本书全面系统地论述了现代各种类型雷达的构成、功能和应用，所述内容能反映近代雷达变革的新技术和新体制。全书共14章，内容包括：第1章导论；第2章雷达中信号检测的过程；第3章连续波雷达和单脉冲雷达；第4章边扫描边跟踪雷达；第5章脉冲多普勒雷达；第6章相控阵雷达；第7章数字阵列雷达；第8章脉冲压缩雷达；第9章天基雷达(SBR)系统和技术；第10章合成孔径雷达；第11章双基地雷达；第12章超视距雷达；第13章超宽带雷达技术；第14章毫米波雷达。

　　信息科技的迅猛发展已成为世界科技变革发生和发展的驱动力量,雷达在现代高科技战场上
的地位和作用尤其突出。
　　雷达作为一种感知器，能够感知人眼无法感知的对象，被称为“千里眼”，在发现目标、测距、测速、成像和识别目标属性等任务中都离不开它。在军事上，各种先进的武器装备离开了雷达所提供的信息支持，其效能都将难以高效地发挥。在民用上，雷达涉及天文、地理、气象、测绘、交通等领域，它是集中了现代电子科学技术各学科成就的高科技系统，其军事和民用的巨大发展潜力和应用前景使雷达受到国内外广泛关注，因此各国都在竞相发展各种类型的雷达装备。
　　本教材可供电子工程有关专业的本科生作为教材和毕业设计参考资料，也可供硕士研究生作为教材，同时对电子工程类科技人员也是重要的参考资料。
　　本教材在2001年我们所编《雷达系统》（高等学校电子工程类规划教材）原书和2006年以及2011年经修改的第2版、第3版基础上，搜集了国内外大量最新文献和新著作后，对原书做了较大的修改和增订，以满足雷达技术迅速发展和现代教学的需要。全书共分14章：第1章导论；第2章雷达中信号检测的过程；第3章连续波雷达和单脉冲雷达；第4章边扫描边跟踪雷达；第5章脉冲多普勒雷达；第6章相控阵雷达；第7章数字阵列雷达；第8章脉冲压缩雷达；第9章天基雷达(SBR)系统和技术；第10章合成孔径雷达；第11章双基地雷达；第12章超视距雷达；第13章超宽带雷达技术；第14章毫米波雷达。
　　在改编本书时我们注意了以下几点：
　　（1）坚持由浅入深的原则，所述内容能反映当前雷达变革的新技术和新体制。
　　（2）在所介绍的各种类型的雷达中，各章具有独立性，根据教学需求和教学时数多少，可
　　取舍各章节内容，50学时课程的本科生的重点为第1~6章、第8章和第10章。其余各章可作为该专业毕业设计的参考资料和供硕士研究生使用。
　　（3）为反映未来雷达技术的发展，在改编本教材时，增添或拓宽了数字阵列雷达、天基雷
达、超宽带雷达和毫米波雷达等章，并在当前具有代表性的两类体制——相控阵雷达和合成孔径雷达两章中引入了多个应用实例，供硕士研究生和科技人员参考。
　　（4）本书是在前续“雷达原理”课程基础上编写的，有关雷达原理及雷达各分系统在本书
　　中不再重述。有关雷达信号检测等内容，根据读者建议，增添于第2章中。
　本书受电子科技大学“十二五”规划研究生教材建设资助出版。
　　本书除第5章由汪学刚教授编写外，其余13章都由张明友教授编写。在编写过程中，郑小亮硕士和陈辅新副教授为书稿做了认真、仔细的校正，在此表示感谢！此外，我们还得到了肖先赐教授、王建国教授、邱文杰教授、周正欧教授、吕幼新教授、张伟研究员、陈祝明副教授、强副教授、王洪副教授、周云副教授、邹林和钱璐两位讲师的帮助，在此对他们表示谢意！谨以本书献给已故前主编向敬成教授。
由于作者水平有限，难免有疏漏与不当之处，敬请读者提出批评并指正。

　　编著者
　　2013年5月

　　张明友，1961年至今分别在西安军事电信工程学院和电子科技大学任教。主讲过雷达原理、雷达系统、信号与系统分析、随机信号分析、电子线路和电路分析等课程。授课对象为本科生和硕士研究生。

