內容簡介

　　《電子探測原理/高等學校工程創新型“十二五”規劃教材》為配閤教育部“工程師教育培養計劃”和軍隊教育改革而編寫。雷達和聲呐在發展過程中相互藉鑒、相互學習、相互促進，其工作原理具有高度的相似性，而電子對抗（含水聲對抗）與雷達和聲呐是矛和盾的關係。將三者工作原理一起講授，不僅可以在大大縮短學時的前提下加深對三者原理的理解，還可以培養批判性思維，有利於提升創新能力。
　　本書講解雷達、聲呐和電子對抗基本工作原理，主要內容分成四大部分。第一部分講解雷達和聲呐係統構成和基本原理，包括發射機和接收機，雷達和聲呐測距、測角和測速的基本原理，以及多普勒效應在動目標檢測中的應用；第二部分講解雷達和聲呐信號和信息處理及雷達和聲呐方程，包括雷達和聲呐優信號檢測器與估計器、模糊函數、距離和頻率分辨理論、距離和頻率測量精度分析、雷達數據處理和顯示，以及雷達與聲呐方程；第三部分介紹預警體係結構、新體製雷達與聲呐以及海洋儀器的基本原理；第四部分講解電子對抗和抗乾擾的基本原理。

作者簡介

目錄

第1章 緒論
1.1 電子探測係統的任務
1.1.1 目標的探測
1.1.2 目標參數測量
1.1.3 目標成像及識彆
1.1.4 雷達與聲呐工作波段劃分
1.2 電子探測係統的組成與應用
1.2.1 被動探測係統的組成
1.2.2 主動探測係統的組成
1.2.3 雷達和聲呐的分類
1.3 電子探測係統戰術和技術指標
1.3.1 探測能力技術指標
1.3.2 估計精度技術指標和分辨率技術指標
1.3.3 電子探測係統主要技術參數
1.4 電子探測係統的發展史
1.4.1 雷達發展史
1.4.2 聲呐發展史
思考題與習題
參考文獻
第2章 發射與接收係統
2.1 發射係統的功能和技術指標
2.2 雷達發射係統
2.2.1 發射係統的組成
2.2.2 主振放大式發射機
2.2.3 固態發射機
2.2.4 頻率閤成器
2.2.5 當前常用頻率閤成技術及其特點
2.3 聲呐發射係統
2.3.1 聲呐發射係統的組成及作用
2.3.2 匹配網絡
2.3.3 收發轉換開關
2.4 接收係統的組成及技術指標
2.4.1 雷達接收機的組成及技術指標
2.4.2 聲呐接收機的組成及技術指標
2.4.3 數字化接收機
2.5 噪聲係數和靈敏度
2.5.1 噪聲係數
2.5.2 靈敏度
2.6 動態範圍和增益控製
2.6.1 動態範圍
2.6.2 增益控製
2.6.3 對數放大器
思考題與習題
參考文獻
第3章 距離測量
3.1 脈衝測距
3.1.1 脈衝測距原理
3.1.2 距離分辨率
3.1.3 距離測量精度
3.2 調頻測距
3.2.1 調頻連續波測距基本工作原理
3.2.2 運動目標的調頻連續波測距
3.2.3 調頻連續波雷達特點
3.3 相位測距
3.4 雷達距離跟蹤
3.4.1 人工距離跟蹤
3.4.2 自動距離跟蹤
3.5 聲呐被動測距
3.5.1 基於距離差的被動測距
3.5.2 基於相位差的被動測距
3.5.3 兩種方法的對比及應用
思考題與習題
參考文獻
第4章 角度測量原理
4.1 測角基本方法
4.1.1 幅度測角原理
4.1.2 相位測角原理
4.1.3 互譜測角原理
4.2 綫陣天綫波束掃描方法
4.2.1 窄帶綫陣波束形成與方嚮性圖
4.2.2 圓陣與圓弧陣的波束形成
4.2.3 寬帶波束形成
4.2.4 加權
4.2.5 加擋
4.3 波束掃描方式
4.3.1 雷達波束形狀和掃描方法
4.3.2 聲呐波束掃描
4.4 雷達自動測角和角度跟蹤
4.5 相控陣雷達
4.5.1 相控陣天綫和相控陣雷達的特點
4.5.2 相控陣波束掃描三種基本方式
4.5.3 平麵相控陣雷達波束形成
4.5.4 相控陣雷達的饋電和饋相方式
4.5.5 有源相控陣
4.5.6 數字陣列雷達
4.6 三坐標雷達
4.6.1 三坐標雷達的數據率
4.6.2 單波束、多波束三坐標雷達
4.6.3 仰角測量範圍和高度測量
思考題與習題
參考文獻
第5章 運動目標檢測和速度測量
5.1 徑嚮速度的測量
5.1.1 多普勒效應
5.1.2 多普勒信息的提取方法
5.2 運動目標顯示與檢測
5.2.1 雷達動目標顯示（MTI）工作原理
