經(jīng)過(guò)全面更新和擴(kuò)展，《雷達(dá)信號(hào)處理基礎(chǔ)（第二版）》更全面地涵蓋了實(shí)踐中所有現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)倚重的基本數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，其中包括目標(biāo)和干擾建模、匹配濾波、波形設(shè)計(jì)、多普勒處理、門(mén)限檢測(cè)以及測(cè)量精度等技術(shù)。全書(shū)使用了線性系統(tǒng)、濾波、采樣和傅里葉分析的方法及解釋，從而可以提供統(tǒng)一的指導(dǎo)方法。章末習(xí)題的覆蓋范圍更廣。本書(shū)綜合了作者多年的理論和專業(yè)教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)研究生和實(shí)踐工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是一本理想的權(quán)威教材。

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主要內(nèi)容
● 雷達(dá)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
● 雷達(dá)波形
● 測(cè)量與跟蹤
● 信號(hào)模型
● 多普勒處理
● 合成孔徑成像簡(jiǎn)介
● 脈沖雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取
● 檢測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)
● 波束形成和空-時(shí)自適應(yīng)處理簡(jiǎn)介

譯者序
本書(shū)作者M(jìn)ark A. Richards現(xiàn)在是佐治亞理工學(xué)院電子和計(jì)算工程系的首席研發(fā)工程師、副教授，他是專門(mén)從事雷達(dá)信號(hào)處理的知名學(xué)者，同時(shí)有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研經(jīng)歷，長(zhǎng)期從事關(guān)于雷達(dá)信號(hào)處理、雷達(dá)圖像處理和相關(guān)學(xué)科的研究生教學(xué)和專業(yè)課程教學(xué)。他曾被聘為美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署的項(xiàng)目經(jīng)理，IEEE 2001年雷達(dá)會(huì)議的總主席，以及IEEE圖像和信號(hào)處理期刊的副編輯。
本書(shū)從數(shù)字信號(hào)處理的角度出發(fā)，對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理這一基本的課題進(jìn)行了深入的探討。不僅對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理的基礎(chǔ)技術(shù)，包括匹配濾波、脈沖壓縮、多普勒處理和閾值檢測(cè)等進(jìn)行了詳盡的介紹，同時(shí)結(jié)合當(dāng)前雷達(dá)信號(hào)處理的發(fā)展，對(duì)一些更先進(jìn)的課題包括合成孔徑雷達(dá)成像和空-時(shí)自適應(yīng)陣列信號(hào)處理等進(jìn)行了論述。本書(shū)在國(guó)外高校被作為研究生教材已使用多年，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在引入本書(shū)，使眾多對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理這一課題進(jìn)行學(xué)習(xí)的研究生和從事這一領(lǐng)域工作或者相關(guān)專業(yè)的研究人員，可以更深入地了解國(guó)際雷達(dá)發(fā)展動(dòng)態(tài)和更多的技術(shù)成果。
全書(shū)共分為9章及附錄，內(nèi)容安排羅列如下。