第1章导论
1.1现代雷达发展史上的一些重大事件
1.2雷达技术发展现状
1.3雷达的主要性能指标和技术参数
1.3.1概述
1.3.2主要战术性能指标和技术参数
1.3.3雷达战术、技术性能与技术参数的关系
1.4雷达的威力范围与低被截获概率性能
1.4.1雷达的威力范围
1.4.2低(被)截获概率雷达及其关键技术
1.5电子战及有关雷达对抗概述
1.5.1电子战名称内涵
1.5.2雷达干扰和抗干扰的若干领域简介
1.5.3对雷达的侦察与干扰
1.5.4雷达的反侦察和反干扰

第1章导论
1.1现代雷达发展史上的一些重大事件
1.2雷达技术发展现状
1.3雷达的主要性能指标和技术参数
1.3.1概述
1.3.2主要战术性能指标和技术参数
1.3.3雷达战术、技术性能与技术参数的关系
1.4雷达的威力范围与低被截获概率性能
1.4.1雷达的威力范围
1.4.2低(被)截获概率雷达及其关键技术
1.5电子战及有关雷达对抗概述
1.5.1电子战名称内涵
1.5.2雷达干扰和抗干扰的若干领域简介
1.5.3对雷达的侦察与干扰
1.5.4雷达的反侦察和反干扰
1.5.5对雷达的隐身和雷达的反隐身技术
1.6未来雷达新概念和雷达系统功能发展趋势
1.6.1未来雷达新概念
1.6.2雷达系统功能发展趋势
第2章雷达中信号检测的过程
2.1概述
2.2单样本检测概述
2.2.1对一个数据样本设定门限
2.2.2单样本检测的检测概率
2.2.3单样本检测的例子
2.3多样本检测概述
2.3.1基于多个数据样本点的检测
2.3.2多样本检测方案（表决法）
2.3.3多样本（表决法）检测的例子
2.3.4基于取总和的多样本检测
2.3.5N个样本检测的例子（总和法）
2.4多脉冲积累
2.4.1雷达脉冲的积累方法简述
2.4.2相参积累
2.4.3非相参积累
2.4.4二进制积累器
2.4.5累积积累器(批积累器）
2.4.6反馈积累器
2.4.7其他类型的积累器/检测器
2.5两种实用的二进制检测器
2.5.1指向检测器
2.5.2滑窗检测器(积累器)
2.6恒虚警率检测处理
2.6.1概述
2.6.2瑞利分布的参量型恒虚警率处理
2.6.3非瑞利分布的参量型恒虚警率处理(双参量CFAR）
第3章连续波雷达和单脉冲雷达
３.1距离—延时和速度—多普勒的基本关系
３.2简单连续波雷达系统
３.3调频连续波雷达
３.4调相连续波雷达
３.4.1二进制相位编码调制概念
３.4.2相位编码调制连续波雷达

3.5圆锥扫描(顺序天线波束转换)雷达简介
3.6单脉冲(同时天线波束转换)雷达
3.6.1振幅和差单脉冲雷达
3.6.2相位和差单脉冲雷达
3.6.3单通道和双通道单脉冲雷达
3.6.4锥脉冲雷达
3.7特殊单脉冲技术
3.7.1高距离分辨力单脉冲
3.7.2双波段单脉冲雷达
3.8跟踪精度
3.8.1距离跟踪精度
3.8.2角度跟踪精度
第4章边扫描边跟踪雷达
4.1概述
4.2雷达信息二次处理的任务
4.3目标航迹的外推与滤波原理
4.3.1二次处理系统输入信号的统计特性
4.3.2常规的目标坐标和运动参数的外推与滤波
原理
4.3.3匀速直线运动目标航迹的外推
4.4航迹参数的递推式滤波(平滑)
4.4.1卡尔曼滤波
4.4.2卡尔曼一步预测
4.4.3用于雷达跟踪的卡尔曼滤波算法
4.4.4α-β滤波器
4.5航迹建立与航迹相关
4.5.1航迹的建立和终止
4.5.2目标航迹的相关
4.5.3二次处理的典型算法流程

