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內容簡介

《超視距雷達技術》是“雷達技術叢書”中有關超視距雷達工程技術的一本專著。《超視距雷達技術》從超視距雷達的各種特性（環境特性、傳播特性、目標特性、乾擾特性及信號檢測特性等）分析入手，闡述瞭超視距雷達的主要性能、應用範圍及設計特點，並按電波傳播途徑的不同分彆敘述瞭天波超視距雷達、地波超視距雷達與微波雷達大氣波導超視距探測工程設計的難點及解決的途徑。針對三類雷達的需求，提供瞭工程設計所需要的大量資料，形成瞭新的寫作體係。?
《超視距雷達技術》既可以作為從事雷達技術研究、設計和應用的科技工作者、管理人員和雷達技術領域專業人員的參考書，也可以作為高等院校電子信息工程專業以及信息、電波傳播與通信工程學科的教師、學生的教學參考用書。

作者簡介

周文瑜，江西奉新人。1964年畢業於北京航空學院，畢業後一直供職於南京電子技術研究所，研究員級高級工程師。先後從事雷達抗乾擾技術研究、雷達信號處理技術研究、雷達新體製研究殛雷達總體的研製工作。所主持的雙／多基地雷達、超視距雷達及雷達反隱身技術研究等多項科技成果分彆獲得國傢級科技進步二等奬2項，部級科技進步一等奬2項，部級科技進步二等奬及光華科技基金二等奬各1項 在國內外會議和刊物上發錶論文數十篇。1 992年開始享受政府特殊津貼。
焦培南，廣東高要人。1 962年畢業於武漢大學物理係。曾任中國電波傳播研究所副所長總工程師，現任中國電波傳播研究所科技委主任，兼任國傢自然科學基金委員會信息科學部專傢評審組成員，電波傳播環境特性及模化技術國傢重點實驗室科技委主任，電波傳播分會常務副主任，《電波科學學報》常務副主編，常務副總綿，武漢大學、西安科技大學兼職教授，博士生導師，河南省地球物理學會副理事長。主要研究領域為短波超視距雷達、電離層電波傳播和特殊介質中波散射。先後主持中國第一部脈衝體製和第一部連續波體製天波超視距試驗雷達，隨機介質電波傳播等研究項目。在所獲的成果中，獲國傢級科技進步二等奬2項，三等奬1項，省部級科技進步奬11項，發錶論文110多篇。1991年開始享受政府特殊津貼．1994年被國傢人事部授予國傢有突齣貢獻的中青年專傢稱號。

目錄

第1章 超視距雷達概論
1.1 概述
1.2 超視距雷達的電波傳播方式
1.2.1 地（海）麵繞射波傳播
1.2.2 天波返迴散射波傳播
1.2.3 大氣波導波傳播

1.3 超視距雷達係統的性能與應用
1.3.1 天波雷達的性能與應用
1.3.2 地波雷達的性能與應用
1.3.3 微波大氣波導超視距雷達的性能和應用

1.4 超視距雷達的設計特點
1.4.1 技術特性
1.4.2 設計特點
1.4.3 關鍵技術

1.5 超視距雷達發展史
1.5.1 天波雷達發展史
1.5.2 地波雷達的發展史
1.5.3 微波雷達的大氣波導超視距探測進展概況
參考文獻

第2章 高頻雷達目標特性
2.1 概述
2.2 目標散射能量特性
2.2.1 目標的RCS的定義
2.2.2 RCS特性與波長關係

2.3 目標RCS的預估方法
2.3.1 矩量法
2.3.2 時域方法
2.3.3 經驗近似計算方法

2.4 目標特性測量
2.4.1 室內縮比靜態測試
2.4.2 外場動態測試

2.5 空中目標特性數據
2.5.1 各類飛機目標的特性數據
2.5.2 各類導彈目標特性數據

2.6 海上目標特性數據
2.6.1 各類艦艇的幾何尺寸數據
2.6.2 各類艦艇目標的RCS數據

2.7 核爆炸高頻目標的特性
2.7.1 附加電離層區
2.7.2 核爆炸對天波雷達探測通道的擾動
2.8 小結
參考文獻

第3章 高頻雷達無源乾擾
3.1 概述
3.2 地錶麵的無綫電散射
3.2.1 地麵粗糙度
3.2.2 地麵後嚮散射係數
3.2.3 後嚮返迴散射能量算法
3.2.4 地麵迴波多普勒頻譜