第1章對(duì)雷達(dá)的歷史和應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并介紹了關(guān)于雷達(dá)信號(hào)處理中的基本概念，引出了雷達(dá)成像、檢測(cè)和后處理等應(yīng)用。
第2章介紹了在雷達(dá)信號(hào)處理中如何對(duì)信號(hào)進(jìn)行模型建立，包括了從各種不同性能需求出發(fā)建立的幾種雷達(dá)信號(hào)模型。
第3章介紹了脈沖雷達(dá)信號(hào)在不同域的采樣，主要是快慢時(shí)間域的采樣以及多普勒頻譜采樣，同時(shí)介紹脈沖雷達(dá)信號(hào)的量化以及補(bǔ)償問(wèn)題。
第4章在雷達(dá)發(fā)射信號(hào)模型的基礎(chǔ)上介紹了有關(guān)雷達(dá)波形的問(wèn)題，包括匹配濾波、模糊函數(shù)、脈沖壓縮、距離旁瓣控制等。
第5章則是對(duì)雷達(dá)信號(hào)的多普勒處理，包括各種形式的多普勒譜、動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、脈沖多普勒處理、脈沖對(duì)處理以及其他多普勒處理問(wèn)題，如雜波圖和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器、自適應(yīng)偏移相位中心天線(DPCA)處理。
第6章介紹了雷達(dá)檢測(cè)的基礎(chǔ)原理，包括假設(shè)檢驗(yàn)檢測(cè)、閾值檢測(cè)、二元積分和有用的數(shù)值近似等。本章還介紹了目標(biāo)檢測(cè)中的恒虛警率檢測(cè)(CFAR)，重點(diǎn)對(duì)單元平均CFAR檢測(cè)進(jìn)行了介紹，分析了這種方法的性能和局限，并提出了改進(jìn)方法，同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了其他多種CFAR檢測(cè)。
第7章介紹了測(cè)量與跟蹤，包括估計(jì)量、克拉美羅下界、距離、多普勒、角度估計(jì)量、跟蹤理論、?-? 濾波器。
第8章則對(duì)合成孔徑雷達(dá)(SAR)這一熱門(mén)研究課題做了詳盡介紹，包括了合成孔徑雷達(dá)基礎(chǔ)知識(shí)，條帶式SAR數(shù)據(jù)的特性及成像算法，聚束式SAR的數(shù)據(jù)特性及成像算法，干涉SAR技術(shù)等。
第9章則講解了波束形成和空-時(shí)二維自適應(yīng)處理(STAP)，包括了空域?yàn)V波、空-時(shí)信號(hào)環(huán)境及建模、空-時(shí)信號(hào)處理、STAP計(jì)算問(wèn)題、降維STAP、高級(jí)STAP算法和分析以及STAP限制等。
在整個(gè)翻譯至出版的過(guò)程中，原作者給予了很多關(guān)注和支持，希望該書(shū)在中國(guó)的翻譯出版，能為該領(lǐng)域的廣大研究者提供有用的參考。
本書(shū)的第1章和第2章由王彤翻譯，第3章和第4章的翻譯工作由白雪茹和周峰完成，第5章和第9章由李真芳翻譯，第6章在劉玲和丁金閃翻譯的第一版的基礎(chǔ)上，邢孟道做了修改和完善，第7章由戴奉周翻譯，第8章在丁金閃翻譯的第一版基礎(chǔ)上，邢孟道做了修訂和完善，附錄由邢孟道翻譯。全書(shū)由邢孟道統(tǒng)稿并審閱。
本書(shū)的翻譯工作得到了西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的多位專家的幫助，而李學(xué)仕、陳濺來(lái)、左紹山、邵鵬、張升、高悅欣、曾樂(lè)天、符吉祥、景國(guó)彬、劉會(huì)濤等博士生對(duì)本書(shū)的第二版翻譯工作也提出了諸多建議。值得一提的是，翻譯過(guò)程中對(duì)原書(shū)的一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤進(jìn)行了更正，并在譯著付印前根據(jù)作者在網(wǎng)站公布的最新勘誤文件再次修改譯文，以呈現(xiàn)盡可能完善的中譯本。