現(xiàn)代雷達的雷達方程

目 錄第1章 雷達方程的發(fā)展 11.1 雷達方程基礎(chǔ) 11.1.1 最大的可用信噪比 11.1.2 需要的最小信噪比 21.1.3 脈沖雷達的最大檢測距離 31.2 原始雷達方程 31.3 Blake脈沖雷達方程 41.3.1 Blake方程中各項的含義 41.3.2 求解距離的方法 61.3.3 Blake圖表的優(yōu)勢 71.3.4 Blake相干雷達方程 71.3.5 Blake雙基地距離方程 81.4 雷達方程的其他形式 81.4.1 Hall雷達方程 81.4.2 Barton雷達方程 91.5 避免距離計算中的陷阱 111.5.1 系統(tǒng)噪聲溫度Ts 111.5.2 信號-噪聲能量比的應(yīng)用 111.5.3 平均功率的應(yīng)用 121.5.4 帶寬修正和匹配因子 121.5.5 任意目標(biāo)的檢測因子 121.5.6 方向圖傳播因子 131.5.7 損耗因子 131.5.8 距離計算中常見錯誤總結(jié) 131.6 現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的雷達方程 141.6.1 修正距離方程所需要的因子 141.6.2 適用于現(xiàn)代雷達的方程 151.6.3 探測距離的計算方法 161.6.4 垂直覆蓋圖 181.6.5 要求的檢測概率 191.7 雷達方程發(fā)展總結(jié) 20參考文獻 21第2章 搜索雷達方程 232.1 搜索雷達方程的推導(dǎo) 232.2 用于兩坐標(biāo)空域監(jiān)視的搜索扇區(qū) 252.2.1 兩坐標(biāo)監(jiān)視中的高度覆蓋 252.2.2 兩坐標(biāo)監(jiān)視的扇形波束方向圖 262.2.3 兩坐標(biāo)監(jiān)視的余割平方方向圖 272.2.4 固定高度覆蓋 272.2.5 兩坐標(biāo)監(jiān)視雷達的上覆蓋增強 282.2.6 兩坐標(biāo)監(jiān)視雷達的反射天線設(shè)計 282.2.7 兩坐標(biāo)監(jiān)視雷達的陣列天線 282.2.8 兩坐標(biāo)雷達所需的功率-孔徑積舉例 292.3 三坐標(biāo)對空監(jiān)視 292.3.1 堆積波束三坐標(biāo)監(jiān)視雷達 302.3.2 掃描波束三坐標(biāo)監(jiān)視雷達 302.3.3 三坐標(biāo)監(jiān)視雷達的搜索損耗 302.4 多功能陣列監(jiān)視雷達（MFAR） 312.4.1 MFAR搜索扇區(qū)舉例 312.4.2 MFAR搜索的優(yōu)缺點 322.4.3 MFAR搜索雷達方程舉例 332.5 搜索屏 342.5.1 搜索屏的搜索扇區(qū) 342.5.2 ICBM的搜索屏示例 352.6 搜索損耗 352.6.1 有效能量比的減小 362.6.2 所需能量比的增加 362.6.3 損耗總結(jié) 37參考文獻 38第3章 雜波和干擾雷達方程 393.1 信干比 393.2 雜波對探測距離的影響 403.2.1 模糊距離雜波 403.2.2 雷達波形的類型 413.2.3 雜波檢測因子 413.2.4 雜波的有效譜密度 433.2.5 雜波環(huán)境下的探測距離 433.3 面雜波環(huán)境下的檢測 443.3.1 來自平面的面雜波 443.3.2 來自球形地球的面雜波 463.3.3 面雜波的截面積 463.3.4 面雜波的輸入能量 473.3.5 陸基CW和HPRF雷達的探測距離 513.3.6 面雜波檢測小結(jié) 523.4 體雜波環(huán)境下的檢測 533.4.1 體雜波的幾何關(guān)系 533.4.2 體雜波的截面積 543.4.3 體雜波能量 543.4.4 體雜波的檢測因子 553.4.5 體雜波和噪聲環(huán)境下的探測距離 553.4.6 CW和PD雷達中的體雜波 563.4.7 體雜波檢測小結(jié) 603.5 離散雜波的影響 603.5.1 