3.3 流星電離餘跡的反射
3.3.1 流星噪聲與假目標
3.3.2 流星電離餘跡迴波特點

3.4 高頻海洋動力學與海洋迴波譜
3.4.1 概述
3.4.2 海麵的布拉格散射
3.4.3 Barrick海浪散射理論
3.4.4 高頻地波雷達海洋迴波譜

3.5 地波雷達的電離層雜波乾擾
3.5.1 概述
3.5.2 電離層雜波乾擾
3.5.3 對電離層雜波乾擾的抑製

3.6 高頻天波雷達的海浪迴波譜
3.6.1 電離層對海洋迴波的影響
3.6.2 天波海態雷達
3.6.3 高頻天波雷達的海態觀測結果

3.7 迴波譜多模性的消除與補償
3.7.1 概述
3.7.2 信號的電離層失真補償
3.7.3 高分辨譜估計技術應用
參考文獻

第4章 高頻雷達有源乾擾
4.1 概述
4.1.1 高頻雷達有源乾擾分類
4.1.2 噪聲參數

4.2 雷達接收分係統外部噪聲特性
4.2.1 外部噪聲時間特性
4.2.2 外部噪聲頻譜特性

4.3 自然界無綫電噪聲
4.3.1 大氣無綫電噪聲
4.3.2 宇宙無綫電噪聲

4.4 人為無綫電噪聲
4.4.1 人為無綫電噪聲源
4.4.2 人為無綫電噪聲數據

4.5 高頻無綫電乾擾
4.5.1 非蓄意電颱乾擾
4.5.2 蓄意人為乾擾的方式及分類
4.5.3 實施乾擾效果的評估
參考文獻

第5章 高頻雷達抗乾擾技術
5.1 概述
5.2 自適應頻率選擇
5.2.1 選頻的必要性與選頻準則
5.2.2 實現頻率自適應的方法

5.3 自適應空域濾波
5.3.1 自適應波束形成
5.3.2 空域濾波方案研究
5.3.3 空域濾波性能評估
5.3.4 利用自適應波束形成抑製環境噪聲的實驗研究

5.4 時域與頻域濾波技術
5.4.1 瞬態乾擾抑製基本思路
5.4.2 瞬態乾擾濾除方法
5.4.3 瞬態乾擾處理實例
5.4.4 主瓣窄帶乾擾的抑製

5.5 抗蓄意有源乾擾
5.5.1 抗有源乾擾措施
5.5.2 抗乾擾效果評估實例

5.6 抗無源乾擾
5.6.1 多普勒頻域檢測技術
5.6.2 雜波中的可見度

5.7 高頻雷達設備的兩項抗乾擾性能指標
5.7.1 接收機綫性動態範圍
5.7.2 雷達信號源相位噪聲

5.8 雷達信號的波形設計
5.8.1 脈衝波體製
5.8.2 連續波體製
5.8.3 脈衝與連續波兩種體製性能的評估
參考文獻

第6章 高頻雷達信息處理技術
6.1 概述
6.2 目標檢測原理
6.2.1 對飛機目標的檢測
6.2.2 對艦船目標的檢測
6.2.3 同時對飛機和艦船目標檢測
6.2.4 同一檢測單元內多目標的識彆與檢測

6.3 高頻雷達信號處理
6.3.1 信號處理功能綜述
6.3.2 電離層傳播對信號汙染的校正
6.3.3 信號處理機的工程實現
6.3.4 信號處理機改善因子估算

6.4 高頻雷達信號檢測
6.4.1 信號檢測
6.4.2 參數估值

6.5 高頻雷達的航跡處理
6.5.1 航跡處理功能綜述
6.5.2 跟蹤處理
6.5.3 航跡處理性能的評估

6.6 高頻雷達目標分類與識彆
6.6.1 空中與海麵目標
6.6.2 根據目標特性分類
6.6.3 目標的識彆技術

6.7 功能軟件的組成與構成原理
6.7.1 功能軟件的任務及組成
6.7.2 信號處理專用軟件的算法原理
參考文獻

第7章 電離層和天波雷達的傳播機理
7.1 概述
7.2 電離層參數與形態特徵
7.2.1 E層參數估算
7.2.2 F層參數估算
7.2.3 電離層的臨界頻率形態
7.2.4 電離層電子濃度剖麵形態
7.2.5 電離層總電子含量形態
7.2.6 電離層的不規則變化形態

7.3 電離層傳播機理
7.3.1 電離層摺射與反射
7.3.2 電離層返迴散射傳播

7.4 電離層返迴散射傳播信道特性
7.4.1 電離層信道的數學描述
7.4.2 電離層返迴散射信道的散射函數
7.4.3 實測電離層返迴散射信道的散射函數
7.4.4 實測電離層返迴散射信道的參數

