本书分为雷达基础篇和新体制雷达篇：雷达基础篇主要介绍雷达基础知识、雷达系统的组成与雷达方程、雷达信号模型、空间几何模型与信号采样、雷达信号处理与检测；新体制雷达篇选取连续波雷达、合成孔径雷达、相控阵雷达、地面运动目标探测雷达、超视距雷达与超宽带雷达6种雷达体制，介绍其基本概念、信号处理关键技术，并给出了工程应用和信号处理案例。
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目录
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雷达基础篇
第1章 雷达基础知识 1
1.1 雷达概述 1
1.1.1 雷达的历史 1
1.1.2 雷达的定义 3
1.2 雷达发射和接收无线电波的原理 4
1.2.1 无线电波的特性 4
1.2.2 雷达发射无线电波的原理 5
1.2.3 物体反射无线电波的原理 7
1.2.4 雷达接收无线电波的原理 7
1.3 雷达测量的基本目标参数 8
1.3.1 雷达对目标的定位 8
1.3.2 雷达对目标距离的测量 8
1.3.3 雷达对目标角度的测量 10
1.3.4 雷达对目标速度的测量 11
1.4 雷达的工作频率 13
1.4.1 雷达的工作频段 13
1.4.2 雷达工作频段的选择 13
1.5 雷达的信号形式与体制 14
1.5.1 信号的相位关系 14
1.5.2 连续波雷达信号体制 16
1.5.3 脉冲雷达信号体制 17
习题 18
第2章 雷达系统的组成与雷达方程 20
2.1 雷达系统的组成 20
2.2 雷达的天线 21
2.2.1 天线的定义和指标 21
2.2.2 天线的极化 23
2.2.3 天线的相位中心与远场条件 25
2.2.4 天线的分类 26
2.3 雷达的发射机 28
2.3.1 发射机的结构与指标 28
2.3.2 发射管的分类 29
2.3.3 发射波形的产生 31
2.4 雷达的接收机 32
2.4.1 接收机的定义和指标 32
2.4.2 接收机的分类 35
2.4.3 反馈控制电路 37
2.5 雷达的显示器 39
2.5.1 距离显示器 39
2.5.2 亮度调制显示器 40
2.6 雷达方程 41
2.6.1 影响雷达探测性能的主要因素 41
2.6.2 雷达方程的推导 42
习题 48
第3章 雷达信号模型 49
3.1 雷达信号的表示 49
3.1.1 窄带实信号的数学表示 49
3.1.2 复信号形式 50
3.1.3 模糊函数 52
3.1.4 常见雷达信号波形 53
3.2 雷达信号的幅度模型 57
3.2.1 雷达回波信号的组成 57
3.2.2 雷达回波信号的功率 58
3.2.3 目标雷达截面积 63
3.2.4 RCS 的统计模型 70
3.3 雷达信号的频率模型 73
3.3.1 多普勒频移的影响 73
3.3.2 径向匀速运动条件下的多普勒频移模型 75
3.3.3 侧向匀速运动条件下的多普勒频移模型 78
3.4 雷达信号的空间调制模型 80
3.4.1 雷达天线扫描的卷积信号模型 80
3.4.2 单脉冲雷达的空间调制信号模型 81
习题 85
第4章 空间几何模型与信号采样 87
4.1 空间坐标系和空间几何模型 87
4.1.1 雷达本体坐标系 87
4.1.2 平台坐标系 88
4.1.3 地固坐标系 90
4.1.4 雷达的空间几何模型 92
4.2 雷达信号采样的基础 93
4.2.1 采样定理 93
4.2.2 量化 95
4.2.3 ADC 的编码 95
4.2.4 雷达采样的基本准则 97
4.3 雷达信号的采样域 99
4.3.1 雷达信号的时域采样 99
4.3.2 雷达信号的空域采样 105
4.4 各采样域的采样准则 106
4.4.1 快时间维采样的要求 106
4.4.2 慢时间维采样的要求 107
4.4.3 空域采样的要求 110
习题 112
第5章 雷达信号处理 114
5.1 雷达信号的匹配滤波 114
5.2 雷达信号的脉冲压缩 116
5.2.1 脉冲压缩的原理 116
5.2.2 脉冲压缩的基本方法 118
5.2.3 旁瓣抑制 122
5.3 雷达信号的动目标指示 127
5.3.1 动目标指示 127
5.3.2 杂波图 134
5.3.3 运动目标检测 134
5.4 雷达信号的脉冲多普勒处理 137
5.4.1 PD雷达地杂波频谱 137
5.4.2 PD信号处理 139
习题 140
第6章 雷达信号检测 141
6.1 雷达信号的假设检验 141
6.1.1 雷达信号的二元假设检验 141
6.1.2 奈曼-皮尔逊准则 144
6.2 相干雷达系统中的二元假设检验 149
6.2.1 复高斯噪声背景下已知参数确定信号的检测 149
