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第1章 绪论1

1.1 概论1

1.1.1 无线电测控技术概述1

1.1.2 无线电测控功能简介1

1.1.3 无线电测控特点3

1.1.4 无线电频率划分4

1.2 无线电外测6

1.2.1 概述6

1.2.2 雷达分类6

1.2.3 单脉冲雷达7

1.2.4 连续波雷达10

1.2.5 相控阵雷达12

1.2.6 逆合成孔径雷达14

1.3 无线电遥测遥控14

1.3.1 概述14

1.3.2 无线电遥测15

1.3.3 无线电遥控16

1.4 综合遥外测系统16

1.4.1 概述16

1.4.2 USB微波统一测控系统17

1.4.3 扩频微波统一测控系统17

第2章 信号检测18

2.1 概论18

2.2 信号检测影响因素18

2.2.1 概述18

2.2.2 能量与噪声20

2.2.3 天线增益20

2.2.4 直视距离21

2.2.5 空间衰减21

2.3 目标特性和噪声特性22

2.3.1 概述22

2.3.2 目标特性22

2.3.3 噪声特性26

2.4 单次检测和积累检测31

2.4.1 概述31

2.4.2 信号检测32

2.4.3 虚警概率33

2.4.4 虚警时间35

2.4.5 单次检测36

2.4.6 积累检测36

2.4.7 带宽和信噪比关系38

2.5 损耗影响40

2.5.1 概述40

2.5.2 发射损耗影响40

2.5.3 接收损耗影响40

2.5.4 大气吸收损耗影响41

2.5.5 火焰衰减影响42

2.5.6 极化损耗影响43

2.5.7 起伏损耗影响43

2.5.8 噪声折叠损耗影响44

2.5.9 其他损耗因子44

2.6 雷达方程46

2.6.1 概述46

2.6.2 反射式雷达方程47

2.6.3 应答式雷达方程48

第3章 波形设计50

3.1 概论50

3.2 波形匹配滤波器52

3.2.1 概述52

3.2.2 匹配滤波器52

3.2.3 简单脉冲匹配滤波54

3.2.4 匹配滤波器距离获取56

3.2.5 匹配滤波器距离分辨率56

3.2.6 动目标匹配滤波57

3.3 模糊函数59

3.3.1 概述59

3.3.2 模糊函数定义和性质59

3.3.3 简单脉冲模糊函数60

3.3.4 矩形包络线性调频信号模糊函数63

3.3.5 连续简单脉冲信号模糊函数64

3.3.6 连续线性调频信号模糊函数64

3.4 潜在精度、分辨力、抗干扰性与信号波形的关系66

3.4.1 概述66

3.4.2 距离潜在精度67

3.4.3 径向速度潜在精度67

3.4.4 距离和速度联合潜在精度67

3.4.5 时延分辨常数和多普勒分辨常数68

3.4.6 测角潜在精度和分辨率70

3.4.7 典型雷达信号潜在精度70

3.4.8 抗干扰（杂波抑制）能力73

3.4.9 信号波形设计与综合73

第4章 电磁传播与空间环境76

4.1 概论76

4.2 空间环境77

4.2.1 概述77

4.2.2 临近空间78

4.2.3 临近空间衰减79

4.3 反射与散射80

4.3.1 概述80

4.3.2 地面反射与散射82

4.3.3 海面反射与散射88

4.4 电磁传播91

4.4.1 概述91

4.4.2 地球曲率对电磁传播的影响92

4.4.3 空间环境对电磁传播的影响95

4.5 黑障效应101

4.5.1 概述101

4.5.2 等离子体基本电特性参数103

4.5.3 电磁波在等离子体的传播特性103

4.5.4 黑障区电磁传播特性104

4.5.5 减轻黑障措施分析105

第5章 天线与馈线109

5.1 概论109

5.2 天线参数110

5.2.1 概述110

5.2.2 天线效率和增益110

5.2.3 半功率波束宽度112

5.2.4 差方向图113

5.2.5 天线噪声温度113

5.2.6 天线谐振频率115

5.2.7 天线带宽116

5.2.8 驻波比116

5.3 天线种类118

5.3.1 概述118

5.3.2 反射面天线119

5.3.3 透镜天线123

5.3.4 阵列天线125

5.4 天线结构127

5.4.1 概述127

5.4.2 天线结构组成及功能127

5.4.3 天线结构组合128

5.4.4 天线座结构组合130

5.5 馈源131

5.5.1 概述131

5.5.2 基本组成132

5.5.3 辐射器132

5.5.4 耦合跟踪133

5.5.5 单脉冲馈源134

5.5.6 阵列馈源135

5.6 馈线135

5.6.1 概述135

5.6.2 馈线基础136

5.6.3 馈电方式138

5.6.4 微波网络142

5.6.5 常用器件145

第6章 角跟踪系统151

6.1 概论151

6.2 几种角跟踪系统简介152

6.2.1 概述152

6.2.2 圆锥扫描自动跟踪与测量152

6.2.3 单脉冲自动跟踪与测量152

6.2.4 步进自动跟踪与测量153

6.2.5 相位干涉仪测角153

6.3 单脉冲角跟踪系统数学模型153

6.3.1 概述153

6.3.2 单脉冲复比153

6.3.3 单脉冲测角方法157