第5章脉冲多普勒雷达
5.1脉冲多普勒雷达基本概念
5.1.1PD雷达的定义
5.1.2PD雷达的分类
5.2脉冲多普勒雷达的杂波
5.2.1PD雷达的性能指标
5.2.2机载下视PD雷达的杂波谱
5.2.3三种PD雷达脉冲重复频率选择的比较
5.3脉冲多普勒雷达的基本组成
5.4脉冲多普勒雷达的信号处理
5.4.1概述
5.4.2抑制各种杂波的滤波器和恒虚警处理（CFAR）
5.4.3滤波器组的具体处理方法
5.5脉冲多普勒雷达的数据处理
5.5.1脉冲多普勒雷达的跟踪
5.5.2测距和测速模糊的解算
5.6脉冲多普勒雷达的距离性能
5.6.1影响PD雷达距离方程的主要因素
5.6.2PD雷达的距离方程
5.6.3PD雷达与常规脉冲雷达距离性能的比较

第6章相控阵雷达
6.1相控阵列的基本原理
6.2相控阵雷达的基本组成
6.3相位扫描系统的组成及工作原理
6.3.1阵列的组态和馈电方式
6.3.2移相器
6.3.3波束指向控制器
6.3.4波束形成网络
6.3.5雷达管理器
6.4有源相控阵雷达
6.4.1概述
6.4.2固态T/R组件的基本组成
6.4.3有源阵列的结构体系
6.4.4T/R组件与馈电网络的统一设计及设计中参考架构的应用
6.5有源相控阵雷达在第四代战斗机中的应用
6.5.1有源相控阵技术
6.5.2天线配置分布情况
6.5.3火控雷达技术
6.5.4综合系统设计技术
6.6有源相控阵雷达在弹道导弹防御系统中的应用
6.6.1陆基弹道导弹预警相控阵雷达（UEWR）简介
6.6.2陆基雷达（GBR）
6.7陆基监视和跟踪相控阵雷达的观测空域和搜索与跟踪方式
6.7.1雷达观测空域
6.7.2陆基空间相控阵雷达的搜索方式
6.7.3相控阵雷达的跟踪工作方式
6.8相控阵雷达技术的优缺点及发展趋势

第7章数字阵列雷达
7.1概述
7.2数字阵列雷达的主要组成
7.2.1主要组成
7.2.2一部数字阵列雷达实验样机
7.3数字阵列雷达的阵列数字化要求
7.3.1数字阵列雷达的4种工作模式简介
7.3.2数字阵列雷达的动态范围
7.4数字阵列雷达中的一些关键器件简介
7.5数字波束形成
7.5.1接收数字波束形成
7.5.2FPGA数字波束形成器的实现概念
7.5.3一个由FPGA结合DSP实现8个阵元的数字波束形成器的例子
7.5.4一部32个通道的即插即用X波段数字波束形成接收阵列的例子
7.5.5发射数字波束形成
7.6数字雷达接收机和发射机原理
7.6.1数字接收机的组成
7.6.2几种数字接收机方案简介
7.6.3基于Xilinx FPGA的数字接收机简介
7.６.４雷达数字发射机原理简介
7.７分集的MIMO数字阵列雷达概念
7.７.1概述
7.７.2 一种采用并置天线和编码信号的MIMO雷达
7.7.3分集的（或称统计的）MIMO雷达

第8章脉冲压缩雷达
8.1概述
8.2线性调频脉冲压缩
8.2.1线性调频脉冲压缩的基本原理
8.2.2线性调频脉冲压缩的频谱特性
8.2.3线性调频脉冲信号数字产生及时域压缩处理
8.2.4线性调频脉冲压缩信号的频域数字压缩处理
8.3非线性调频脉冲压缩
8.3.1非线性调频
8.3.2步进频率调频
8.3.3步进相位调频
8.4相位编码脉冲压缩
8.4.1概述
8.4.2二相编码信号
8.4.3二元伪随机码信号
8.4.4二相编码系统的实现
8.4.5多相编码(Polyphase Code)信号
8.4.6一种相位编码脉冲压缩雷达的信号处理简介

