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第1章 基本原理与综述1

1.1 MTI雷达和PD雷达的应用1

1.2 多普勒效应11

例1 利用多次多普勒测量信息确定目标运动轨迹12

1.3 多普勒处理基础13

1.3.1 分辨率的考虑［32,33］13

1.3.2 面杂波环境中的MTI多普勒滤波器14

1.3.3 面杂波和体杂波环境中的MTI多普勒滤波器16

1.3.4 脉冲多普勒雷达的基本原理［2］18

1.4 环境图［1,35］22

1.5 杂波模型［1］25

1.5.1 杂波的高斯模型或瑞利模型［1,43］25

1.5.2 杂波的RCS26

例2 基于常系数Gamma模型求出后向散射系数σ028

1.5.3 杂波谱与自相关函数30

例3 指数形地杂波谱情况下的MTI改善因子34

1.5.4 非高斯杂波模型35

1.6 动目标检测器41

1.6.1 杂波图49

参考文献55

第2章 多普勒雷达波形设计与滤波59

例4 高重频雷达主瓣杂波的放大系数59

2.1 重频类型的定义［3］63

2.2 信号处理与系统比较64

2.2.1 低重频雷达64

2.2.2 高重频雷达69

2.2.3 中重频雷达［2,7,8］71

2.3 多普勒滤波75

2.3.1 相参MTI与非相参MTI76

2.3.2 多普勒滤波的频域特性80

例5 赋形MTI对消器的设计85

2.3.3 数字式多普勒滤波器87

例6 级联式MTI－FFT多普勒滤波器93

参考文献102

第3章 多普勒雷达性能度量106

3.1 MTI改善因子106

例7 改善因子分析110

3.1.1 非相参MTI改善因子114

3.1.2 对消率116

3.2 杂波对多普勒雷达性能的影响120

3.2.1 内部运动杂波谱122

3.2.2 天线扫描引起的杂波谱124

3.2.3 平台运动杂波谱126

3.2.4 发射机不稳定带来的谱展宽129

3.2.5 杂波限幅频谱展宽130

3.2.6 PRF参差对改善因子的限制135

例8 MTI系统中的速度损耗135

3.2.7 运动补偿损耗对改善因子的限制：TACCAR和DPCA139

例9 运动补偿MTI的改善因子140

例10 运动补偿自适应数字MTI［28］145

3.2.8 对改善因子的综合影响149

3.3 振荡器对多普勒雷达性能的影响151

参考文献158

第4章 杂波特性和实测数据分析163

4.1 面杂波163

4.1.1 地杂波168

例11 地杂波后向散射系数模型177

4.1.2 海杂波186

例12 海杂波后向散射系数模型193

4.2 大气杂波205

4.2.1 降雨杂波207

例13 降雨杂波和箔条杂波中雷达的探测距离212

4.2.2 箔条杂波216

例14 箔条的基本原理［55］219

例15 在地杂波和箔条杂波中采用FFT处理后的探测距离223

4.3 杂波幅度统计的近似计算225

4.3.1 平均后向散射系数的近似计算226

4.4 杂波的解析表示法229

4.4.1 高斯过程表示法229

4.4.2 杂波的莱斯表示法231

4.4.3 杂波的对数—正态表示法232

4.4.4 杂波的韦布尔表示235

4.4.5 杂波的K分布表示237

例16 雷达杂波分布的仿真［62］238

4.5 杂波模型环境241

4.5.1 ⅡT雷达杂波模型241

4.5.2 搜索雷达模型环境244

参考文献247

第5章 最优多普勒处理理论252

5.1 最优雷达多普勒处理器252

5.1.1 横向滤波器252

5.1.2 单点多普勒处理器258

5.1.3 最优MTI处理器261

例17 最优和二项式加权对应的MTI改善因子266

5.1.4 等间隔多普勒处理器267

5.2 级联MTI—相参积累器［18,19］270

5.3 级联MTI—非相参积累器279

例18 MTI—非相参积累处理的积累增益284

例19 横向滤波器和级联MTI—FFT的性能比较290

参考文献294

第6章 动目标显示（MTI）系统296

6.1 MTI结构296

6.2 动目标性能分析302

6.2.1 地基监视雷达MTI特性303

6.2.2 机载监视雷达MTI特性303

例20 DPCA补偿的MTI对消改善因子［3,11,12］308

6.2.3 非线性接收机的MTI性能311

6.3 MTI雷达滤波器设计314

6.3.1 非递归型MTI滤波器314

例21 传递函数和MTI改善因子320

6.3.2 递归型MTI滤波器321

6.3.3 多普勒滤波器组——横向滤波器332

6.4 PRF参差334

6.4.1 PRF参差盲速336

例22 PRF参差的传递函数和零点深度337

例23 MTI的PRF参差速度损耗和改善因子损耗339

6.4.2 一次对消器MTI的PRF参差342

6.4.3 PRF参差的双延迟线对消器MTI345

例24 PRF参差的MTI改善因子347

6.4.4 参差MTI对消器的综合349

参考文献350

第7章 脉冲多普勒系统356

7.1 脉冲多普勒结构356

7.2 波形考虑［8,11,15-17］363

7.2.1 波形占空比方面的考虑事项［8,11］371

7.2.2 天线副瓣要求［11,21,22］372

例25 等值线376

7.3 现代机载拦截雷达378

7.4 解距离模糊385

7.4.1 多重高PRF测距［19,36］385

例26 中国余数定理390

7.4.2 调频法测距［8,38］392

7.5 主瓣杂波398

例27 高度线回波398

例28 采用脉冲多普勒雷达进行导弹逼近告警404

参考文献408

第8章 多普勒雷达系统专题412

8.1 多普勒波束锐化412

例29 DBS设计416

8.2 合成孔径雷达419

例30 SAR设计准则425

8.3 干涉合成孔径雷达427

8.3.1 JSTARS［44］429

8.3.2 干涉GMTI［2,8,9］431

8.4 逆合成孔径雷达435

8.5 机载雷达空时自适应处理445

8.5.1 STAP［10,28-32,47］448

8.5.2 杂波内部运动对STAP的影响［24,33］451

8.5.3 STAP检测451

8.5.4 采样矩阵求逆453

例31 自适应阵列和热杂波［34,48］453

8.6 MTI设计工具458

8.6.1 程序讨论和注意事项462

例32 Marcum－Swerling和Albersheim检测因子的比较465

参考文献467