6.3.4 单脉冲单通道合成159

6.4 跟踪系统常用参数163

6.4.1 概述163

6.4.2 差波束零值深度163

6.4.3 差增益163

6.4.4 差斜率163

6.4.5 角度误差信号164

6.4.6 角误差灵敏度164

6.4.7 交叉耦合164

6.4.8 角误差电压零点漂移165

6.4.9 接收机解调最大输出误差电压165

6.4.10 跟踪灵敏度165

6.4.11 测角归一化165

6.5 测角系统结构166

6.5.1 概述166

6.5.2 三通道单脉冲跟踪接收机167

6.5.3 有载波二通道单脉冲跟踪接收机168

6.5.4 单通道单脉冲跟踪接收机169

6.6 跟踪误差分析179

6.6.1 概述179

6.6.2 雷达设备引起的跟踪误差180

6.6.3 目标噪声引起的跟踪误差182

6.6.4 目标运动引起的跟踪误差183

6.6.5 转换误差引起的跟踪误差183

6.6.6 传播误差引起的跟踪误差185

6.6.7 角误差实例186

第7章 发射系统187

7.1 概论187

7.2 发射机结构188

7.2.1 概述188

7.2.2 单极自激振荡式发射机结构188

7.2.3 主振放大式发射机结构188

7.3 主要技术参数189

7.3.1 概述189

7.3.2 主要技术参数189

7.4 信号源193

7.4.1 概述193

7.4.2 常见信号形式193

7.4.3 雷达信号产生技术194

7.5 调制器207

7.5.1 概述207

7.5.2 调制器结构及分类207

7.5.3 脉冲调制器工作原理208

7.6 微波功率器件212

7.6.1 概述212

7.6.2 振荡器212

7.6.3 真空管放大器213

7.6.4 固态功率源219

7.7 辅助系统224

7.7.1 概述224

7.7.2 电源系统224

7.7.3 散热系统230

7.7.4 电磁辐射防护系统233

第8章 接收系统240

8.1 概论240

8.2 常用参数240

8.2.1 概述240

8.2.2 滤波和接收机带宽240

8.2.3 品质因数243

8.2.4 动态范围和增益控制243

8.2.5 灵敏度和噪声系数248

8.3 超外差式接收机249

8.3.1 概述249

8.3.2 工作原理249

8.3.3 基本组成251

8.3.4 中频选择254

8.4 接收前端255

8.4.1 概述255

8.4.2 低噪声放大器255

8.4.3 混频器257

8.5 数字接收机260

8.5.1 概述260

8.5.2 信号采样定理260

8.5.3 多速率信号处理263

8.5.4 高效数字滤波器266

8.5.5 软件无线电基本结构270

8.5.6 软件无线电接收机数学模型272

8.6 系统信道设计计算275

8.6.1 概述275

8.6.2 雷达方程275

8.6.3 上行信道参数设计计算276

8.6.4 下行信道参数设计计算277

8.7 锁相环278

8.7.1 概述278

8.7.2 工作原理278

8.7.3 基本组成279

8.7.4 传递函数280

8.7.5 环路带宽分析281

8.7.6 环路误差分析282

8.8 目标跟踪数学模型283

8.8.1 概述283

8.8.2 运动学模型284

8.8.3 常用跟踪滤波器287

第9章 测距系统293

9.1 概论293

9.2 测距系统常用参数294

9.2.1 概述294

9.2.2 等效噪声带宽294

9.2.3 距离分辨力296

9.2.4 距离跟踪范围296

9.2.5 最大跟踪径向速度298

9.2.6 最大跟踪径向加速度298

9.3 脉冲法测距298

9.3.1 概述298

9.3.2 脉冲测距299

9.3.3 距离游标测距309

9.4 连续波法测距310

9.4.1 概述310

9.4.2 基本原理310

9.4.3 侧音测距314

9.4.4 伪码测距319

9.4.5 音码混合测距325

9.5 距离测量误差326

9.5.1 概述326

9.5.2 雷达引起的跟踪误差327

9.5.3 雷达引起的转换误差329

9.5.4 目标引起的跟踪误差330

9.5.5 电波传播误差331

9.5.6 测距误差实例332

第10章 测速系统333

10.1 概论333

10.2 常用参数334

10.2.1 概述334

10.2.2 径向速度测量精度与分辨率334

10.2.3 环路带宽334

10.2.4 跟踪及捕获速度范围335

10.3 速度测量原理335

10.3.1 概述335

10.3.2 振源固定，仪器运动335

10.3.3 仪器固定，振源运动336

10.4 连续波测速337

10.4.1 概述337

10.4.2 工作原理337

10.4.3 基本类型339

10.4.4 测量方法342

10.4.5 测量误差343

10.5 脉冲多普勒测速344

10.5.1 概述344

10.5.2 工作原理345

10.5.3 测量方法346

10.5.4 速度模糊和消除方法349

10.5.5 与连续波测速的不同点349

10.5.6 随机误差350