另外，譯者忠實(shí)遵從原著對(duì)多普勒頻率(frequency)和多普勒頻移(shift)的用法，未加變動(dòng)；遵從原著對(duì)橫向(cross-range)的用法，需要說(shuō)明的是，一般對(duì)于正側(cè)視SAR來(lái)說(shuō)，橫向和方位向表述的內(nèi)容是一致的，但是對(duì)于斜視SAR來(lái)說(shuō)，橫向正交于距離向但與方位向存在斜視角度的偏差；原著中對(duì)于Point Scatterer Response和Point Spread Response縮略詞使用不當(dāng)，譯者做出如下統(tǒng)一：PSR Point Scatterer Response(點(diǎn)散射響應(yīng))代表的是在脈壓之前由點(diǎn)目標(biāo)生成點(diǎn)目標(biāo)回波時(shí)的響應(yīng)函數(shù)，而Point Spread Response(點(diǎn)散布響應(yīng)，PSR)代表的是進(jìn)行脈壓時(shí)的響應(yīng)函數(shù)。
需要說(shuō)明的是，中譯本的首要原則是盡可能準(zhǔn)確地表達(dá)原著的基本知識(shí)。由于譯者的時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)限制，翻譯中難免會(huì)出現(xiàn)未盡和疏漏之處，敬請(qǐng)廣大同行讀者批評(píng)指正。同時(shí)，對(duì)所有為本書(shū)出版提供幫助的人們表示誠(chéng)摯的感謝！

前言
本書(shū)這一版與前版的目的相同，即以數(shù)字信號(hào)處理的角度深入全面地闡述雷達(dá)信號(hào)處理中的基本概念。本書(shū)全文貫徹了對(duì)線性系統(tǒng)、濾波、采樣和傅里葉分析等技術(shù)的應(yīng)用技巧與詮釋，提供了一種流行的、規(guī)范的輔導(dǎo)方法。本書(shū)的主要內(nèi)容涵蓋了所有雷達(dá)系統(tǒng)都依賴的一系列信號(hào)處理的基礎(chǔ)技術(shù)，包括：目標(biāo)和干擾模型、匹配濾波、波形設(shè)計(jì)、多普勒處理、閾值檢測(cè)以及檢測(cè)精度等。此外，書(shū)中還介紹了跟蹤濾波技術(shù)、合成孔徑雷達(dá)成像以及空-時(shí)自適應(yīng)陣列信號(hào)處理這三種新提出來(lái)的技術(shù)，以方便讀者深入研究相關(guān)方向。
2005年，本書(shū)出版發(fā)行了第一版，填補(bǔ)了雷達(dá)科技類文獻(xiàn)中的一些空白。同時(shí)，還有一些優(yōu)秀的關(guān)于雷達(dá)系統(tǒng)的圖書(shū)(如Skolnik、Edde的著作)，提供了對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)整體的一個(gè)較好的定量分析介紹。建議對(duì)該課題有興趣的讀者，可以把這些著作作為入門(mén)級(jí)的閱讀文獻(xiàn)。最早，當(dāng)我接受與雷達(dá)相關(guān)的工作時(shí)，曾閱讀了Skolnik著的Introduction to Radar Systems，希望能避免在新崗位上表現(xiàn)出愚昧無(wú)知，盡管在這之前，我已經(jīng)在研究生階段注意語(yǔ)言增強(qiáng)，但還是事與愿違，當(dāng)然，這錯(cuò)不在Skolnik。一些雷達(dá)教科書(shū)(如Peebles、Mahafza的著作)，對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)和信號(hào)處理的問(wèn)題進(jìn)行了更具深度的量化分析。同時(shí)，還有大量關(guān)于雷達(dá)信號(hào)處理、合成孔徑雷達(dá)成像(Jakowatz等人、Carrara等人以及Soumekh的著作)和空-時(shí)自適應(yīng)信號(hào)處理(Klemm、Guerci的著作)等當(dāng)下比較熱門(mén)技術(shù)的高質(zhì)量的教科書(shū)。然而，我個(gè)人認(rèn)為，當(dāng)前著作存在的問(wèn)題是大量的關(guān)于雷達(dá)系統(tǒng)的圖書(shū)和先進(jìn)的雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)類圖書(shū)之間缺少銜接；更具體地，就是雷達(dá)界缺少一本簡(jiǎn)明、統(tǒng)一、先進(jìn)的，可以提供雷達(dá)信號(hào)處理基礎(chǔ)技術(shù)的教科書(shū)。希望該書(shū)能填補(bǔ)這一空白。
