合成孔径雷达设计技术 9787118112610 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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鲁加国 著

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• 合成孔径雷达
• SAR
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• 雷达系统设计
• 微波遥感
• 电磁波传播
• 目标检测
• 图像处理
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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118112610

商品编码：29635159268

包装：精装

出版时间：2017-05-01

基本信息

书名:合成孔径雷达设计技术

：99.00元

售价：74.3元,便宜24.7元,折扣75

作者:鲁加国

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-05-01

ISBN：9787118112610

字数：

页码：372

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《合成孔径雷达设计技术》针对合成孔径雷达的宽带特性及与装载平台密切关系的特点，从宽带信号的产生、放大，天线辐射、接收，运动补偿、处理和情报生成等角度，完整描述合成孔径雷达系统各部分的基本原理、理论基础、核心要素及工程实现关键点等内容。并针对卫星、飞机、导弹等装载平台的特点进行合成孔径雷达机、电、热特性分析。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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第1章 绪论
1．1 概述
1．2 发展现状与应用
1．2．1 星载SAR
1．2．2 机载SAR
1．2．3 弹载SAR
1．2．4 地基SAR
1．2．5 SAR应用
1．3 特点与新技术
1．3．1 SAR特点
1．3．2 数字阵列技术
1．3．3 MIMO技术
1．3．4 微波光子技术
1．3．5 微型化技术
参考文献

第2章 合成孔径雷达总体
2．1 概述
2．2 基本原理
2．2．1 实孔径与合成孔径
2．2．2 回波信号
2．2．3 聚焦和非聚焦处理
2．2．4 相干信号积累
2．3 雷达方程
2．3．1 常规雷达方程
2．3．2 SAR方程
2．4 雷达系统参数
2．4．1 频率与极化
2．4．2 天线与通道数
2．4．3 天线尺寸
2．4．4 分辨率与观测带
2．4．5 脉冲重复频率
2．4．6 模糊度
2．4．7 波位设计
2．5 成像工作模式
2．5．1 条带模式
2．5．2 扫描模式
2．5．3 聚束模式
2．5．4 滑动聚束模式
2．5．5 马赛克模式
2．5．6 TOPS模式
2．6 动目标工作模式
2．6．1 地面动目标检测模式
2．6．2 海面动目标检测模式
2．6．3 空中动目标检测模式
2．7 SAR总体设计关键要素
2．7．1 天线罩
2．7．2 系统高效率
2．7．3 热设计
2．7．4 运动误差测量与补偿
2．7．5 成像实时性
参考文献

第3章 天线系统
3．1 概述
3．2 天线设计分析
3．2．1 基本参数
3．2．2 天线口径尺寸
3．2．3 扫描特性
3．2．4 内定标
3．3 天线阵列分析
3．3．1 阵列结构
3．3．2 平面阵列
3．3．3 宽带阵列
3．3．4 阵列互耦
3．3．5 阵列误差
3．4 天线辐射单元
3．4．1 微带贴片天线
3．4．2 偶极子天线
3．4．3 波导裂缝天线
3．5 机载天线结构
3．5．1 机载天线环境条件
3．5．2 机载天线结构设计
3．6 星载天线结构
3．6．1 星载天线环境要求
3．6．2 天线结构与机构设计
参考文献

第4章 发射系统
4．1 概述
4．2 基本要求
4．2．1 幅相精度
4．2．2 幅相一致性
4．2．3 阵面适装性
4．2．4 可靠性
4．3 基本功能
4．3．1 T/R组件分类
4．3．2 典型T/R组件
4．4 T/R组件设计
4．4．1 电信设计
4．4．2 结构设计
4．4．3 电磁兼容
4．4．4 环境适应性
4．5 T/R组件器件
4．5．1 放大器件
4．5．2 微波控制器件
4．5．3 波束及时序控制器件
4．6 T/R组件制造
4．6．1 壳体
4．6．2 基板
4．6．3 微组装
4．6．4 密封
4．6．5 测试与调试
参考文献

第5章 接收系统
5．1 概述
5．1．1 接收机分类
5．1．2 基本参数
5．2 接收机技术
5．2．1 模拟解调接收机
5．2．2 数字解调接收机
5．2．3 去调频接收机
5．2．4 多波段接收机
5．2．5 多通道接收机
5．2．6 单片接收机
5．3 频率源技术
5．3．1 模拟直接频率合成器
5．3．2 锁相频率合成器
5．3．3 直接数字频率合成器
5．3．4 频率合成器的抗振特性
5．4 宽带波形产生技术
5．4．1 基于DDS直接波形产生
5．4．2 并行DDS结构中频波形信号产生
5．4．3 基于数字基带波形产生
5．4．4 多路拼接波形信号产生
5．4．5 子带并发宽带波形
参考文献