虛警的影響 613.5.2 噪聲虛警概率的需求 613.5.3 抑制離散雜波的必要條件 613.5.4 離散雜波的影響小結(jié) 623.6 旁瓣雜波 623.6.1 旁瓣中的面雜波 623.6.2 旁瓣中的體雜波 643.7 噪聲干擾中的檢測 643.7.1 噪聲干擾的目標(biāo)和方法 643.7.2 噪聲干擾的雷達方程 653.7.3 噪聲干擾的例子 673.8 欺騙性干擾 693.8.1 欺騙式干擾的距離方程 703.9 干擾中檢測小結(jié) 723.9.1 噪聲干擾下的探測距離 723.9.2 欺騙式干擾方程 723.10 組合干擾下的檢測 72參考文獻 73第4章 檢測理論 744.1 背景 744.2 非起伏目標(biāo)的檢測因子 754.2.1 嚴(yán)格非起伏目標(biāo)的檢測概率 754.2.2 門限電平 754.2.3 嚴(yán)格非起伏目標(biāo)的檢測因子 774.2.4 嚴(yán)格單脈沖、非起伏目標(biāo)的檢測因子 774.2.5 單脈沖、非起伏目標(biāo)檢測因子的近似 784.2.6 n脈沖、非起伏目標(biāo)檢測因子的近似 794.3 起伏目標(biāo)的檢測因子 804.3.1 通用的卡方目標(biāo)起伏模型 804.3.2 卡方統(tǒng)計信號的檢測 804.3.3 Swerling 1型 814.3.4 Swerling 2型 844.3.5 Swerling 3型 854.3.6 Swerling 4型 864.4 基于檢波器損耗的近似方程 864.4.1 相干檢測 874.4.2 包絡(luò)檢波和檢波器損耗 874.4.3 積累損耗 884.4.4 積累增益 894.4.5 起伏損耗 894.4.6 1型目標(biāo)的檢測因子 904.4.7 其他起伏目標(biāo)的檢測因子 914.5 分集雷達 914.5.1 分集增益 914.5.2 分集雷達的信號和目標(biāo)模型 924.6 可見度因子 934.7 檢測理論總結(jié) 95參考文獻 95第5章 波束形狀損耗 975.1 背景 975.1.1 波束形狀損耗的定義 975.1.2 角度空間采樣 985.1.3 關(guān)于波束形狀損耗的文獻 985.2 密集采樣下的波束形狀損耗 995.2.1 波束形狀損耗的簡單模型 995.2.2 天線方向圖 1005.2.3 不同方向圖下的波束形狀損耗 1005.3 一維掃描中的稀疏采樣 1015.3.1 一維掃描下的計算方法 1015.3.2 一維掃描下非起伏目標(biāo)的波束形狀損耗 1025.3.3 一維掃描下1型目標(biāo)的波束形狀損耗 1045.3.4 一維掃描下2型目標(biāo)的波束形狀損耗 1055.3.5 一維掃描下搜索雷達的波束形狀損耗 1075.4 二維光柵掃描中的稀疏采樣 1095.4.1 二維掃描的計算方法 1105.4.2 二維掃描下非起伏目標(biāo)的波束形狀損耗 1115.4.3 二維掃描下1型目標(biāo)的波束形狀損耗 1115.4.4 二維掃描下2型目標(biāo)的波束形狀損耗 1135.4.5 二維掃描下分集目標(biāo)的波束形狀損耗 1155.4.6 二維光柵掃描下搜索雷達方程中的波束形狀損耗 1175.5 使用三角柵格的稀疏采樣 1195.5.1 采用三角柵格時的計算方法 1205.5.2 使用三角柵格時非起伏目標(biāo)的波束形狀損耗 1205.5.3 三角柵格時1型目標(biāo)的波束形狀損耗 1205.5.4 三角柵格時2型目標(biāo)的波束形狀損耗 1215.5.5 三角柵格時分集目標(biāo)的波束形狀損耗 1235.5.6 三角柵格時搜索雷達方程中的波束形狀損耗 1245.6 波束形狀損耗小結(jié) 1255.6.1 密集采樣下的波束形狀損耗 1255.6.2 稀疏采樣下的波束形狀損耗 1255.6.3 處理方法 1285.6.4 搜索雷達方程中的凈波束形狀損耗 1285.6.5 不等間隔二維掃描下的波束形狀損耗 129第6章 系統(tǒng)噪聲溫度 1306.1 