7.5 天波雷達路徑傳播衰減
7.5.1 高頻天波雷達的路徑
7.5.2 高頻天波雷達路徑傳播的衰減

7.6 電離層環境對天波雷達的影響
7.6.1 天波雷達的工作環境模型
7.6.2 電波環境對天波雷達的影響及對策

7.7 天波雷達信道的可用度
7.7.1 信道可用度的概念
7.7.2 限製信道可用度的因素
7.7.3 天波雷達信道的可用度

7.8 多徑模糊和模式模糊
7.8.1 概念
7.8.2 模糊産生機理與“解模糊”方案
參考文獻

第8章 天波超視距雷達方程及其應用
8.1 概述
8.2 天波雷達方程與各因子特性
8.2.1 天波雷達的斜距方程
8.2.2 雷達方程參數的選擇與取值範圍

8.3 天波雷達係統時間可用度
8.3.1 係統時間可用度概念
8.3.2 係統時間可用度估算方法
8.3.3 係統時間可用度評估

8.4 天波雷達當前檢測區的計算
8.4.1 天波雷達信息搜索區輪廓
8.4.2 探測空中目標時對當前檢測區的預測
8.4.3 探測海麵目標時對檢測子區性能的計算

8.5 天波雷達測量精度評估
8.5.1 與雷達係統相關的測量誤差因素
8.5.2 多模式傳播的錯誤識彆導入測量誤差
8.5.3 電離層結構參數估計誤差對測量誤差的影響
8.5.4 用參考源改善測量精度
參考文獻

第9章 電波環境自適應診斷與管理技術
9.1 電波環境監測和雷達管理
9.1.1 概述
9.1.2 技術要求
9.1.3 係統的探測設備
9.1.4 診斷及管理數據的處理

9.2 返迴散射探測設備
9.2.1 探測原理
9.2.2 技術特性
9.2.3 設備框圖和組成
9.2.4 返迴散射電離圖
9.2.5 天波返迴散射迴波多普勒頻譜圖

9.3 垂直探測設備
9.3.1 探測原理
9.3.2 設備框圖和組成
9.3.3 垂直探測電離圖及其特徵參數

9.4 斜嚮探測設備
9.4.1 概述
9.4.2 斜嚮探測設備框圖和組成
9.4.3 斜嚮探測電離圖及其特徵參數

9.5 返迴散射電離圖與垂直、斜嚮探測電離圖的關係
9.5.1 正割定理
9.5.2 第一等效定理
9.5.3 第二等效定理
9.5.4 三種不同電離圖之間的關係

9.6 環境噪聲監測設備
9.6.1 測試設備的主要性能
9.6.2 測量方法及步驟
9.6.3 測試結果

9.7 乾擾頻譜監測設備
9.7.1 乾擾頻譜測試設備的主要性能
9.7.2 測量方法及步驟
9.7.3 測試結果

9.8 重構電離層技術
9.8.1 概述
9.8.2 人工神經網絡法
9.8.3 改進的Kriging方法

9.9 電波環境自適應診斷與管理方法論
9.9.1 概述
9.9.2 電波環境自適應診斷與管理方法
參考文獻

第10章 天波超視距雷達的係統設計
10.1 概述
10.2 天波雷達係統設計
10.2.1 天波雷達的戰技指標
10.2.2 天波雷達係統的組成及任務
10.2.3 檢測目標子係統的設計與計算
10.2.4 自適應信道管理子係統技術要求
10.2.5 電離層診斷與頻率監測子係統設計的要求

10.3 雷達主要分係統的設計要求
10.3.1 發/收天綫陣設計
10.3.2 單元發射機的設計
10.3.3 通道接收機的設計
10.3.4 信息處理機的設計
10.3.5 接收陣列幅相校準技術

10.4 國外天波雷達係統介紹
10.4.1 美國天波雷達
10.4.2 俄羅斯的天波雷達
10.4.3 澳大利亞的天波雷達
10.4.4 高頻雷達信息網
參考文獻

第11章 地波雷達傳播理論
11.1 概述
11.2 地波傳播場強的計算
11.2.1 無限大介質平麵上高頻地波傳播特性分析和計算
11.2.2 高頻電磁波在圓形地球錶麵上的傳播特性
11.2.3 地波傳播路徑的損耗
11.2.4 傳播路徑上障礙物對電磁波特性的影響

