編輯推薦

仿真是現代雷達係統設計成功的基礎，從這一點來說，沒有任何軟件比MATLAB更好。但是，軟件及其使用能力並不能保證成功，還應該具備以下能力：

1.理解雷達工作和設計的思想

2.知道如何選擇雷達參數以滿足設計要求

3.能夠在雷達大小、工作模式、頻率選擇、波形和信號處理的環境下進行詳細的摺中分析

4.編製損失和誤差的設計預算

《雷達係統設計MATLAB仿真》將講授所有這些知識，同時提供MATLAB文件和雷達係統設計與分析所需要的實際仿真經驗。本書第一部分是對雷達係統分析和設計過程的全麵描述。從第1章開始便引入獨特的設計案例研究，並且貫穿於全書。本書第二部分針對專門的雷達主題進行介紹（其中一些章節是與該領域其他專傢一起編著的），這對於全麵理解雷達係統設計與分析是非常重要的。

本書配有豐富的MATLAB程序和函數支持，可以從如下網址下載：www.crcpress.com/product/isbn/9781584883920

內容簡介

本書係統地講述瞭雷達係統分析和設計的全過程，並有一個完整的設計案例貫穿於全書，同時各章分彆還有一些小型實例。本書的主要內容包括：雷達基礎導論、雷達檢測、雷達波形、雷達模糊函數、脈衝壓縮、麵雜波與體雜波、動目標顯示和雜波抑製、相控陣、目標跟蹤、電子對抗、雷達截麵積、高分辨率戰術閤成孔徑雷達、信號處理等。所有MATLAB代碼和函數均可從網站獲得。

作者簡介

雷達學科世界範圍內公認的專傢，具有將近30年的研究經驗，在雷達技術、雷達設計與分析（包括所有傳感器子部件）、雷達仿真和模型設計、雷達特徵和雷達算法開發（特彆是在先進雜波抑製技術和對抗方麵）等領域有豐富的成果。 雷達學科世界範圍內公認的專傢，具有將近30年的研究經驗，在雷達技術、雷達設計與分析（包括所有傳感器子部件）、雷達仿真和模型設計、雷達特徵和雷達算法開發（特彆是在先進雜波抑製技術和對抗方麵）等領域有豐富的成果。

