包邮雷达信号处理和数据处理技术

br />     雷达在第二次世界大战中得到迅速发展，为适应战争需要，交战各方研制出
从米波到微波的各种雷达装备。战后美国麻省理工学院辐射实验室集合各方面的
专家，总结二战期间的经验，于1950年前后出版了雷达丛书共28本，大幅度推
动了雷达技术的发展。我刚参加工作时，就从这套书中得益不少。随着雷达技术
的进步，28本书的内容已趋陈旧。20世纪后期，美国sk01nik编写了雷达手册，
其版本和内容不断更新，在雷达界有着较大的影响，但它仍不及麻省理工学院辐
射实验室众多专家撰写的28本书的内容详尽。
    我国的雷达事业，经过几代人40余年的努力，从无到有，从小到大，从弱到
强，许多领域的技术已经进入了国际先进行列。总结这些成果，为我国今后的雷
达事业发展做点贡献是我长期以来的一个心愿，在出版社的鼓励下，我和张光义
院士倡导并担任主编，由中国电子科技集团公司负责组织编写了这套“雷达技术
丛书”(以下简称“丛书”)。它是我国众多专家、学者长期从事雷达科研的经验总
结，具有较好的系统性、新颖性和实用性。
    雷达技术发展之快，使得传统的雷达观念、体系结构不断更新，在20世纪
50年代的接收、发射、天线、显示典型的分机基础上，又发展到现在的雷达数据
处理和信号处理分系统。本“丛书”就是按此体系进行了分册。随着微电子技术
的发展，数字化还在不断前移，天线收发已经并继续不断引入了数字处理内容，
信号和数据处理的界限越来越模糊，雷达体系正从流程型向网络型转变，由于目
前其技术都尚未成熟，本“丛书”只在现有的体系中把这些新的内容进行了分别
叙述。
    “丛书”内容共分3个部分16分册：**部分主要介绍雷达的目标特性和环
境，第二部分介绍了雷达各组成部分的原理和设计，第三部分按典型应用雷达系
统的分类对各雷达系统作了深入浅出的介绍。“丛书”各册著者不同，写作风格各
异，但其内容的科学性和完整性是不容置疑的，通过对各分册结构和内容的审
定，使各分册之间既具有较好的衔接性，又保持了各分册的独立性，读者可按需
要读取其中一册或数册。希望此次出版的“丛书”能对从事雷达设计、制造的工
程技术人员，雷达部队的干部、战士以及高校电子工程专业及相关专业的师生有
所帮助。
    “丛书”是从事雷达技术领域各项工作专家们集体智慧的结晶，是他们长期
工作成果的总结与展示，专家们既要完成繁重的科研任务，又要在百忙中抽出时
间保质保量地完成书稿，工作十分辛苦，在此，我代表“丛书”编委会向各分册
作者和审稿专家表示深深的敬意!
    “丛书”的出版，得到了中国电子科技集团公司、电子科学研究院、南京电
子技术研究所、华东电子工程研究所等各参与单位领导的大力支持，得到了电子
工业出版社领导和参与编辑们的积极推动，得到了“丛书”编辑部各同志的热情
帮助，借此机会，一并表示衷心的感谢!
前言