10.6 速度测量误差351

10.6.1 概述351

10.6.2 雷达相关的跟踪误差352

10.6.3 雷达相关的转换误差353

10.6.4 目标相关的跟踪误差354

10.6.5 电波传输误差355

10.7 典型测速设备355

10.7.1 概述355

10.7.2 脉冲多普勒雷达356

10.8 多测速定轨体制357

10.8.1 概述357

10.8.2 多测速定轨原理357

10.8.3 多测速逐点定轨358

10.8.4 多测速样条函数定轨359

第11章 伺服系统361

11.1 概论361

11.2 伺服系统性能指标361

11.2.1 概述361

11.2.2 暂态指标362

11.2.3 频域指标364

11.2.4 稳态误差367

11.3 伺服环路368

11.3.1 概述368

11.3.2 位置环路369

11.3.3 速度环路373

11.3.4 电流环路374

11.4 伺服系统组成375

11.4.1 概述375

11.4.2 天线控制单元376

11.4.3 天线驱动系统380

11.4.4 轴角编码器389

11.5 伺服系统设计393

11.5.1 概述393

11.5.2 静态设计393

11.5.3 动态设计398

第12章 相控阵雷达402

12.1 概论402

12.1.1 概述402

12.1.2 基本组成402

12.1.3 主要战术技术指标403

12.1.4 相控阵雷达主要工作方式404

12.2 相控阵雷达天线及馈线系统408

12.2.1 概述408

12.2.2 相控阵天线基本原理409

12.2.3 相控阵天线波束特征411

12.2.4 相控阵天线馈电方式414

12.2.5 移相器416

12.2.6 馈线网络幅相特性421

12.2.7 相控阵天线多波束形成425

12.3 相控阵雷达波控系统430

12.3.1 概述430

12.3.2 波控码计算431

12.3.3 波控系统组成433

12.3.4 波控系统响应时间434

12.3.5 波控电流计算436

12.4 相控阵雷达发射系统436

12.4.1 概述436

12.4.2 集中式大功率发射机437

12.4.3 分布式子阵发射机437

12.4.4 有源相控阵发射系统438

12.4.5 有源相控阵雷达T/R组件441

12.5 相控阵雷达接收系统445

12.5.1 概述445

12.5.2 相控阵雷达接收系统组成方式446

12.5.3 相控阵接收系统噪声系数计算452

第13章 遥测遥控系统455

13.1 概论455

13.2 常用遥测遥控参数457

13.2.1 概述457

13.2.2 遥测工作频段457

13.2.3 遥测数据格式458

13.2.4 遥测PCM不同波形及变换459

13.2.5 遥测传输速率461

13.2.6 遥测误码率462

13.2.7 遥测接收灵敏度463

13.2.8 遥测动态范围464

13.2.9 遥控指令信息传输可靠性465

13.2.10 遥控系统保密性465

13.2.11 遥控纠错体制465

13.2.12 遥控控制范围466

13.2.13 遥控控制精度466

13.2.14 遥控实时性467

13.3 遥测系统468

13.3.1 概述468

13.3.2 遥测系统组成和工作原理468

13.3.3 遥测体制469

13.3.4 遥测地面站484

13.4 遥控系统490

13.4.1 概述490

13.4.2 遥控组成和工作原理491

13.4.3 遥控体制495

13.4.4 遥控地面站497

第14章 标校及自检系统504

14.1 概论504

14.2 测量误差源504

14.2.1 概述504

14.2.2 常见测角误差源505

14.2.3 常见测距误差源508

14.2.4 常见的系统误差项目509

14.2.5 脉冲雷达系统误差处理511

14.3 常规标校方法512

14.3.1 概述512

14.3.2 方位转盘不水平度检测513

14.3.3 光机偏差检测513

14.3.4 两轴不正交误差检测514

14.3.5 光电偏差检测515

14.3.6 重力下垂误差检测516

14.3.7 方位角零位标定518

14.3.8 俯仰角零位标定519

14.3.9 方位轴角编码器精度检测519

14.3.10 俯仰轴角编码器精度检测520

14.3.11 天线定向灵敏度检测521

14.3.12 主天线与引导天线电轴不平行度标定522

14.3.13 距离零值标定524

14.3.14 跟踪接收机相位校准525

14.4 无塔校相方法527

14.4.1 概述527

14.4.2 远场条件和近场影响528

14.4.3 近场聚焦法529

14.4.4 射电星标校531

14.4.5 偏馈振子标校536

14.4.6 卫星校相537

14.4.7 太阳校相538

14.5 测角误差的星体标校法543

14.5.1 概述543

14.5.2 星体标校543

14.5.3 选星543

14.5.4 跟踪与数据采集544

14.5.5 误差系数求解544

14.6 设备自检545

14.6.1 静态自检546

14.6.2 动态自检548

参考文献552