目錄

第 一 部 分
第1章雷達基礎導論
1．1雷達分類
1．2距離
1．3距離分辨率
1．4多普勒頻率
1．5雷達方程
1．6搜索（警戒）
1．7脈衝積纍
1．8雷達損失
1．9“我的雷達”設計案例研究――實習1
1．10MATLAB程序和函數清單
附錄1A脈衝雷達
附錄1B噪聲係數第2章雷達檢測
2．1噪聲中的檢測
2．2虛警概率
2．3檢測概率
2．4脈衝積纍
2．5起伏目標的檢測
2．6檢測概率的計算
2．7修正的雷達方程
2．8檢測纍積概率
2．9恒虛警率（CFAR）
2．10“我的雷達”設計案例研究――實習2
2．11MATLAB程序及函數清單第3章雷達波形
3．1低通、帶通信號和正交分量
3．2解析信號
3．3連續和脈衝波形
3．4綫性調頻波形
3．5高距離分辨率
3．6步進頻波形
3．7匹配濾波器
3．8副本
3．9LFM波形的匹配濾波器響應
3．10波形分辨率和模糊
3．11“我的雷達”設計案例研究――實習3
3．12MATLAB程序和函數清單第4章雷達模糊函數
4．1簡介
4．2模糊函數的例子
4．3模糊函數等高圖
4．4數字編碼波形
4．5“我的雷達”設計案例研究――實習4
4．6MATLAB程序和函數清單第5章脈衝壓縮
5．1時間帶寬積
5．2脈衝壓縮的雷達方程
5．3LFM脈衝壓縮
5．4“我的雷達”設計案例研究――實習5
5．5MATLAB程序和函數清單第6章麵雜波與體雜波
6．1雜波的概念
6．2麵雜波
6．3體雜波
6．4雜波統計模型
6．5“我的雷達”設計案例研究――實習6
6．6程序及函數清單第7章動目標顯示和雜波抑製
7．1雜波譜
7．2動目標顯示（MTI）
7．3單延遲綫對消器
7．4雙延遲綫對消器
7．5反饋延遲綫對消器（遞歸濾波器）
7．6重頻參差
7．7MTI改善因子
7．8“我的雷達”設計案例研究――實習7
7．9MATLAB程序及函數清單第8章相控陣
8．1方嚮增益、功率增益及有效孔徑
8．2近場和遠場
8．3一般陣列
8．4綫性陣列
8．5平麵陣列
8．6陣列掃描損耗
8．7“我的雷達”設計案例研究――實習8
8．8MATLAB程序及函數清單第9章目標跟蹤
9．1角跟蹤
9．2比幅單脈衝
9．3比相單脈衝
9．4距離跟蹤
9．5邊掃描邊跟蹤（TWS）
9．6LTI係統的狀態變量錶示法
9．7感興趣的LTI係統
9．8固定增益跟蹤濾波器
9．9卡爾曼濾波器
9．10“我的雷達”設計案例研究――實習9
9．11MATLAB程序及函數清單
第 二 部 分
第10章電子對抗（ECM）
10．1簡介
10．2乾擾機
10．3距離減小因子
10．4箔條
10．5MATLAB程序和函數清單第11章雷達截麵積（RCS）
11．1RCS定義
11．2RCS預測方法
11．3與視角和頻率的關係
11．4RCS與極化的關係
11．5簡單物體的RCS
11．6戴介質帽的楔的散射
11．7復雜目標的RCS
11．8RCS起伏和統計模型
11．9MATLAB程序和函數清單第12章高分辨率戰術閤成孔徑雷達
12．1簡介
12．2側視SAR幾何關係
12．3SAR的設計考慮
12．4SAR雷達方程
12．5SAR信號處理
12．6側視SAR的多普勒處理
12．7SAR成像的多普勒處理
12．8距離走動
12．9三維SAR成像技術
12．10MATLAB程序與函數清單第13章信號處理
13．1信號與係統分類
13．2傅裏葉變換
13．3傅裏葉級數
13．4捲積和相關積分
13．5能量和功率譜密度
13．6隨機變量
13．7多元高斯分布
13．8隨機過程
13．9采樣定理
13．10z變換
13．11離散傅裏葉變換
13．12離散功率譜
13．13加窗技術
13．14MATLAB程序清單
附錄13A傅裏葉變換錶
附錄13B常用概率密度
附錄13Cz變換錶第14章MATLAB程序及函數名稱錶參考文獻

前言/序言

本書特色：

強調設計過程，同時提供分析雷達係統所需要的理論背景；

全麵介紹目標跟蹤係統、閤成孔徑雷達和信號處理等相關技術；

一個主案例研究貫穿於全書，各章還有各種小型的案例研究；

提供完整的與雷達係統設計相關的MATLAB程序和函數的源代碼；

仿真是現代雷達係統設計成功的基礎，從這一點來說，沒有任何軟件比MATLAB更好。但是，軟件及其使用能力並不能保證成功，還應該具備以下能力：

1.理解雷達工作和設計的思想

2.知道如何選擇雷達參數以滿足設計要求

3.能夠在雷達大小、工作模式、頻率選擇、波形和信號處理的環境下進行詳細的摺中分析

4.編製損失和誤差的設計預算

《雷達係統設計MATLAB仿真》將講授所有這些知識，同時提供MATLAB文件和雷達係統設計與分析所需要的實際仿真經驗。本書第一部分是對雷達係統分析和設計過程的全麵描述。從第1章開始便引入獨特的設計案例研究，並且貫穿於全書。本書第二部分針對專門的雷達主題進行介紹（其中一些章節是與該領域其他專傢一起編著的），這對於全麵理解雷達係統設計與分析是非常重要的。

本書配有豐富的MATLAB程序和函數支持，可以從如下網址下載：www.crcpress.com/product/isbn/9781584883920

譯者序

雷達是一種全天時、全天候的傳感器，可以安裝在車輛、飛機和衛星等多種平颱上，在軍事和民用等方麵都具有重要的應用價值，因此一直受到世界各國的高度重視。仿真是現代雷達係統設計成功的基礎，從這一點來說，毫無疑問，沒有任何軟件比MATLAB更好。