從本書(shū)第一版的讀者反饋來(lái)看，結(jié)果令人高興。我收到了很多善意的令人鼓舞的建議，并且本書(shū)被很多大學(xué)和公司采用。我相信本書(shū)基本完成了當(dāng)初的創(chuàng)作目標(biāo)。然而，也正是該書(shū)的成功促使了可以從很多方面改進(jìn)其內(nèi)容。
新書(shū)不斷呈現(xiàn)，尤其是優(yōu)秀的Principles of Modern Radar系列圖書(shū)。但某種程度仍令我感到驚訝的是，直到今天，關(guān)于雷達(dá)的圖書(shū)仍然存在銜接空缺的問(wèn)題，大部分的雷達(dá)教科書(shū)手冊(cè)一般要么介紹完整的雷達(dá)系統(tǒng)，要么介紹非常專業(yè)的處理技術(shù)，但卻幾乎不介紹構(gòu)成先進(jìn)信號(hào)處理技術(shù)最基礎(chǔ)的、每一部雷達(dá)都使用的基本的信號(hào)處理概念。因此，本書(shū)第二版仍然致力于填補(bǔ)該空缺。第二版除了致力于加強(qiáng)內(nèi)容覆蓋，稍微拓寬研究方向，并糾正和提高語(yǔ)言表述外，還提供了其他內(nèi)容，以增強(qiáng)本書(shū)作為教科書(shū)或者專業(yè)參考書(shū)的可用性。
該書(shū)作為美國(guó)佐治亞理工學(xué)院兩門(mén)課程的教學(xué)參考書(shū)已經(jīng)使用了多年，最初是電子和計(jì)算工程系的教材，用于研究生第一年一學(xué)期課程。同時(shí)，這本書(shū)的縮簡(jiǎn)版也在佐治亞理工職業(yè)教育部周期性開(kāi)設(shè)的為時(shí)一周的同名職業(yè)教育課程中使用。自本書(shū)第一版出版以來(lái)，我一直使用其作為以上兩門(mén)課程的教材。通過(guò)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的積累，我學(xué)會(huì)了更多，不僅局限于本書(shū)的研究?jī)?nèi)容，還包括如何表述這些內(nèi)容，因此也嘗試將這些都融入到本書(shū)的新版內(nèi)容中。
除了一些小的改變以外，第二版相對(duì)第一版的最主要改變是增加了新版的第7章測(cè)量與跟蹤。這一章介紹的是第一版中遺漏了的一個(gè)重要的基礎(chǔ)性研究方向測(cè)量精度。主要介紹了克拉美羅下界和最大似然估計(jì)，并說(shuō)明了在使用常見(jiàn)技術(shù)，如帶峰值檢測(cè)的匹配濾波、上升沿脈沖檢測(cè)、離散傅里葉變換和單脈沖測(cè)角等，對(duì)時(shí)延、頻率、相位和角度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如何應(yīng)用克拉美羅下界和最大似然估計(jì)。此外，本章還包含對(duì)基本跟蹤濾波器包括?-? 濾波器和卡爾曼濾波器的概述。這些內(nèi)容本應(yīng)該包含在第一版中，現(xiàn)在包括進(jìn)來(lái)正好可以彌補(bǔ)之前的缺失。
第二版其他部分內(nèi)容的變化不大，主要變化羅列如下。
之前在第1章介紹的數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)概念被安排到了附錄B中，并且內(nèi)容進(jìn)行了少量擴(kuò)充。增加了全新的附錄A，介紹閱讀本書(shū)所需要了解的隨機(jī)變量和隨機(jī)信號(hào)的相關(guān)的基本信息，具體包括雷達(dá)中常見(jiàn)的概率密度函數(shù)，估計(jì)量與克拉美羅下界，以及隨機(jī)信號(hào)在線性移不變系統(tǒng)中的響應(yīng)。
第2章改進(jìn)了目標(biāo)起伏模型的闡述。當(dāng)前傳統(tǒng)的Swerling模型在很多情況下不再適用，這不僅因?yàn)楦叻直媛实睦走_(dá)需要新的概率密度函數(shù)，還因?yàn)閽呙栝g和脈沖間不適用于基于相干處理間隔(CPI)的處理。然而，分析