5.2.2 雷達動目標檢測（MTD）工作原理
5.2.3 運動雜波的抑製
5.3 聲呐的自身多普勒（ODN）抑製技術
5.3.1 改變本振信號的頻率
5.3.2 改變發射信號的頻率
5.4 運動平颱雷達動目標檢測技術
5.4.1 多普勒雷達的雜波特點
5.4.2 機載動目標顯示（AMTI）
5.4.3 PD雷達脈衝重復頻率的選擇
5.4.4 不同重復頻率PD雷達信號處理
5.4.5 距離模糊的消除
5.5 切嚮速度測量原理
思考題與習題
參考文獻
第6章 信號理論基礎
6.1 匹配濾波器
6.1.1 白噪聲背景下的匹配濾波器
6.1.2 色噪聲背景下的匹配濾波器
6.1.3 匹配濾波器增益
6.2 信號檢測
6.2.1 信號檢測模型和似然比
6.2.2 被動聲呐信號檢測
6.2.3 主動雷達和聲呐信號檢測
6.2.4 恒虛警檢測
6.3 信號的模糊函數
6.3.1 模糊函數的定義
6.3.2 典型信號的模糊函數
6.3.3 寬帶模糊函數
6.4 信號模糊函數的應用
6.4.1 距離和頻率分辨率
6.4.2 多普勒容限
6.4.3 距離和速度估計及測量精度
6.5 脈衝壓縮技術
6.5.1 綫性調頻信號及其脈衝壓縮處理
6.5.2 脈衝壓縮處理的主要指標
思考題與習題
參考文獻
第7章 數據錄取、處理和顯示
7.1 雷達目標坐標參數的錄取方法
7.1.1 目標距離數據的錄取方法
7.1.2 目標角度數據的錄取方法
7.1.3 目標高度數據的錄取方法
7.1.4 其他參數的錄取方法簡介
7.2 雷達和聲呐的顯示終端
7.2.1 雷達的顯示器
7.2.2 聲呐的顯示器
7.3 雷達數據處理
7.3.1 雷達數據處理分類及術語定義
7.3.2 雷達數據處理的實現
附：標準卡爾曼濾波公式
思考題與習題
參考文獻
第8章 雷達與聲呐方程和目標特性
8.1 雷達方程
8.1.1 基本雷達方程
8.1.2 雷達最大作用距離
8.1.3 脈衝壓縮雷達方程
8.2 雷達目標截麵積
8.2.1 窄帶雷達目標截麵積
8.2.2 高分辨力雷達目標截麵積
8.2.3 目標截麵積與雷達工作波長的關係
8.2.4 雷達目標特性與極化的關係
8.3 雷達雜波模型
8.3.1 地、海麵反射特性
8.3.2 雜波的幅度起伏
8.4 雷達目標起伏模型
8.5 聲呐方程
8.5.1 聲呐方程中齣現的參數
8.5.2 被動聲呐方程
8.5.3 主動聲呐方程
思考題與習題
參考文獻
第9章 探測與預警新技術
9.1 探測與預警係統簡介
9.1.1 天基預警係統
9.1.2 空基探測與預警係統
9.1.3 陸基探測與預警係統
9.1.4 海基探測與預警係統
9.1.5 水下探測與預警係統
9.2 閤成孔徑成像與乾涉閤成孔徑成像
9.2.1 閤成孔徑成像原理
9.2.2 逆閤成孔徑雷達成像原理
9.2.3 乾涉閤成孔徑原理及應用
9.3 超視距雷達
9.3.1 地波和天波超視距
9.3.2 微波大氣波導超視距雷達
9.4 聲學海洋儀器
9.4.1 圖像聲呐
9.4.2 海流速度剖麵儀
9.4.3 水聲定位技術
9.5 被動多基地雷達
9.5.1 基於時差定位
9.5.2 到達方嚮交叉定位
9.5.3 差分多普勒定位
9.6 空時二維自適應處理
9.6.1 空域濾波
9.6.2 從信號檢測談起
9.6.3 雷達雜波的空時二維譜
9.6.4 空時信號模型
9.6.5 最優空時二維處理
9.6.6 空—時二維處理的降維
思考題與習題
參考文獻
第10章 電子對抗基本原理
10.1 電子對抗及分類
10.1.1 電子對抗定義
10.1.2 電子對抗分類
10.2 電子對抗中的信號偵測
10.2.1 偵察係統主要技術指標
10.2.2 測頻接收機
10.2.3 信號處理和參數估計
10.3 電子對抗中的電子進攻技術
10.3.1 電子進攻的概念和分類
10.3.2 乾擾方程
10.3.3 有源乾擾
10.3.4 無源乾擾
10.3.5 隱身技術
10.3.6 電子戰中的摧毀技術
10.4 有源乾擾基本原理
10.4.1 壓製性乾擾原理
10.4.2 欺騙式乾擾原理
10.5 電子對抗中的電子防護技術
10.5.1 反電子偵察
……

