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出版者:

作者:Meikle, Hamish D.

出品人:

頁數:728

译者:

出版時間:2008-2

價格:$ 202.27

裝幀:

isbn號碼:9781596932425

叢書系列:

圖書標籤:

• 雷達係統
• 現代雷達
• 信號處理
• 微波技術
• 電子工程
• 通信工程
• 目標探測
• 雷達原理
• 無綫電定位
• 軍事技術

《現代雷達係統》圖書簡介 導言：雷達技術的發展脈絡與未來展望 自20世紀初雷達技術萌芽以來，它已成為現代戰爭、民用安全以及科學研究中不可或缺的支柱。從最初的遠程探測到如今的高分辨率成像和目標識彆，雷達係統的復雜性和能力不斷演進。本書旨在提供一個全麵、深入且緊跟時代前沿的視角，剖析當代雷達係統的設計、原理、實現與應用，特彆關注那些推動該領域進入新紀元的關鍵技術與理論突破。我們摒棄瞭對基礎電磁學和簡單信號處理的冗長迴顧，而是將焦點集中於當前工程實踐中最為關鍵、最具挑戰性的領域。 第一部分：雷達係統核心理論與信號處理基礎的深化 本部分著眼於超越經典教科書範疇的先進理論構建。我們首先深入探討瞭統計信號處理在雷達中的高級應用，重點闡述瞭貝葉斯濾波理論在非綫性、非高斯環境下的目標跟蹤優化，以及馬爾可夫鏈濛特卡洛（MCMC）方法在復雜場景參數估計中的實用化。 隨後，我們詳細剖析瞭高分辨率成像雷達（SAR/ISAR）的進階算法。這包括瞭超越傳統距離-多普勒（Range-Doppler）的Chirp-Scaling算法的幾何精度提升、聚焦處理中的相位誤差補償技術，以及閤成孔徑雷達（SAR）在極化通道間的相乾融閤策略。針對高復雜度場景下的動目標檢測（GMTI），我們引入瞭空時自適應處理（STAP）的最新進展，不僅涵蓋瞭經典的MVDR（最小方差無失真響應）技術，更深入分析瞭基於子空間投影和稀疏錶示的STAP優化方案，以應對雜波形態的劇烈變化和平颱運動誤差。 第二部分：前沿硬件架構與陣列技術 現代雷達的性能飛躍，很大程度上歸功於硬件架構的革命性進步。本書詳盡闡述瞭有源相控陣（AESA）雷達的係統級設計挑戰。我們不僅分析瞭T/R（收發）模塊的寬帶化、高效率設計，還側重於分布式處理和自適應波束形成在AESA中的實現細節。特彆是，對於大規模MIMO（多輸入多輸齣）雷達，我們剖析瞭其在提高空間分辨率和信噪比方麵的潛力，以及如何通過對大量接收通道進行精細的時間同步和幅度校準，確保係統整體性能的穩定。 在接收通道方麵，我們探討瞭超外差與直接變頻架構的性能權衡，以及在多頻段、多功能集成中對混頻器和低噪聲放大器（LNA）的嚴苛要求。對於超寬帶（UWB）雷達，本書著重分析瞭脈衝形成、時間分辨能力與頻譜效率之間的內在矛盾及其工程化解決方案。 第三部分：新型雷達體製與應用拓展 本章是本書最具前瞻性的部分，聚焦於那些正在重塑雷達領域格局的新技術和新範式。 1. 認知與彈性雷達（Cognitive and Resilient Radar）： 傳統的雷達係統被動地應對環境和乾擾。我們深入研究瞭如何賦予雷達“思考”的能力——通過集成先進的機器學習模型，使雷達能夠實時感知頻譜環境、自動選擇最優的波形、頻率和波束賦形策略，以最大化探測概率並抑製未知乾擾。此外，對於對抗性攻擊（Adversarial Attacks）的防禦機製，如波形擾動識彆和快速切換，進行瞭詳盡的案例分析。 2. 可見光/紅外與雷達的深度融閤（Sensor Fusion）： 現代多傳感器係統不再是簡單的信息疊加，而是需要深層次的、基於概率圖模型的互補與增強。本書詳細描述瞭如何利用光學和紅外傳感器的高角分辨率與高分辨率圖像信息，來校準和細化雷達測量的全天候探測能力與距離精度，特彆是在無人機群探測與跟蹤中的協同效應。 3. 量子與新型探測技術： 雖然仍處於研究階段，但本書對量子增強雷達（QER）的理論基礎進行瞭嚴謹的探討，特彆是量子糾纏在降低散粒噪聲和提高低信噪比下的探測極限方麵的潛力。同時，我們也涵蓋瞭被動雷達（Passive Radar）在城市復雜電磁環境下的多源定位與信號源分類技術。 第四部分：麵嚮特定場景的係統實現與挑戰 係統實現往往是理論與實踐脫節的瓶頸。我們選取瞭幾個高價值的應用領域進行深入剖析： 高軌與深空監視雷達： 針對超遠距離、極低雷達截麵積（RCS）目標，本書討論瞭如何通過超大陣麵、極高功率脈衝以及高精度的星曆（Ephemeris）與軌道預測模型來補償信號的極端衰減，並詳細闡述瞭對微弱迴波信號的相乾積纍技術。 穿透性地層雷達（GPR）的高級反演： 針對地下基礎設施檢測和地質勘探，我們超越瞭簡單的時域反射分析，引入瞭全波形反演（Full Waveform Inversion, FWI）方法，利用電磁場數值模擬來精確重建地下介質的介電常數分布，剋服瞭傳統天綫耦閤和多徑效應帶來的乾擾。 醫學成像雷達（Bio-Radar）： 聚焦於微多普勒效應在生命體徵監測中的應用，分析瞭如何設計低功率、高靈敏度的毫米波雷達係統，以分辨齣呼吸和心跳引起的極其微小的位移，並討論瞭數據去噪和運動僞影消除的信號處理流程。 結論 《現代雷達係統》緻力於提供一個跨越理論基礎、前沿硬件、先進算法與特定應用領域的知識圖譜。它不是對既有知識的簡單羅列，而是對當前工程研究熱點和未來技術演進方嚮的深刻洞察，旨在為緻力於雷達係統設計、開發與優化的工程師和研究人員提供一個堅實且麵嚮未來的參考框架。本書的結構確保讀者能夠係統地掌握從信號産生到數據解譯的每一個關鍵環節，為解決下一代雷達麵臨的復雜挑戰做好準備。

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