第6章 信号处理系统
6．1 SAR信号处理方式
6．1．1 时域相关法
6．1．2 频域匹配滤波法
6．1．3 频率分析法
6．2 工作模式及其信号性质
6．2．1 方位向天线扫描模式
6．2．2 距离向天线扫描模式
6．2．3 二维天线扫描模式
6．3 SAR成像
6．3．1 SAR回波
6．3．2 成像算法
6．3．3 条带模式成像算法
6．4 多普勒参数估计和运动补偿
6．4．1 多普勒参数估计
6．4．2 运动补偿
6．5 典型实例
6．5．1 高分辨率成像
6．5．2 GMTI
6．5．3 MMTI
6．5．4 AMTI
6．6 SAR信号处理机
6．6．1 系统架构
6．6．2 处理架构
6．6．3 开发架构
6．6．4 处理模块
6．6．5 信号处理机
参考文献

第7章 图像情报处理系统
7．1 概述
7．2 目标检测
7．2．1 强散射目标检测
7．2．2 结构性目标检测
7．2．3 目标参数提取
7．2．4 典型实例
7．3 目标变化检测
7．3．1 预处理
7．3．2 差异图获取
7．3．3 差异图分割
7．3．4 人工辅助情报分析
7．3．5 毁伤评估
7．3．6 典型实例
7．4 目标识别
7．4．1 模板匹配识别
7．4．2 统计模式识别
7．4．3 典型实例
7．5 多源SAR图像融合
7．5．1 图像融合方法
7．5．2 融合效果评估
7．5．3 典型实例
7．6 技术展望
7．6．1 算法工程应用研究
7．6．2 目标图像电磁仿真和智能目标识别研究
7．6．3 SAR图像情报处理系统研究