    雷达的应用需求和技术发展促进了雷达信号处理和数据处理技术的飞速发
展。无论在信号形式、处理算法，还是在信号处理和数据处理系统的设计方法、
硬件的结构和实时处理软件编程等方面都有了长足的进步。本书主要针对从事雷
达技术研究和生产的技术人员、雷达使用人员，以及高等学校电子工程、信号与
信息处理、电路与系统等专业的高年级本科生和研究生，重点介绍现代雷达信号
处理和数据处理的相关内容，希望本书的出版能对他们有所帮助。
    本书共分14章。第1章概述了雷达信号处理和数据处理技术的研究领域和发
展趋势；第2章介绍了雷达信号处理的一些基础理论，包括信号与频谱、数字处
理和相参处理；第3章主要介绍各种雷达信号形式和讲解信号分析；第4章是雷
达脉冲压缩原理、方法和性能，以及降低脉冲压缩副瓣的方法；第5章和第6章
分别讨论了雷达杂波的抑制和雷达信号的检测；第7章重点阐述了雷达阵列信号
处理的内容，包括数字波束形成原理与算法，阵列信号的高分辨测向和空时二维
自适应信号处理算法；第8章简介了干扰信号形式和抗干扰信号的处理方法；第
9章介绍了雷达目标识别及分类技术，包括编队目标架次识别、窄带目标分类、
一维距离像和二维像的识别方法；第10章讨论了雷达信号处理系统仿真设计的方
法和多处理器并行信号处理系统的设计问题；第11章介绍了雷达数据处理的基础
知识和系统组成；第12章讨论了雷达目标点迹数据的形成和处理方法；第13章
重点阐述了运动目标的数学模型和目标航迹处理方法；第14章论述了雷达探测信
息的显示和整机监控技术。
    本书第1章的1．1节、1．2节、1．5节和第2章到第6章及第8章由吴顺君编
写，第7章由廖桂生编写，第9章由刘宏伟和杜兰编写，第10章由张林让、苏涛
和宋万杰编写；第1章的1．3节、1-4节和第ll章到第14章由梅晓春编写，方青
和单奇提供了部分仿真结果和资料，曲成华参与了第1l章到第14章的校对和图
文编辑工作。吴顺君对全书进行了统稿和修改。特别感谢保铮院士、王小谟院
士、张光义院士等专家在本书编写过程中给予的指导和帮助，同时也感谢西安电
子科技大学雷达信号处理国家重点实验室有关同志和中国电子科技集团公司第38
研究所的夏传浩、李川、孙俊平、张程志、盛匀、谭剑波、张浩等同志的关心和
支持。
    电子科学研究院的邱荣钦高级工程师和电子工业出版社的刘宪兰高级策划编
辑为本书的编辑出版付出了辛勤的劳动，在此一并表示衷心的感谢。
    在本书的编写过程中，张淑红和白洁在文字录入和图形制作方面做了大量工
作，这里一并向他们表示感谢。
    由于雷达信号处理和数据处理技术的快速发展，新的技术不断涌现，因此不
能将所有*新的技术在书中都反映出来，敬请读者谅解。鉴于作者的学术水平有
限，书中可能存在缺点和不当之处，敬请广大读者批评指正。
    作者
    2007年11月6日

  提出STAP技术的初衷是提高机载预警雷达的副瓣杂波抑制能力，经过近十
余年的发展，STAP技术已经成为高空运动平台雷达下视工作时提高杂波抑制能
力和动目标检测性能的关键技术。目前的STAP技术的研究依然如火如荼，特别
是结合合成孔径雷达(SAR)研究基于复图像域的杂波抑制技术，结合分布式小卫
星雷达及天基／空基MIMO雷达研究稀疏孔径STAP技术等，又出现了一系列新
的问题。
    1．SAR地面动目标检测技术
    在单个运动平台雷达上实现SAR对地成像的技术目前已经比较成熟，人们现
在追求SAR能够同时具有地面动目标指示(GMTI)能力，甚至要求检测地面慢速
运动弱目标，这就要求SAR能够抑制地杂波而从杂波背景中检测出动目标。然
而，单个天线可以获得地面，包括目标高分辨率图像，却不能进一步抑制杂波而检
测出被地杂波掩盖的动目标。为此，需要有多个天线接收信号参与杂波抑制和动
目标检测。SAR系统的相参脉冲数比一般的机载／星载搜索警戒雷达多得多，对
多天线接收的空时信号进行处理，抑制地杂波而检测地面动目标的方法分为两类，
一类不要求获得SAR两维高分辨复图像，对全部相参脉冲串分成若干子段，各子
段做常规的STAP处理，然后再对各个子段进行积累；另一类是用多通道的SAR
同时得到几幅相同地面场景的图像，