Computer Simulation of Aerial Target Radar Scattering, Recognition, Detection and Tracking pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Artech House

作者:Shirman, Yakov Davidovich (EDT)

出品人:

页数:307

译者:

出版时间:

价格:977.00元

装帧:HRD

isbn号码:9781580531726

丛书系列:

图书标签:

Radar Scattering
Aerial Target
Computer Simulation
Radar Recognition
Radar Detection
Radar Tracking
Electromagnetic Scattering
Signal Processing
Computational Electromagnetics
Radar Systems

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具体描述

面向雷达系统设计与应用的高级教程：电磁波传播、信号处理与目标识别技术图书简介本书旨在为雷达系统工程师、高级电子工程专业学生以及从事电磁场与信号处理领域研究的科研人员提供一套全面、深入且高度实用的技术参考。全书聚焦于现代雷达系统设计与运行所必需的核心理论基础、前沿技术及其在实际应用中的工程实现细节。我们避免了对特定空中目标雷达散射特性的冗长分析，转而强调支撑整个雷达链条的通用物理原理和信号处理范式。第一部分：电磁波理论基础与雷达环境建模本部分从基础的麦克斯韦方程组出发，系统梳理了适用于雷达波传播的电磁波理论。重点在于分析电磁波在不同介质中的传播特性，特别是大气层中的衰减、折射和散射机制。我们深入探讨了瑞利散射、米氏散射等经典理论在工程尺度上的适用性，并引入了更复杂的波导理论和超材料对电磁波束形成的影响。随后，本部分详细阐述了雷达系统设计中的重要环节——环境建模。这包括对地面杂波、海面杂波（如布拉格散射理论在不同海况下的应用）以及气象干扰的数学描述。我们提供了一套基于物理光学（PO）和几何理论衍射（GTD）结合的混合模型，用于精确预测复杂地形和海洋表面对雷达波的反射特性，为后续的信号处理模块提供精确的输入参数。第二部分：雷达信号体制设计与前端接收技术本部分是全书的核心，集中讨论了雷达信号的产生、优化与接收。我们从信息论的角度出发，分析了不同脉冲重复频率（PRF）和波形结构对雷达性能（如最大无模糊距离、速度分辨率）的制约关系。深入探讨了线性调频（LFM）、非线性调频、相位编码等关键波形的设计原则。对于脉冲压缩技术，不仅复习了匹配滤波器的基本原理，更扩展到超宽带（UWB）雷达中使用的非传统脉冲整形技术，以及如何通过优化波形来实现旁瓣抑制和提高距离分辨率。在接收前端，本书详细剖析了低噪声放大器（LNA）的设计考量、混频器的非线性效应及其对系统动态范围的影响。特别关注了相控阵雷达中，移相器和衰减器的非理想特性如何引入系统误差，并给出了基于数字波束形成（DBF）架构下的误差补偿算法。第三部分：高级信号处理技术与数据压缩本部分专注于如何从接收到的微弱回波信号中提取有价值的信息。我们摒弃了对单一目标雷达截面积（RCS）的简单分析，转而聚焦于多普勒处理和相干积累的工程实践。对于多普勒处理，书中详细介绍了快速傅里叶变换（FFT）在动目标检测（MTI）和动目标显示（MTD）中的应用。重点阐述了如何设计和实现自适应处理算法，例如基于子空间投影（如MUSIC、ESPRIT）的超分辨率DOA估计方法，以及针对杂波抑制的Capon自适应波束形成技术。在数据压缩和信息传输方面，我们探讨了雷达信号的低秩近似、稀疏表示方法，以及如何利用这些技术在保证信息有效性的前提下，降低数据量，加速后续处理过程。第四部分：雷达系统性能评估与工程实现本部分将理论与实际工程需求相结合，为读者提供了雷达系统性能评估和优化的实用框架。我们详细介绍了如何计算和评估系统的信噪比（SNR）和检测概率（Pd）、虚警概率（Pfa）之间的关系（Neyman-Pearson准则的应用）。对于参数估计问题，本书深入讨论了克拉美-劳下界（Cramér-Rao Lower Bound, CRLB）在雷达测距和测速精度评估中的作用。在系统集成与测试方面，本书提供了关于雷达方程校准、系统校准源的选择、以及在复杂电磁兼容（EMC）环境下进行系统级测试的指导方针。讨论了面向实时处理的硬件加速技术，如FPGA和GPU在数字后端处理中的部署策略。总结本书内容严谨，逻辑清晰，涵盖了从基础物理到前沿算法的完整知识体系，旨在培养读者对雷达系统从概念设计到实际部署的全面理解能力。它侧重于电磁场、信号处理、系统优化等通用技术栈的深度挖掘，而非针对特定类型的空中目标散射机制的深入剖析。读者将获得一套强大的分析和设计工具箱，以应对未来复杂电磁环境中的雷达挑战。