6.2.2 复高斯噪声背景下未知参数确定信号的检测 152
6.3 脉冲积累技术 156
6.3.1 脉冲积累的原理 156
6.3.2 二进制积累 158
6.3.3 起伏目标脉冲积累 160
6.4 恒虚警率检测 163
6.4.1 恒虚警率检测器 163
6.4.2 单元平均恒虚警率检测器 164
习题 167
新体制雷达篇
第7章 连续波雷达技术 168
7.1 连续波雷达的定义与信号体制 168
7.1.1 单频连续波信号 168
7.1.2 线性调频连续波信号 169
7.1.3 相位编码连续波信号 172
7.1.4 步进频率连续波信号 174
7.2 线性调频连续波雷达系统 175
7.2.1 LFMCW雷达的信号产生 175
7.2.2 LFMCW雷达接收机体制 176
7.2.3 LFMCW雷达方程 179
7.3 线性调频连续波雷达的信号处理技术 180
7.3.1 LFMCW雷达的测距 180
7.3.2 LFMCW雷达的测速 182
7.3.3 LFMCW雷达的直达波抑制 183
7.4 连续波雷达无人驾驶应用案例 184
习题 188
第8章 合成孔径雷达成像技术 189
8.1 雷达成像的定义和发展历程 189
8.2 合成孔径雷达成像的原理 191
8.2.1 基本信号模型 191
8.2.2 合成孔径雷达成像算法 195
8.3 合成孔径雷达干涉技术 203
8.3.1 SAR垂直航向的干涉测量原理及过程 204
8.3.2 SAR沿航向的干涉测量原理及过程 206
8.4 合成孔径雷达的图像特性 208
8.4.1 几何特征 208
8.4.2 色调表征 211
8.4.3 相干斑 215
8.5 合成孔径雷达数据与处理案例 216
8.5.1 数据简介 216
8.5.2 处理结果与分析 217
习题 219
第9章 相控阵雷达技术 220
9.1 相控阵雷达的定义与发展历程 220
9.2 相控阵雷达理论基础 221
9.2.1 非电扫描阵列方向图 221
9.2.2 电扫描阵列方向图 223
9.2.3 相控阵雷达的基本参数 226
9.3 相控阵雷达系统的结构 232
9.3.1 典型相控阵雷达的系统结构 232
9.3.2 相控阵雷达的天线阵列结构 234
9.4 空间谱估计的原理 235
9.4.1 常规空间谱估计算法 235
9.4.2 超分辨谱估计算法 236
9.5 MIMO雷达 239
9.6 相控阵雷达的应用案例 242
9.6.1 相控阵雷达合成单脉冲测角方法 242
9.6.2 步进频超宽带MIMO 雷达穿墙人体探测案例 244
习题 246
第10章 地面运动目标探测雷达技术 247
10.1 运动目标探测雷达概述 247
10.1.1 运动目标探测雷达定义 247
10.1.2 杂波 248
10.1.3 运动目标探测雷达的发展历程 251
10.2 机载雷达的运动目标回波模型 252
10.2.1 运动目标回波的时域模型 252
10.2.2 运动目标回波的频域模型 255
10.2.3 多通道雷达的运动目标回波模型 258
10.3 运动目标探测雷达的关键技术 260
10.3.1 GMTI技术 260
10.3.2 SAR/GMTI技术 269
10.3.3 ISAR成像技术 271
习题 275
第11章 超视距雷达技术 277
11.1 超视距雷达概述 277
11.2 超视距雷达的工作原理 279
11.2.1 地球曲率对雷达视距的限制 279
11.2.2 大气分层及对电磁波传播的影响 280
11.2.3 天波超视距雷达的工作原理 283
11.2.4 地波超视距雷达的工作原理 287
11.2.5 大气波导超视距雷达的工作原理 289
11.3 典型超视距雷达系统 291
11.3.1 天波超视距雷达系统 291
11.3.2 地波超视距雷达系统 293
11.3.3 大气波导超视距雷达系统 294
习题 295
第12章 超宽带雷达技术 296
12.1 超宽带雷达的基本概念与发展史 296
12.2 超宽带雷达的信号波形和穿透特性 297
12.2.1 超宽带雷达信号的形式 297
12.2.2 超宽带信号的叶簇穿透特性 300
12.3 超宽带雷达系统的组成 302
12.3.1 超宽带天线技术 302
12.3.2 超宽带雷达发射机技术 303
12.3.3 超宽带雷达接收技术 304
12.4 超宽带合成孔径雷达的关键技术 305
12.4.1 射频干扰抑制技术 305
12.4.2 实时运动补偿技术 308
12.5 超宽带雷达的应用案例 312
习题 317
参考文献 318
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