天波超视距雷达技术电子书

“雷达技术丛书”编辑委员会

总序

前言

第1章 天波超视距雷达概论

1.1 概述

1.2 定义与类型

1.2.1 超视距雷达

1.2.2 天波超视距雷达

1.3 技术特点

1.3.1 电波传播特性

1.3.2 电磁环境特性

1.3.3 目标散射特性

1.4 效能与应用

1.4.1 战略预警

1.4.2 对海监视

1.4.3 反隐身

1.4.4 反低空突防

1.4.5 反导早期预警

1.4.6 广域空海监视

1.4.7 短波侦察

1.4.8 短波通信

1.4.9 短波电子对抗

1.4.10 电离层监测

1.4.11 海态遥感

1.5 天波雷达发展史

1.5.1 美国

1.5.2 苏联/俄罗斯

1.5.3 澳大利亚

1.5.4 法国

1.5.5 其他国家

第2章 天波传输机理

2.1 概述

2.2 电离层参数与模型

2.2.1 E层参数

2.2.2 F层参数

2.2.3 电离层模型

2.3 电离层中的电波传播机理

2.3.1 折射与反射

2.3.2 返回散射

2.3.3 电离层信道特性

2.3.4 传播衰减

第3章 天波雷达基本原理

3.1 概述

3.2 目标探测原理

3.2.1 空气动力目标

3.2.2 水面目标

3.2.3 弹道导弹主动段

3.3 雷达方程

3.3.1 对空雷达方程

3.3.2 对海雷达方程

3.3.3 对弹雷达方程

3.4 目标定位原理

3.4.1 传播路径模型

3.4.2 射线追踪

3.4.3 坐标配准

3.5 系统典型指标及定义

3.5.1 距离范围

3.5.2 照射子区

3.5.3 分辨率

3.5.4 探测精度

3.5.5 系统可用度

第4章 短波段目标特性

4.1 概述

4.2 目标散射能量特性

4.2.1 RCS的定义

4.2.2 RCS与波长的关系

4.2.3 雷达隐身技术及影响

4.3 目标特性预估方法

4.3.1 矩量法

4.3.2 时域有限差分法

4.3.3 经验近似法

4.3.4 尾焰等离子体仿真法

4.4 目标特性测量校正方法

4.4.1 缩比静态测试

4.4.2 外场动态测试

4.5 典型目标特性仿真结果

4.5.1 仿真数据格式定义

4.5.2 空气动力目标

4.5.3 旋翼目标

4.5.4 水面目标

4.5.5 弹道导弹主动段目标

4.5.6 其他类型目标

第5章 天波雷达回波特性

5.1 概述

5.2 地物杂波

5.2.1 散射系数

5.2.2 地面粗糙度

5.2.3 地物杂波特性

5.3 海杂波

5.3.1 海浪散射理论

5.3.2 海杂波特性

5.4 流星尾迹与电离层杂波

5.4.1 流星尾迹

5.4.2 流星尾迹回波特性

5.4.3 电离层杂波

5.5 背景噪声

5.5.1 大气噪声

5.5.2 宇宙噪声

5.5.3 时变特性

5.6 无线电干扰

5.6.1 工业干扰（人为噪声）

5.6.2 电台干扰

5.7 蓄意干扰

5.7.1 压制式干扰

5.7.2 欺骗式干扰

第6章 天波雷达系统设计

6.1 概述

6.2 系统架构

6.2.1 单站系统

6.2.2 双站（准单站）系统

6.2.3 多站系统

6.2.4 MIMO系统

6.2.5 天波雷达网

6.3 站址选择与建设

6.3.1 发射站

6.3.2 接收站

6.3.3 控制中心

6.3.4 电离层监测站

6.4 收发通道配置

6.4.1 阵列形式

6.4.2 极化方式

6.4.3 波形选择

第7章 天波雷达收发通道设计

7.1 概述

7.2 天线阵列设计

7.2.1 发射天线设计

7.2.2 接收天线设计

7.2.3 收发一体天线设计

7.2.4 阵列校准