雷達頻帶中的噪聲 1306.1.1 噪聲譜密度 1306.1.2 噪聲統(tǒng)計特性 1316.2 雷達接收中的噪聲來源 1316.3 天線噪聲溫度 1326.3.1 天線噪聲溫度的來源 1326.3.2 天空噪聲溫度 1346.3.3 來自地表的噪聲溫度 1376.3.4 來自天線電阻損耗的噪聲溫度 1396.3.5 來自天線失配的噪聲溫度 1406.3.6 天線噪聲溫度的近似 1416.4 接收饋線的噪聲溫度 1426.5 接收機噪聲溫度 1426.5.1 有級聯(lián)電路的接收機中的噪聲 1436.5.2 輸入和輸出電平 1446.5.3 量化噪聲 1446.6 接收系統(tǒng)噪聲小結(jié) 1466.6.1 與載波頻率相關(guān)的熱噪聲 1466.6.2 Blake方法的應(yīng)用 1466.6.3 現(xiàn)代雷達中的精確方法 1466.6.4 接收機和量化噪聲溫度 146參考文獻 146第7章 大氣效應(yīng) 1487.1 對流層折射 1487.1.1 空氣的折射指數(shù) 1487.1.2 標(biāo)準(zhǔn)大氣 1497.1.3 包含水蒸氣的大氣 1507.1.4 折射率的垂直輪廓線 1517.1.5 對流層中的射線路徑 1527.2 對流層衰減 1537.2.1 大氣中氣體的海平面衰減系數(shù) 1537.2.2 衰減系數(shù)隨海拔的變化 1567.2.3 穿過對流層的衰減 1577.2.4 到距離R處的衰減 1577.2.5 干燥和潮濕大氣的衰減 1627.3 來自降水的衰減 1647.3.1 293K下雨水的衰減系數(shù) 1647.3.2 雨水衰減的溫度特性 1657.3.3 降雨速率的統(tǒng)計特性 1667.3.4 降雪中的衰減 1687.3.5 云層中的衰減 1697.3.6 天氣對系統(tǒng)噪聲溫度的影響 1707.4 對流層的透鏡損耗 1717.5 電離層效應(yīng) 1727.5.1 電離層中射線的幾何關(guān)系 1727.5.2 電離層結(jié)構(gòu) 1737.5.3 總的電子數(shù)量 1747.5.4 法拉第旋轉(zhuǎn) 1757.5.5 信號頻譜的色散 1777.6 大氣效應(yīng)的總結(jié) 180參考文獻 181第8章 方向圖傳播因子 1838.1 干涉區(qū)域內(nèi)的F因子 1838.1.1 干涉F因子的來源 1838.1.2 F因子的應(yīng)用 1848.2 射線路徑的幾何模型 1868.2.1 方法1：遠距離目標(biāo)的平面地球近似 1868.2.2 方法2：任意距離目標(biāo)的平面地球近似 1878.2.3 方法3：球形地球的一階近似 1888.2.4 方法4：遠距離目標(biāo)的球形地球近似 1898.2.5 方法5：任意距離目標(biāo)的球形地球近似 1898.2.6 方法6：任意距離目標(biāo)在球形地球下的準(zhǔn)確表達式 1918.2.7 近似方法的比較 1918.3 反射系數(shù) 1928.3.1 菲涅爾反射系數(shù) 1928.3.2 粗糙表面的反射 1958.3.3 具有植被的陸地表面 1978.3.4 發(fā)散因子 1988.4 衍射 1988.4.1 光滑球面衍射 1988.4.2 刃形衍射 2008.5 干涉區(qū)域 2028.6 中間區(qū)域 2038.6.1 F因子關(guān)于目標(biāo)距離的函數(shù) 2038.6.2 F因子關(guān)于高度的函數(shù) 2048.6.3 垂直面覆蓋圖 2058.7 方向圖傳播因子總結(jié) 207參考文獻 207第9章 雜波和信號處理 2099.1 面雜波模型 2099.1.1 雜波的截面積和反射率 2099.1.2 面雜波方向圖傳播因子 2109.1.3 面雜波的譜特性 2139.1.4 面雜波的幅度分布 2159.2 海雜波模型 2169.2.1 海水表面的物理特性 2169.2.2 海雜波的折射率 2179.2.3 海雜波的功率譜 2189.2.