTI)與脈衝多普勒(PD)雷達 MTI技術: 詳細講解瞭如何利用多普勒效應抑製固定雜波,實現對動目標的探測。包括各種MTI濾波器(如延遲綫濾波器、坎特濾波器等)的設計與性能分析。 PD雷達原理: 深入闡述瞭脈衝多普勒雷達的工作原理,強調其在高雜波背景下探測微弱動目標的能力。重點分析瞭脈衝壓縮、多普勒處理、雜波圖等關鍵技術。 速度模糊與距離模糊的消除: 講解瞭如何通過閤理的設計脈衝重復頻率(PRF)來解決速度和距離模糊的問題,以獲得更清晰的目標信息。 第四部分:閤成孔徑雷達(SAR) SAR成像原理: 詳細介紹瞭SAR係統的工作原理,如何利用平颱的運動來閤成一個等效的大孔徑,從而實現高分辨率的二維成像。 SAR信號處理: 闡述瞭SAR圖像形成的信號處理過程,包括距離壓縮、多普勒處理、運動補償以及各種成像算法(如後嚮投影算法、Chirp Scaling算法等)。 SAR應用與挑戰: 簡要介紹瞭SAR在地形測繪、目標識彆、環境監測等領域的應用,並探討瞭SAR處理中的一些挑戰,如地形起伏、平颱姿態變化等。 第五部分:高級主題與前沿進展 雜波與乾擾抑製: 除瞭MTI和PD雷達,本書還將討論更廣泛的雜波抑製技術,如自適應濾波、極化濾波等,以及對抗各種乾擾的策略。 雷達信號處理的計算實現: 討論瞭在實際工程中,雷達信號處理算法如何通過數字信號處理器(DSP)、現場可編程門陣列(FPGA)以及高性能計算機來實現,並涉及一些計算效率優化的方法。 新興雷達技術: 簡介瞭近年來發展迅速的一些雷達技術,如MIMO雷達、認知雷達、固態雷達等,並展望瞭其在信號處理方麵的發展趨勢。 本書特色: 1. 理論嚴謹與工程實踐相結閤: 本書在講解理論概念的同時,始終關注其在實際雷達係統中的應用。通過實例分析,幫助讀者理解理論的工程意義。 2. 數學推導清晰詳盡: 對於關鍵的數學推導,本書力求詳細清晰,讓讀者能夠理解公式的由來和物理含義。 3. 內容全麵且結構閤理: 涵蓋瞭雷達信號處理的核心內容,從基礎到高級,章節之間銜接自然,形成瞭一個完整的知識體係。 4. 第二版更新及時: 融入瞭近年來雷達信號處理領域的最新研究和技術進展,內容更具前瞻性。 5. 圖文並茂: 配閤大量的圖示和錶格,幫助讀者更直觀地理解抽象的理論概念。 誰適閤閱讀本書: 雷達係統工程師: 希望深化對雷達信號處理理解,掌握先進算法的設計與實現的工程師。 科研人員: 從事雷達理論研究、新算法開發以及係統優化的科研學者。 研究生及高年級本科生: 學習雷達信號處理、電子信息工程、通信工程、航空航天工程等相關專業的學生。 相關領域的技術愛好者: 對雷達技術及其背後的信號處理原理有濃厚興趣的讀者。 結論: 《雷達信號處理基礎(第二版)》是一本凝聚瞭作者深厚學術功底和豐富工程經驗的權威著作。它不僅是雷達技術領域一本不可多得的經典教材,更是每一位緻力於雷達信號處理研究與實踐的工程師和學者案頭必備的參考書。通過係統研讀本書,讀者將能夠構建起紮實的理論基礎,掌握核心的處理技術,並為應對未來雷達領域更具挑戰性的問題做好充分準備。本書將助您在浩瀚的雷達信號處理海洋中,撥雲見日,洞悉奧秘。

用戶評價

評分

這本書的深度和廣度真的讓我眼前一亮,遠超我之前的預期。我一直以為“基礎”這個詞意味著內容會比較淺顯,但事實證明我大錯特錯瞭。它在很多關鍵技術上的講解,都做到瞭深入淺齣,比如關於多普勒效應的應用,這本書就從最基本的物理原理講起,然後逐步深入到各種多普勒處理技術,像MTI(動目標顯示)和MTD(動目標檢測),對它們的原理、優缺點以及實際應用場景都做瞭詳細的闡述。我特彆欣賞它在數學推導上的嚴謹性,雖然有時候看得我腦袋有點疼,但仔細跟著推導過程,會發現每一個公式、每一個步驟都有其閤理的邏輯,這讓我對算法的理解更加透徹,而不是停留在“知其然”的層麵。而且,書中還涉及瞭許多高級的信號處理技術,例如自適應濾波、動目標跟蹤等,這些都是我之前在其他資料上看到的,但理解起來總是模棱兩可,在這本書裏,它們被係統地整閤在一起,講解得更加清晰明瞭。我印象最深刻的是關於雜波抑製的部分,它不僅講瞭經典的濾波器設計,還提到瞭更現代的基於統計學和機器學習的方法,讓我看到瞭雷達信號處理技術發展的趨勢。這本書就像一個寶藏,每翻開一頁,都能挖掘齣新的知識點,讓我對雷達信號處理這個領域有瞭更全麵、更深刻的認識。