第9章天基雷达（SBR）系统和技术
9.1概述
9.2SBR的类型
9.3星载监视雷达设计的基本概念和要求
9.4综合分析
9.4.1系统最佳轨道要求
9.4.2天线要求
9.4.3扫描方式设计考虑
9.4.4一次雷达的总体设计考虑
9.4.5二次雷达的总体设计考虑
9.4.6旁瓣抑制问题
9.4.7频率选择
9.4.8轨道及高度选择
9.4.9信息处理
9.4.10雷达信号的星上处理与地面处理
9.4.11综合考虑和选择
9.5天基雷达的若干例子
9.5.1SDI天基雷达
9.5.2一种低成本的空基雷达系统概念设计
9.5.3STS交会雷达
第10章合成孔径雷达
10.1概述
10.2合成孔径雷达原理的直观解释
10.3合成孔径雷达原理的另一种解释
10.3.1回波信号的特性
10.3.2从频谱分析、相关、匹配滤波角度解
释合成孔径原理
10.4合成孔径雷达的工作模式
10.4.1概述
10.4.2常用的SAR工作模式简介［35］
10.5SAR处理算法
10.5.1距离徙动概念
10.5.2距离—多普勒（RD）算法
10.5.3Chirp Scaling（CS）算法
10.5.4波数域ωK算法
10.5.5频谱分析（SPECAN）算法
10.6常规SAR数字信号处理器
10.6.1SAR成像处理器概述
10.6.2设计SAR数字信号处理器例子
10.7合成孔径雷达的系统考虑
10.7.1信号强度考虑
10.7.2主要参数间的互相制约关系
10.7.3相位误差
10.8SAR全系统组成
10.8.1系统概述
10.8.2数字联机预处理
10.8.3天线
10.8.4控制计算机
10.8.5数据处理机
10.9SAR的发展趋势
10.9.1SAR技术现状
10.9.2机载SAR的关键技术和发展趋势
10.10逆合成孔径雷达的基本原理简介
10.10.1概述
10.10.2ISAR成像的机理
10.10.3ISAR成像关键技术简述
10.10.4ISAR成像技术的优缺点

第11章双基地雷达
11.1概述
11.2双基地雷达的若干基本关系
11.2.1基本要求
11.2.2距离关系
11.2.3面积关系
11.2.4多普勒关系
11.3双基地雷达的应用
11.3.1概述
11.3.2空基有源双基地雷达
11.3.3潜水艇上部署双基地雷达
11.3.4无源双基地雷达
11.4地面和空间动目标监视用空间双基
地雷达的设计考虑
第12章超视距雷达
12.1概述
12.2超视距雷达的工作原理
12.3（天波）超视距雷达（OTHR）
12.4超视距雷达方程和主要分系统简介
12.4.1HF频段的雷达方程
12.4.2发射机
12.4.3天线
12.4.4接收机—处理器
12.5一部可重定位短波超视距雷达
12.5.1简述
12.5.2ROTHR系统组成及其基本性能
12.5.3天波超视距雷达系统面临的挑战
12.6海基微波超视距雷达和高频表面波雷达技术
12.6.1海基微波超视距雷达
12.6.2舰载“地”波超视距雷达
第13章超宽带雷达技术
13.1概述
13.2超宽带雷达信号及产生方法
13.3超宽带信号的接收机
13.4超宽带天线
13.4.1自由空间中单个阵列单元的辐射
13.4.2自由空间中多个单元的阵列的辐射
13.5超宽带信号的处理技术
13.5.1UWB雷达信号的相干处理
13.5.2UWB信号检测
13.6UWB雷达应用的几个例子
13.6.1用高距离分辨力雷达实现一维成像
13.6.2探地雷达（GPR）
13.6.3一种UWB透墙成像雷达
13.6.4机载地面透视雷达
13.6.5一种探测掠海式导弹的微波UWB雷达
13.6.6高功率微波UWB防空雷达

第14章毫米波雷达
14.1毫米波频段划分
14.2毫米波雷达的特性
14.2.1天线的波束宽度窄
14.2.2多普勒频移宽
14.2.3可用带宽大
14.3传播效应
14.3.1衰减和反射（或散射）
14.3.2多径效应
14.4毫米波雷达系统的静目标探测性能
14.4.1毫米波雷达的一次雷达方程
14.4.2用信噪比（S/N）表示雷达方程
14.5若干毫米波雷达的应用例子
14.5.1Mini-PRV毫米波监视雷达
14.5.2高精度35GHz跟踪雷达EAGLE
14.5.3机载多传感器中的毫米波雷达
14.5.4俄罗斯和美国的毫米波大型空间监视相控阵雷达
14.5.5美国AH-64“阿帕奇”和RAH-66“科曼奇”直升机载8毫米波火控相控阵雷达
14.5.6高分辨力机载毫米波FM-CM SAR
14.6毫米波雷达的发展趋势
参考文献