现代通信与雷达原理基础教程

目录
第1章 通信与雷达导论 1
1.1 通信及系统简介 1
1.1.1 通信的基本概念 1
1.1.2 通信系统的概念及模型 1
1.2 通信系统的分类与通信方式 2
1.2.1 通信系统的分类 2
1.2.2 信道和传输介质 3
1.2.3　通信方式 4
1.3 信号、噪声与干扰 5
1.3.1 信号 5
1.3.2 噪声 6
1.3.3 干扰 7
1.4 信号频谱与信道通频带 7
1.4.1 信号频谱的概念 7
1.4.2 信道通频带 9
1.5 信息的度量与香农公式 9
1.5.1 信息及其度量 9
1.5.2 香农公式 11
1.5.3 香农公式的应用 12
1.6 接收、多路复用与数字复接技术、同步技术及差错 控制编码 13
1.6.1 数字信号的 接收 13
1.6.2 多路复用与数字复接技术 14
1.6.3 同步技术的基本概念 15
1.6.4 差错控制编码的基本概念 16
1.7 通信系统的性能指标及典型通信系统简介 17
1.7.1 传输速率 17
1.7.2 差错率 18
1.7.3 典型通信系统简介 19
1.8 雷达的基本任务 22
1.8.1 雷达回波中的可用信息 22
1.8.2 雷达探测能力―基本雷达方程 25
1.9 雷达的工作频率和主要参数 25
1.9.1 雷达的工作频率 25
1.9.2 技术参数 26
1.10 雷达模糊函数 27
1.10.1 模糊函数的定义及其性质 27
1.10.2 雷达分辨力 28
1.11 雷达的分类及应用 29
1.12 通信与雷达的发展与展望 30
1.12.1 通信技术的发展 30
1.12.2 雷达技术的发展 31
1.12.3 通信与雷达技术的融合 32
1.13 习题 33
第2章 模拟调制与解调 35
2.1 幅度调制与解调的原理 35
2.1.1 调幅 36
2.1.2 抑制载波双边带调制 37
2.1.3 单边带调制 37
2.1.4 残留边带调制 39
2.1.5 相干解调与包络检波 41
2.1.6 AM信号的MATLAB仿真 42
2.2 线性调制系统的抗噪声性能分析 43
2.2.1 分析模型 44
2.2.2 线性调制系统相干解调的抗噪声性能 45
2.2.3　AM信号包络检波的抗噪声性能 47
2.3 非线性调制的原理 49
2.3.1 角度调制的基本概念 50
2.3.2 窄带调频与宽带调频 50
2.3.3 调频信号的产生与解调 54
2.3.4 调频信号的MATLAB仿真 57
2.4 调频系统的抗噪声性能 58
2.4.1 大信噪比情况 59
2.4.2 小信噪比情况与门限效应 60
2.5 模拟调制方式性能的比较 61
2.5.1 性能比较 61
2.5.2 特点与应用 61
2.6 习题 62
第3章 数字基带传输 64
3.1 概述 64
3.2 数字基带信号及其频谱特性 66
3.2.1 数字基带信号 66
3.2.2 数字基带信号码型的MATLAB仿真 67
3.2.3 数字基带信号的频谱特性 68
3.2.4 功率谱的MATLAB仿真 71
3.3 数字基带传输的常用码型 72
3.3.1 AMI码 73
3.3.2 HDB3码 73
3.3.3 数字双相码 74
3.3.4 密勒码 74
3.3.5 CMI码 74
3.3.6 nBmB码 75
3.3.7 4B/3T码 75
3.4 数字基带脉冲传输与码间串扰 75
3.5 无码间串扰的数字基带传输特性 76
3.6 无码间串扰数字基带传输系统的抗噪声性能 79
3.7 知识拓展 82
3.7.1 眼图 83
3.7.2 均衡技术 84
3.7.3 部分响应系统 86
3.8 习题 88
第4章 模拟信号的数字传输 92
4.1 抽样定理 92
4.1.1 低通信号的抽样定理 92
4.1.2 带通信号的抽样定理 94
4.2 脉冲振幅调制 96
4.2.1 自然抽样的脉冲调幅 97
4.2.2 平顶抽样的脉冲调幅 98
4.2.3 MATLAB仿真 99
4.3 脉冲编码调制 101
4.3.1 量化 102
4.3.2 编码和译码 111
4.3.3 PCM系统的抗噪声性能 117
4.3.4 MATLAB仿真 119
4.4 知识拓展 122
4.4.1 ADPCM简介 122
4.4.2 增量调制 123
4.5 习题 125
第5章 数字调制与传输 127
5.1　二进制数字调制与解调原理 127
5.1.1　二进制振幅键控 127
5.1.2 二进制移频键控 131
5.1.3 二进制移相键控 135
5.1.4 二进制差分相位键控 139
5.1.5 二进制数字调制信号的功率谱密度 141