評分

對於想要係統學習雷達信號處理的同行來說,這本書絕對是一個絕佳的選擇。我個人在工作中經常會接觸到一些雷達係統的數據,但之前對信號處理的理解總感覺隔靴搔癢,直到我開始閱讀這本書。它不僅僅是理論的堆砌,更重要的是,它提供瞭一種解決問題的思路和方法。比如在介紹脈衝壓縮的時候,它不僅講瞭匹配濾波的基本原理,還詳細探討瞭各種非綫性調頻信號的設計,以及它們在實際應用中如何降低旁瓣,提高距離分辨率。這讓我理解瞭為什麼在不同的應用場景下,需要選擇不同的波形。更讓我驚喜的是,書中對目標特性的分析也相當到位,比如關於目標散射截麵積(RCS)的統計特性,以及它如何影響雷達的探測能力,這一點在實際的雷達性能評估中非常重要。書中的圖錶和公式都是精心挑選和設計的,能夠有效地輔助理解。雖然我還沒有將書中的所有內容都完全消化,但我已經能夠感覺到,它正在幫助我建立起一個更紮實的理論框架,並且能更好地理解和分析雷達係統的實際性能。我非常期待能把書中的知識運用到我的工作中,去解決一些更復雜的問題。

評分

這本書給我的感受就像是在一場精密的儀器講解會,每一個細節都處理得恰到好處。我之所以選擇這本書,主要是想深入理解雷達在復雜環境下如何工作,特彆是關於雜波和乾擾的處理。這本書在這方麵的內容可以說非常紮實。它從雜波的生成機理開始,詳細分析瞭地雜波、海雜波、天氣雜波的特點,然後一步步介紹瞭各種抑製雜波的方法,包括傳統的空域、時域濾波,以及更先進的自適應濾波技術。特彆是在介紹閤成孔徑雷達(SAR)的信號處理時,它深入講解瞭運動補償、距離徙動校正等關鍵技術,這對於我理解SAR圖像的形成過程非常有幫助。此外,關於乾擾的章節也讓我大開眼界,它分析瞭各種類型的電子乾擾,以及相應的抗乾擾措施。書中對一些算法的講解,並不是簡單地給齣公式,而是結閤瞭實際的雷達係統模型,讓讀者能夠理解算法在實際應用中的可行性和局限性。讀完之後,我感覺自己對雷達係統的魯棒性有瞭更深刻的認識,也瞭解瞭在惡劣環境下如何通過精巧的信號處理來保證雷達的有效工作。

評分

我一直對雷達的探測原理感到好奇,尤其是如何從復雜的環境中提取齣微弱的目標信號。這本書正好滿足瞭我的這個需求。它在描述目標探測的時候,不僅僅是講一個簡單的閾值判決,而是深入探討瞭各種探測算法,比如CFAR(恒虛警率)檢測器的原理和不同類型,以及它們在不同噪聲和雜波背景下的性能錶現。我特彆喜歡書中關於雷達測量精度分析的部分,它詳細講解瞭測量誤差的來源,以及如何通過信號處理來提高測量精度,這對於理解雷達的定位和跟蹤能力至關重要。書中還涉及瞭一些關於雷達目標識彆和分類的初步內容,雖然這部分不是全書的重點,但它為我打開瞭新的視野,讓我知道雷達不僅僅是用來探測和跟蹤,還可以用來識彆目標。整體而言,這本書的講解風格非常係統和循序漸進,對於我這樣希望從零開始建立起對雷達信號處理完整認識的讀者來說,非常友好。它就像一位經驗豐富的老師,一步步引導我進入雷達信號處理的奇妙世界,讓我對這個領域充滿瞭敬畏和探索的欲望。

評分

這本書我算是看瞭有幾個月瞭,一開始是被它的名字吸引,《雷達信號處理基礎》,聽起來就很紮實,也很吸引我這個初涉雷達領域的人。拿到手後,它確實給瞭我一種厚重感,紙張的質感不錯,排版也比較清晰,看起來就讓人有學習的欲望。我特彆喜歡它開頭部分的鋪墊,不是上來就講復雜的數學公式,而是先從雷達的基本原理講起,比如雷達是怎麼工作的,它的核心組成部分是什麼,信號是怎麼産生的,又是怎麼被接收和處理的。這個過程讓我對雷達這個係統有瞭整體的認知,而不是像之前那樣零散地知道一些概念。尤其是關於波形設計和目標迴波的生成,講得非常細緻,配圖也很直觀,讓我能夠理解為什麼不同的雷達會有不同的工作方式,以及目標特性是如何影響迴波信號的。書中的一些案例分析也很有幫助,能夠將理論知識與實際應用聯係起來,雖然我還沒到實際操作的階段,但光是看這些分析,就已經覺得收獲良多,對於以後遇到實際問題的時候,能有一個大緻的思路去解決。總的來說,這本書為我打下瞭堅實的基礎,讓我對雷達信號處理這個領域有瞭更清晰的認識和更濃厚的興趣,感覺像是在一棟大廈前,它給瞭我一個穩固的地基,讓我知道接下來可以建造什麼。

評分

還可以,內容有點深,不太適閤初學

評分

雷達信號處理,西電翻譯

評分

是正版,還在學習中。

評分

經典書籍,很實用。。。。

評分

很好,比第一版好很多,給作者點個贊!

評分

書很好,值得購買,內容豐富,物流快,推薦,紙也很好,

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快得很

評分

評分

很好很有用

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