7.3 发射机设计

7.3.1 固态发射机

7.3.2 功放组件设计

7.3.3 功率合成设计

7.3.4 冷却合成设计

7.3.5 发射机校准

7.4 接收机设计

7.4.1 模数混合接收机

7.4.2 全数字接收机

7.4.3 基准源

7.4.4 接收机校准

7.5 光传输系统设计

7.5.1 模拟信号传输

7.5.2 数字信号传输

第8章 天波雷达信息处理技术

8.1 概述

8.2 信号处理技术

8.2.1 脉冲压缩

8.2.2 波束形成

8.2.3 非相干积累

8.2.4 相干积累

8.2.5 高分辨谱估计

8.3 抗干扰技术

8.3.1 瞬态干扰抑制

8.3.2 自适应抗干扰

8.3.3 电离层污染抑制

8.3.4 杂波抑制

8.4 目标检测技术

8.4.1 恒虚警检测

8.4.2 机动目标检测

8.5 数据处理技术

8.5.1 自适应关联跟踪

8.5.2 多径处理与融合

8.5.3 检测前跟踪

8.6 坐标配准技术

8.6.1 传输模式识别

8.6.2 坐标变换

8.6.3 坐标配准

第9章 电波环境诊断技术

9.1 概述

9.2 电波环境监测和管理

9.2.1 概述

9.2.2 主要功能

9.2.3 监测手段

9.2.4 诊断及管理软件

9.3 返回散射探测

9.3.1 探测原理及主要功能

9.3.2 设备组成

9.3.3 返回散射电离图

9.3.4 返回散射回波多普勒谱图

9.4 垂直探测

9.4.1 探测原理及主要功能

9.4.2 设备组成

9.4.3 垂直探测电离图

9.5 斜向探测

9.5.1 探测原理及主要功能

9.5.2 设备组成

9.5.3 斜向探测电离图

9.6 各类电离图的关系

9.6.1 正割定理

9.6.2 第一等效定理

9.6.3 第二等效定理

9.6.4 三类电离图之间的关系

9.7 电离层重构技术

9.7.1 概述

9.7.2 人工神经网络法

9.7.3 改进的克里格方法

9.7.4 电离层数据同化

9.8 坐标配准表的计算

9.8.1 最小时延线的计算

9.8.2 最小时延线与最小时延地面距离

9.8.3 最小群时延路径的变换

9.8.4 任意群时延路径的变换

第10章 天波雷达频率管理技术

10.1 概述

10.2 短波频率资源

10.3 环境噪声监测

10.3.1 监测原理及主要功能

10.3.2 设备组成

10.3.3 环境噪声监测结果

10.4 频谱监测

10.4.1 监测原理和主要功能

10.4.2 设备组成

10.4.3 频谱监测结果

10.5 自适应频率选择

10.5.1 概述

10.5.2 空中目标选频流程

10.5.3 水面目标选频流程

10.6 频率资源管理

第11章 天波雷达与通信一体化技术

11.1 概述

11.2 短波通信简介

11.2.1 发展历程

11.2.2 宽带短波通信

11.2.3 短波通信网络

11.3 探测通信一体化架构

11.3.1 网络拓扑结构

11.3.2 资源调度模式

11.3.3 系统架构

11.4 波形设计及处理

11.4.1 高速通信波形设计

11.4.2 一体化波形设计

11.4.3 一体化波形信号处理

11.5 探测通信一体化频率管理

11.5.1 基于经验模型的频率管理

11.5.2 基于实时信道估计的频率管理

11.5.3 探测通信一体化系统的频率管理

附录A ESBW波形优化及信号处理方法

A.1 波形优化方法

A.2 信号处理过程

附录B 机动目标的多项式相位推导过程

附录C MPDA算法基本步骤

C.1 算法推导

C.2 MPDA算法流程

附录D MVDA算法基本步骤

D.1 算法推导

D.2 MVDA算法流程

参考资料