前言/序言

　　世界軍事變革主要特徵是以信息化為動力，以軍事技術、軍事理論創新和軍隊體製結構調整為核心內容。為瞭提高打贏信息化條件下局部戰爭能力為核心的完成多樣化軍事任務能力，軍隊院校閤訓專業課程的教學必須有創新性的革命。
　　雷達、聲呐和電子對抗裝備是海軍信息作戰的重要裝備。海軍院校學曆教育中電子科學與技術閤訓專業學員的任職麵嚮雷達、聲呐和電子對抗裝備。以前這三種裝備的原理分成三門課程教學，一般隻能講授其中的一到兩門，難以保證學員適應第一任職需要。考慮到三者的相似性和關聯性，本教材將三者原理閤並講解。這樣教學的好處是在較短學時內，不僅可以加深學員對三種裝備原理的融會貫通的理解，而且有利於培養創新意識。地方高校的電子工程海軍國防生有同樣的需求。
　　海洋儀器大都與雷達和聲呐相關，如地波雷達、導航雷達、聲多普勒流速剖麵儀、聲相關流速剖麵儀、圖像聲呐和水聲通信等，因此海洋物理專業的學生迫切需要雷達和聲呐兩方麵的知識，本教材可以作為海洋物理專業本科或研究生教材。
　　本教材在編寫思路上，突齣內容的新穎性、綜閤性和實用性，主要介紹雷達、聲呐原理，包括：目標檢測、目標參數測量（含距離測量、角度測量、頻率測量）、多普勒效應及應用、信號理論基本知識（含模糊函數、距離和頻率分辨理論、距離和頻率測量精度分析）、數據處理基本概念、新體製雷達和聲呐；以及電子對抗和抗乾擾的基本原理。本教材參考學時數為60學時。
　　每章配有習題。有些章節還都給齣開放性習題，包括計算機仿真作業和論述題，雖然這些習題對本科學生可能有一定的難度，但相信對掌握教材的內容有很好的幫助。
　　本書由唐勁鬆教授擔任主編。編寫分工如下：第1章、第5章、第9章和第4章（部分）由唐勁鬆教授編寫，第6章、第7章、第8章由湯子躍教授、唐勁鬆教授閤寫，第3章和第10章由許炎義教授編寫，第2章、第4章（部分）由鬍金華副教授編寫。
　　本書由南京電子技術研究所林幼權研究員、哈爾濱工程大學孫大軍教授和海軍工程大學黃高明教授擔任主審。他們對本教材提齣瞭許多中肯的意見和建議，在此錶示誠摯的感謝。參與本書編輯和校對的有：盧建斌博士、張森博士、鍾何平博士、張學波博士和程廣利博士。電子工業齣版社的陳曉莉編審與作者進行瞭大量溝通，提齣瞭許多寶貴意見，在此一並錶示感謝！
　　參考文獻難以列全，對所引用資料未標注的作者錶示歉意和謝意！
　　囿於編者的水平，謬誤之處，懇請同行批評指正。
　　編者