参考文献
缩略语
彩图

雷达系统原理与应用 本书深入探讨了现代雷达系统的基本原理、关键技术以及广泛的应用领域。雷达（Radar），作为无线电探测和测距的缩写，已经成为现代军事、民用探测和科学研究不可或缺的技术。本书旨在为读者构建一个全面而深入的雷达系统知识体系，从基础的电磁波传播到复杂的高级信号处理，再到实际的系统设计与部署，层层递进，力求展现雷达技术的全貌。 第一章 雷达系统基础 本章首先勾勒出雷达系统的整体框架，阐述其作为一种主动探测系统的核心工作模式：发射电磁波，接收目标的反射信号，并从中提取信息。我们将从最基本的雷达方程入手，解析决定雷达探测距离的关键因素，包括发射功率、天线增益、目标雷达截面积（RCS）、传播路径损耗、接收机灵敏度以及系统噪声。通过对雷达方程的详细推导和分析，读者将深刻理解各参数对雷达性能的影响，为后续章节的技术探讨奠定坚实的基础。 接着，本章将介绍雷达系统的工作频段。不同的频段拥有各自的特性和适用场景。例如，低频段穿透性强，适合远程探测和穿透雨雾，但分辨率较低；高频段则分辨率高，但受大气衰减影响较大。我们将详细讨论各个频段（如L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段、Ka波段等）在不同应用中的优劣势，以及它们如何影响雷达的系统设计和目标探测能力。 此外，本章还将初步介绍雷达的几种基本工作模式，如脉冲多普勒雷达、连续波雷达等。这些基本工作模式构成了后续更复杂雷达体制的基础，理解它们有助于读者把握雷达技术的演进脉络。 第二章 雷达信号的产生与传输 本章聚焦于雷达系统中至关重要的信号生成与传输环节。信号的质量直接影响到后续目标信息的提取精度。我们将深入分析各种雷达信号波形的设计及其特点。 首先，我们将详细讲解脉冲信号。这是最常见的雷达信号形式，其参数如脉冲宽度、脉冲重复周期（PRF）、脉冲重复频率（PRR）等对雷达的距离分辨率、最大无模糊距离以及多普勒分辨率至关重要。我们将讨论如何根据不同的应用需求，优化这些参数以达到最佳的探测效果。 其次，我们将介绍连续波（CW）雷达信号。CW雷达在不需要测量距离的应用中（如测速）具有显著优势，但其距离测量能力受限于零差拍（zero-beat）问题。本章将阐述CW雷达的工作原理，以及如何通过技术手段克服其局限性。 更进一步，我们将探讨现代雷达系统中广泛使用的复杂信号波形，如线性调频（LFM）脉冲（也称Chirp信号）和非线性调频信号。LFM信号通过在脉冲内进行频率调制，显著提高了雷达的距离分辨率和信噪比，同时保持了较长的脉冲宽度，有效提高了发射能量。我们将深入分析LFM信号的匹配滤波处理，以及它如何实现距离压缩。 最后，本章还将涉及信号的传输过程，包括天线的设计与性能指标（如增益、波束宽度、旁瓣抑制等）、馈电网络以及传输线路的损耗等，这些都会直接影响到雷达的有效探测距离和信号的可靠性。 第三章 雷达回波信号的接收与处理 雷达接收机是捕获目标回波的关键设备，其性能直接关系到微弱信号的检测能力。本章将详细阐述雷达回波信号的接收与处理过程。 我们将从低噪声放大器（LNA）讲起，分析其在放大微弱回波信号的同时，如何最大限度地降低自身引入的噪声，从而提高系统的信噪比。接着，我们将介绍混频器，它将接收到的射频信号下变频到中频（IF）或基带，以便于后续的信号处理。 本章的重点将放在信号处理技术上。我们将详细讲解匹配滤波，这是线性系统最优检测的基本原理，它能最大化信号在噪声背景下的输出信噪比。对于LFM信号，匹配滤波就是距离压缩，它能显著提高距离分辨率。 多普勒处理是雷达实现速度测量和动目标检测（MTI）的核心。我们将介绍FFT（快速傅里叶变换）算法在多普勒频域分析中的应用，以及如何通过多普勒滤波来分离静止目标和运动目标，抑制地杂波等干扰。 此外，本章还将介绍脉冲压缩、脉冲积累（相干积累和非相干积累）等技术，这些技术能够有效提高雷达的探测概率和测量精度。对于杂波抑制，我们将探讨自适应杂波抑制技术，例如恒虚警率（CFAR）处理，它能够根据杂波的统计特性自适应地调整门限，保证在不同杂波环境下保持恒定的虚警概率。 第四章 雷达探测与测量 本章将深入探讨雷达如何实现对目标的探测和精确测量。我们将从目标特性的角度出发，分析雷达回波信号的构成。 首先，我们将详细介绍目标距离的测量原理。通过测量发射脉冲和接收回波之间的时间延迟，并结合电磁波的传播速度，即可精确计算出目标的距离。本章将讨论不同测量方法的精度和适用范围。 接着，我们将聚焦于速度的测量。多普勒效应是速度测量的基础。目标相对于雷达的径向速度会引起回波信号频率的偏移，通过测量这个频率偏移量，即可推算出目标的速度。我们将详细讲解脉冲多普勒雷达如何通过分析连续脉冲的回波来提取多普勒频率信息。 角度测量是雷达实现目标定位的关键。本章将介绍不同天线扫描方式（如机械扫描、电子扫描）及其对应的角度测量技术。对于单脉冲雷达，我们将分析其如何通过比较不同馈口的信号幅度来精确确定目标的角度。 最后，我们将讨论目标航迹的跟踪。一旦目标被探测到，雷达需要对其进行连续的跟踪，以获得其完整的运动轨迹。本章将介绍卡尔曼滤波等经典的航迹跟踪算法，以及它们如何利用雷达的测量数据来预测目标的位置和速度，并减小测量误差。 第五章 雷达系统设计与应用 本章将把前几章所介绍的理论知识与实际工程应用相结合，重点探讨雷达系统的设计原则以及在各个领域的应用。 在系统设计方面，我们将讨论雷达系统的整体架构，包括天线、发射机、接收机、信号处理器、数据处理器以及控制系统等各个子系统的集成。