經過改革開放幾十年的發展，我國在雷達領域取得瞭長足的進步，特彆是最近十幾年，隨著國傢的不斷投入，我國的雷達事業進入瞭一個快速發展的時期。在實際工作中，無論是雷達係統研製人員，還是雷達信號處理人員，都希望有一本係統全麵地介紹雷達係統及其仿真的專著，在學習雷達係統基本知識的同時，能夠進行仿真實踐，以增強理解。Bassem R. Mahafza和Atef Z. Elsherbeni閤著的這本書完全可以滿足讀者的這種需求。

Mahafza博士是公認的雷達學科的專傢，具有近30年的豐富經驗，發錶瞭60多篇論文和100多篇技術報告，齣版瞭4部雷達專著，本書是其中的代錶之作。為瞭推動我國雷達技術的發展，我們組織翻譯瞭本書。本書重點是雷達係統設計，然而本書還提供瞭堅實的理論，使讀者具備必要的背景知識，以便進行雷達係統分析。本書組織的目的是講授一種概念性的設計過程及相關的摺中分析和計算。本書可作為工作在雷達係統領域的雷達工程師的工程參考書。本書所提供的MATLAB代碼可為用戶提供雷達係統分析和設計的手把手的經驗。

全書共分為兩大部分，包含14章和5個附錄，其中第1章、第2章、第10章、第11章和第14章及附錄1A和1B由硃國富翻譯，第6章至第9章由黃曉濤翻譯，第3章至第5章由黎嚮陽翻譯，第12章和第13章及附錄13A，13B和13C由李悅麗翻譯。另外參與翻譯工作的還有博士研究生賀峰、劉博、趙誌勇和耿世磊。硃國富完成瞭全書的統稿工作，周智敏教授對全書進行瞭審校。國防科技大學的有關專傢對本書進行瞭審閱，提齣瞭許多寶貴意見，在此錶示衷心感謝！

本書的譯者都是多年工作在雷達技術領域的一綫研究人員，具有豐富的實踐經驗，但是雷達係統涉及的知識麵很廣，因此我們對於原著內容的理解難免會有偏差，翻譯不當之處，希望得到各位同行和專傢的批評指正。前言

《雷達係統設計MATLAB仿真》的重點是雷達係統設計。然而，本書提供瞭堅實的理論，使讀者具備必要的背景知識以進行雷達係統分析。撰寫本書的目的是講授一種概念性的設計過程及相關的摺中分析和計算。本書可作為工作在雷達係統領域的雷達工程師的工程參考書。本書所提供的MATLAB代碼可為用戶提供雷達係統分析和設計的手把手的經驗。

第1章引入瞭一個雷達設計案例研究，並且貫穿全書，詳細介紹和分析瞭作者如何設計這部雷達，還進行瞭摺中分析和計算。另外，在本書中還有幾個小型的設計案例。

《雷達係統設計MATLAB仿真》分為兩部分：第一部分提供瞭對雷達係統分析和設計的完整描述。第1章引入瞭一個貫穿全書的設計案例研究。每一章都基於本書當前所涵蓋的理論，從作者的觀點介紹如何設計案例研究中的雷達。隨著本書講述內容的深入，討論瞭新的理論，並且設計案例研究的要求會變化或更新，設計的復雜性也會增加。為瞭這個目的，開發瞭一整套MATLAB 6仿真程序來支持這個開發過程。這部分對學生和雷達工程師而言是很有價值的，可幫助他們理解雷達係統及其設計過程，包括：（1）學習如何選擇不同的雷達參數，以滿足設計需求；（2）在雷達大小、工作模式、頻率選擇、波形和信號處理之間進行詳細的摺中分析；（3）建立和開發與設計有關的損失和誤差預算；（4）形成雷達工作和設計方法的深刻理解。另外，第一部分的各章包含幾個貼切的小型設計案例研究，以幫助增強對利用各章所介紹的材料進行雷達設計的理解。

第二部分的幾章涵蓋瞭專門的雷達主題，其中一些是與該領域的其他專傢一起編著或閤著的。第二部分的材料是想通過所提供的這些與雷達主題相關的詳細和全麵的觀點，來進一步增強對雷達係統分析的理解。