5.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 143
5.2.1 2ASK系统的抗噪声性能 143
5.2.2 2FSK系统的抗噪声性能 147
5.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 150
5.3 二进制数字调制系统的性能比较 152
5.3.1 误码率 152
5.3.2 带宽 154
5.3.3 对信道特性变化的敏感性 154
5.4 现代数字调制方式 155
5.4.1 正交振幅调制（QAM） 155
5.4.2 OFDM调制 158
5.4.3 MATLAB仿真 161
5.5 习题 164
第6章 雷达收发机及终端设备 166
6.1 发射机的任务和基本组成 166
6.2 发射机的主要技术指标 167
6.2.1 工作频率或波段 167
6.2.2 输出功率 167
6.2.3 总效率 168
6.2.4 信号形式 168
6.2.5 信号的稳定度和频谱纯度 168
6.3 发射机的主要部件及应用 169
6.3.1 发射机的主要部件 169
6.3.2 单级振荡式发射机 170
6.3.3 主振放大式发射机 171
6.3.4 射频放大链的性能与组成 172
6.4 固态发射机 173
6.4.1 发展概况和特点 173
6.4.2 固态高功率放大器模块 173
6.4.3 微波单片集成电路收发模块 174
6.4.4 固态发射机的应用 174
6.5 接收机的组成及主要技术指标 176
6.5.1 超外差式接收机的组成 176
6.5.2 超外差式接收机的主要技术指标 178
6.6 接收机的噪声与灵敏度 179
6.6.1 接收机的噪声 179
6.6.2 噪声系数和噪声温度 181
6.6.3 级联电路的噪声系数 183
6.6.4 接收机的灵敏度 184
6.7 接收机的高频部分 186
6.7.1 收发开关和接收机保护器 186
6.7.2 高频放大器和混频器 188
6.8 本机振荡器和自动频率控制 189
6.8.1 现代脉冲调制雷达中的自动频率控制 189
6.8.2 稳定本振 190
6.9 接收机的动态范围和增益控制 192
6.9.1 动态范围 192
6.9.2 增益控制 193
6.10 雷达终端 195
6.10.1 雷达终端信息显示的主要类型 195
6.10.2 对显示器的基本要求 197
6.11 习题 197
第7章 雷达方程与目标检测 198
7.1 雷达方程 198
7.1.1 基本雷达方程 198
7.1.2 目标的散射截面积（RCS） 199
7.1.3 MATLAB仿真 200
7.2 小可检测信号 201
7.2.1 小可检测信噪比 201
7.2.2 门限检测 203
7.2.3 检测性能和信噪比 204
7.3 脉冲积累对检测性能的改善 207
7.3.1 脉冲积累的效果 208
7.3.2 积累脉冲数的确定 208
7.4 其他影响因素 208
7.4.1 目标的起伏特性 209
7.4.2 系统损耗 209
7.4.3 电磁波在传播过程中的各种因素 210
7.5 习题 211
第8章 雷达测量的基本原理 212
8.1 脉冲法测距 212
8.1.1 基本原理 212
8.1.2 影响测距精度的因素 213
8.1.3 距离分辨力和测距范围 215
8.1.4 判定距离模糊值的方法 215
8.2 调频法测距 217
8.2.1 连续波调频法测距 217
8.2.2 脉冲调频测距 220
8.3 距离跟踪原理 222
8.3.1 人工距离跟踪 222
8.3.2 自动距离跟踪 222
8.4 角度测量 223
8.4.1 概述 223
8.4.2 相位法测角 223
8.4.3 振幅法测角 226
8.4.4 天线波束的扫描方式和方法 229
8.4.5 自动测角原理 234
8.5 动目标检测及测速 238
8.5.1 多普勒效应 238
8.5.2 多普勒信息的提取 239
8.5.3 盲速和频闪及盲相的影响与消除方法 242
8.5.4 动目标显示雷达简介 245
8.5.5 动目标测速 247
8.6 习题 250
第9章 现代雷达系统简介 252
9.1 脉冲多普勒雷达 252
9.1.1 基本定义 252
9.1.2 分类及应用 252
9.1.3 PD雷达的杂波 255
9.2 脉冲压缩雷达 266
9.2.1 概述 266
9.2.2 线性调频脉冲压缩 268
9.3 相控阵雷达 271
9.3.1 相控阵的基本原理 271
9.3.2 相控阵雷达的基本组成 275
9.4 合成孔径雷达 277
9.4.1 概述 278
9.4.2 基本原理 280
9.5 习题 288
参考文献 289