11.3 不同海態海麵的附加衰減
11.3.1 粗糙海麵的附加衰減
11.3.2 不同海態時電磁波的衰減特性

11.4 雷達方程與探測能力
11.4.1 地波雷達有效接收功率和能量
11.4.2 乾擾能量的分析
11.4.3 探測能力
參考文獻

第12章 高頻地波超視距雷達的係統設計
12.1 概述
12.2 地波雷達係統設計
12.2.1 雷達體製和工作方式
12.2.2 抗乾擾的選擇
12.2.3 海麵和空中目標檢測設計技術
12.2.4 艦載地波雷達的設計技術

12.3 雷達主要分係統的設計技術
12.3.1 發/收天綫的設計
12.3.2 陣列接收機
12.3.3 信號處理機
12.3.4 數據處理器

12.4 國外地波雷達係統簡介
12.4.1 英國地波雷達
12.4.2 加拿大地波雷達
12.4.3 美國小型的地波雷達
12.4.4 俄羅斯地波雷達
12.4.5 艦載高頻地波雷達
參考文獻

第13章 微波雷達的超視距探測技術
13.1 概述
13.2 微波雷達超視距探測機理
13.2.1 大氣對流層的電波摺射效應
13.2.2 微波雷達超視距探測

13.3 大氣波導傳播特性
13.3.1 大氣波導傳播條件
13.3.2 大氣波導分類和齣現的概率
13.3.3 大氣波導的不利影響
13.3.4 大氣波導特性參數

13.4 微波雷達超視距探測威力
13.4.1 微波雷達超視距探測距離的計算
13.4.2 微波雷達探測距離預測的方法

13.5 微波雷達超視距探測係統設計技術
13.5.1 海上大氣垂直剖麵傳播條件的預測
13.5.2 目標探測概率
13.5.3 海上電波傳播損耗的計算
13.5.4 微波雷達超視距探測係統工作參數的選擇
13.5.5 微波雷達超視距探測係統的距離方程

13.6 國外微波雷達超視距探測係統簡介
13.6.1 意大利TPS—755海岸型超視距警戒雷達
13.6.2 意大利TPS—828車載式超視距探測雷達
13.6.3 俄羅斯的“音樂颱”係列主/被動超視距探測雷達
參考文獻

精彩書摘

本章為超視距雷達概論．重點簡述瞭高頻天波超視距雷達、高頻地波超視距雷達和微波大氣波導超視距雷達的傳播環境、工作原理、係統性能與應用範圍，簡介瞭這些雷達的設計特點、關鍵技術以及各自的發展史。高頻天波超視距雷達為20世紀90年代開始正式服役的新體製雷達，艦載超視距雷達（含艦載高頻地波超視距甫達、艦載微波大氣波導超視距雷達）正在試用與完善。到目前為止，超視距雷達技術及其裝備均處於不斷試驗、改造和發展之中。
盡管微波雷達已探測到遠至像金星這樣的目標，但當它架設在地球錶麵上時，對低空和海麵目標的探測能力通常被局限在無綫電視距範圍之內。當時有足夠大功率時，可能使作用距離稍微超齣該無綫電視距範圍而進入損耗極大的衍射（繞射）區。
超視距雷達．顧名思義與視距雷達不同，不受地球麯率影響，它是重點探測以雷達站為基準的水平視綫以下目標的特種雷達體製。一般而言，是指雷達發射和接收的電磁波以嚮地球錶晰彎麯的路徑、非直綫傳播的地（海）基雷達。由電波彎麯原理構成的雷達設備稱為超視距雷達係統。

前言/序言

　　雷達在第二次世界大戰中得到迅速發展，為適應戰爭需要，交戰各方研製齣從米波到微波的各種雷達裝備。戰後美國麻省理工學院輻射實驗室集閤各方麵的專傢，總結二戰期間的經驗，於1950年前後齣版瞭雷達叢書共28本，大幅度推動瞭雷達技術的發展。我剛參加工作時，就從這套書中得益不少。隨著雷達技術的進步，28本書的內容已趨陳舊。20世紀後期，美國Skolnik編寫瞭雷達手冊，其版本和內容不斷更新，在雷達界有著較大的影響，但它仍不及麻省理工學院輻射實驗室眾多專傢撰寫的28本書的內容詳盡。
　　我國的雷達事業，經過幾代人40餘年的努力，從無到有，從小到大，從弱到強，許多領域的技術已經進入瞭國際先進行列。總結這些成果，為我國今後的雷達事業發展做點貢獻是我長期以來的一個心願，在齣版社的鼓勵下，我和張光義院士倡導並擔任主編，由中國電子科技集團公司負責組織編寫瞭這套“雷達技術叢書”（以下簡稱“叢書”）。它是我國眾多專傢、學者長期從事雷達科研的經驗總結，具有較好的係統性、新穎性和實用性。
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