本書中的MATLAB函數和程序包括所有形式的雷達方程：脈衝壓縮、去斜處理、匹配濾波器、所有Swerling模型的檢測概率的計算、高距離分辨率（HRR）、步進頻波形分析、ghk跟蹤濾波器、卡爾曼濾波器、相控陣天綫、雜波計算、雷達模糊函數、ECM、箔條，等等。相關代碼的下載網址為www.crcpress.com/product/isbn/9781584883920。在網頁上點擊Downloads/Updates即可找到可下載文件。

第1章描述瞭雷達係統中最常用的術語，如距離、距離分辨率和多普勒頻率。本章開發瞭雷達距離方程，最後介紹瞭命名為“‘我的雷達’設計案例研究”的案例。第2章提供瞭雷達檢測概率的計算及其相關主題的概述；介紹和分析瞭包括Swerling I、II、III和IV模型的起伏目標的檢測；還介紹瞭相乾和非相乾積纍，分析瞭積纍檢測概率，介紹瞭 “我的雷達”設計案例研究——實習2。

第3章迴顧瞭雷達波形，包括CW、脈衝和LFM；分析瞭高距離分辨率（HRR）波形和步進頻波形；介紹和分析瞭匹配濾波器（MF）的概念。第4章詳細介紹瞭與雷達模糊函數有關的原理，包括單個脈衝、綫性調頻脈衝、無調製脈衝串、巴剋碼和PRN碼的模糊函數。第5章介紹瞭脈衝壓縮，分析瞭MF和去斜處理器。

第6章包含雜波概念的處理，包括麵雜波和體雜波。第7章介紹瞭使用動目標顯示（MTI）的雜波抑製，分析瞭抑製雜波影響的延遲綫對消器的實現方式。

第8章詳細分析瞭相控陣。仔細研究瞭綫性陣列，並且開發瞭計算和繪製相關陣列方嚮圖的MATLAB代碼；還介紹瞭具有各種格點配置的麵陣列。

第9章討論瞭目標跟蹤雷達係統。本章的第一部分是單目標跟蹤。詳細討論瞭順序波瓣法、圓錐掃描、單脈衝和距離跟蹤等主題。本章第二部分介紹瞭多目標跟蹤技術，詳細介紹瞭固定增益跟蹤濾波器，如αβ和αβγ濾波器；介紹瞭卡爾曼濾波器的概念；深入分析瞭卡爾曼濾波器的特殊情況。

第10章是與阿拉巴馬州亨斯維爾的美國陸軍空間和導彈防禦司令部的Michael Madewell先生閤著的。本章概述瞭電子對抗（ECM）技術，介紹瞭自屏蔽和遠距離乾擾等主題，還分析瞭雷達箔條，介紹瞭一種用於彈道導彈防禦（BMD）的箔條抑製技術。

第11章關注於雷達截麵積（RCS）；討論瞭RCS與視角、頻率和極化的關係；研究瞭目標散射矩陣；介紹瞭很多簡單目標的RCS；討論瞭復雜目標的RCS；介紹瞭目標起伏模型。

第12章是與阿拉巴馬州紅石兵工廠的美國陸軍航空和導彈全壽命管理司令部（AMCOM）的Brian Smith博士閤著的。本章介紹瞭戰術閤成孔徑雷達（SAR）的主題。本章的主題包括：SAR信號處理、SAR設計和SAR雷達方程。最後，第13章概述瞭信號處理。

任何實體或個人都可以隨意使用本書提供的材料和本書作者設計的MATLAB代碼。作者和齣版商對使用本書可能造成的任何物質或非物質損失、人身或任何種類的財産損失、任意的和所有的其他類型的損失，不承擔義務和責任。

緻謝

作者首先感謝上帝給瞭我們耐心和毅力完成這項工作。非常感謝我們的傢庭，為瞭讓我們完成此書，他們放棄和犧牲瞭很多時間。作者還要感謝所有的同事和朋友，在本書的準備期間得到瞭他們很多支持。特彆感謝Brian Smith、James Michael Madewell、Patrick Barker、David Hall、Mohamed Al�睸harkawy和Mattew Inman，他們閤著瞭本書，或者審校瞭其中的一些內容。

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是本好書，認真看看，送貨很快，好好休息。常來常往。

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很實用的一本書，邊仿真邊學習理論還是非常有效率的

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