我们将深入分析不同类型的雷达系统（如搜索雷达、跟踪雷达、火控雷达、气象雷达、导航雷达等）的设计需求和技术特点。 同时，本章还将涉及雷达的性能指标评估，包括探测概率、虚警概率、距离分辨率、角度分辨率、速度分辨率、跟踪精度以及可靠性等。我们将讨论如何通过仿真和实际测试来验证和优化雷达系统的性能。 在应用方面，我们将广泛介绍雷达技术在各个领域的杰出贡献。在军事领域，雷达在预警、目标识别、火控、反隐身等方面发挥着核心作用。在民用领域，气象雷达在天气预报和灾害监测中至关重要；航空管制雷达保障着空域的安全；导航雷达辅助船舶和飞机安全航行；地面穿透雷达（GPR）在地下管线探测、考古勘探等方面展现出独特的价值；海面监测雷达在环境监测和海洋资源开发中发挥着重要作用。 最后，本章将展望雷达技术未来的发展趋势，例如全固态化、智能化、微型化、低功耗化以及与人工智能、大数据等技术的融合，预示着雷达技术在未来将继续扮演着不可替代的重要角色。 通过本书的学习，读者将能够系统地掌握雷达系统的基本原理，深入理解其关键技术，并能够初步了解不同雷达系统的设计思路和实际应用，为进一步深入研究或实际工程应用打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这套书的深度和广度，远远超出了我对一本专业技术书籍的预期。它不仅仅是对某一特定技术的罗列和介绍，更像是一部站在行业制高点俯瞰全局的战略报告。作者在论述核心技术的同时，还穿插了对未来发展趋势的深刻洞察和预判。例如，在讨论到一些新兴的体制设计时，作者的分析充满了前瞻性，让我开始思考未来十年内技术可能出现的范式转移。这种宏观视野的构建，对于希望在领域内有所建树的专业人士来说，是极其宝贵的财富。阅读过程中，我常常需要停下来，合上书本，结合自己的经验进行深度的反思和联想，这本书成功地激发了我更高层次的批判性思维。它不是让你被动接受知识，而是鼓励你主动参与到知识的建构过程中去。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是视觉的享受，那种深邃的蓝色调配上醒目的白色字体，一下子就抓住了我的眼球。初次翻开，就被它严谨的排版和清晰的图文结构所折服。内容上，作者对每一个理论点的阐述都极具深度，但又不失条理性，即便是像我这种非科班出身的爱好者，也能循着逻辑的阶梯一步步深入。特别是一些核心概念的引入，处理得非常巧妙，没有那种生硬的教科书式的堆砌感，而是像一位经验丰富的导师在娓娓道来，引导你思考。我尤其喜欢其中对历史演进的梳理，它让我明白，今天的尖端技术是如何在无数次失败和迭代中孕育而生的，这种“知其然，更知其所以然”的感觉，是阅读其他同类书籍时很少获得的满足感。这本书的价值，不仅仅在于它传授了知识，更在于它培养了一种探究事物的科学精神和严谨态度。我感觉自己像是在进行一场知识的朝圣之旅，每翻过一页，都感觉自己的认知边界又被拓宽了一分。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的阅读过程充满了挑战，但这种挑战感恰恰是它最吸引我的地方。它拒绝用简化和肤浅的方式来糊弄读者，而是直面最硬核的难题，并给出清晰的解题路径。我印象特别深的是其中关于误差分析和补偿策略的那几个章节，内容密集，逻辑链条极长，初次阅读时确实需要反复研读，甚至需要借助外部资料辅助理解。但正是这种“啃硬骨头”的过程，让我对这些技术的掌握程度达到了前所未有的扎实。这种通过刻苦钻研获得的知识，其牢固程度是无可替代的。这本书就像一座知识的迷宫，虽然有些地方需要多次探索才能找到出口，但一旦走出，你获得的成就感和对路径的清晰记忆，将成为你未来研究中最坚实的基石。它更像是一份对阅读者智力投入的“考核”，而通过考核的体验，非常值得。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量也让人忍不住想多说几句。纸张的质感非常棒，拿在手里沉甸甸的，那种油墨散发出的淡淡清香，让人在阅读时感到一种莫名的愉悦和专注。更重要的是，书中的插图和示意图，简直是艺术品级别的存在。它们并非简单的信息复刻，而是经过精心设计的可视化工具，将那些抽象复杂的物理过程描绘得栩栩如生，让你一眼就能抓住问题的核心所在。我花了很长时间去研究其中几幅关于波束形成和信号处理流程的图示，每一个箭头、每一个阴影的运用都恰到好处，极大地降低了理解门槛。这种对细节的极致追求，让我对作者的专业素养深信不疑。阅读体验的提升，往往来自于这些看似微小的方面，而这本书在这些方面做得无可挑剔，让人愿意花更多的时间沉浸其中，细细品味。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书的时候，我还有点担心内容会过于晦涩难懂，毕竟涉及到如此高精尖的领域。但翻阅之后，那种顾虑完全烟消云散了。作者在组织材料时，明显花费了大量心力去平衡理论的深度和读者的接受度。那些复杂的公式和模型，无一不配有详尽的推导过程和实际应用案例作为支撑，使得原本枯燥的数学推导瞬间变得生动起来。我特别欣赏其中对实验数据的分析方法介绍得非常到位，它不仅仅是告诉你“该怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这么做才最合理”。这本书的讲解方式更像是一种“内功心法”的传授，它教会你的不是一套固定的招式，而是应对未来未知问题的底层思维框架。我发现自己不自觉地开始用这种全新的视角去审视日常工作中的一些流程和问题，那种豁然开朗的感觉，真是妙不可言。这本书的价值，在于它提供了超越工具书的深度指导意义。