前言

自1980年本书第二版出版以来，雷达技术及其应用持续发展。自那时起出现了许多新的雷达系统：

● 增强型气象雷达(Nexrad终端多普勒气象雷达、风廓线雷达、TRMM卫星气象雷达和机载风切变检测雷达)

●行星探索雷达(用于探索金星的麦哲伦雷达;用于探索提坦，即土星的一个行星的卡西尼雷达)

●干涉型合成孔径雷达，用于场景的三维成像和对慢速运动表面目标的检测

●逆合成孔径雷达，ISAR(用于舰船识别的APS-137)

●地面穿透雷达

●相控阵雷达的批量生产("爱国者"、"宙斯盾"、"铺路爪"和B-1B轰炸机雷达)

●有源孔径相控阵雷达

●弹道导弹防御雷达(地基雷达GBR和"箭"式导弹防御系统)

●高频超视距雷达(ROTHR和Jindalee)

●战场监视(JSTARS)雷达

●用于环境遥感的雷达

●改进的空中交通管制雷达

●具有复杂多普勒处理的新型多功能军用战斗机/攻击机机载雷达

此外，在利用数字技术进行信号处理、数据处理和雷达控制方面已经取得广泛进展；利用多普勒现象对严重杂波环境中小运动目标的检测取得显著改善；对来自地面和海面的雷达回波特性有了更好的理解；检测决策和信息提取实现了自动化；目标识别；固态发射机及功率电子管的进展；无人值守高雷达系统的研制。而且，由于隐形(低横截面积目标)、低空/高空高速攻击机的发展，以及电子战技术能力的提高，都推动着军用雷达进行重大改进。

《雷达系统导论》第三版和先前两版一样，是以介绍雷达和雷达系统各方面基本原理的一学年研究生教材为基础的。本书可用于自学，也适合于从事雷达及有关系统的研制、采购、制造和应用各领域的工程师和管理人员参考。

对大多数工学院的课程目录的查阅表明，与系统有关的课程很少，而正是有了系统，才有电子工程的存在。工程的核心就是设计一个系统以实现某些有用的功能。雷达是电子工程系统的一个典型的例子，它利用了被电子工程师们实际应用的许多专业技术，包括信号处理、数据处理、波形设计、电磁散射、检测、参数估计、信息提取、天线、传播、发射机和接收机等。由于这些专题对雷达系统会产生影响，因此，是本文中对雷达讨论的一部分内容。有些只是一带而过，对另一些则作比较详细的讨论。

本书还包括一些关于雷达的专门内容：对雷达基本了解所必需的并可作为系统设计工具的距离方程；在动目标显示(MTI)雷达和脉冲多普勒雷达中一样，都是利用多普勒频移将运动目标回波从接收到的静止(杂波)环境回波中区分开来；用单脉冲和圆锥扫描雷达跟踪目标；用监视雷达跟踪目标；雷达信号的检测；使信噪比较大的匹配滤波器；雷达测量精度，以及影响雷达性能的自然环境回波的特性。

第三版和第二版一样，进行了大量修订。几乎每一段都有改变或整段替换。章节的顺序也重新安排，以反映作者在他自己讲授的研究生课程中是如何讲授这些材料的。及时学期(第1～4章)通过非常重要且广泛应用的雷达距离方程的推导，利用多普勒频移从非常严重的陆地杂波和海杂波回波中提取微弱的运动目标回波，以及利用雷达进行运动目标跟踪等介绍许多基本的雷达概念。第8章关于雷达波传播的大部分材料通常包括在及时学期中，并且作为第2章雷达方程的一部分来讨论。第二学期(第5～7章和第9章)涵盖噪声中信号检测、雷达信号中信息提取、波形，当限制雷达性能的主要因素是杂波而不是噪声时的目标检测和雷达天线的许多形式。当时间允许时，讨论雷达发射机和接收机，以及回顾一些重要的雷达应用(不是本书的一部分)。有时，发射机或接收机课题在及时学期中通过让学生提供关于这些雷达分系统某一方面的小论文来介绍。

第二版中许多课题由于有许多新的资料和其重要性的提高，在第三版中得到了扩充。由于出版商要求本书保持一个合理的字数，因此，不得不去除一些课题以允许其他内容的扩充。去除的是一些已变得过时的课题，例如，相控阵天线中移相的一些方法和用于调频脉冲压缩的各种色散延迟线。第二版第3章关于连续波雷达和调频雷达由于利用这两种雷达越来越少而被略去了。低功率连续波雷达和调频连续波雷达还将用于一些特殊应用，因而，简要地包括在本书第3章末尾，但远程高功率连续波雷达由于其收、发需要单独分开的天线，基本上已被采用单个天线的脉冲多普勒雷达所取代。另外被删除的是第二版的一章，该章由关于各种系统课题的简短概述组成，如合成孔径雷达、高频超视距雷达、对空监视雷达、测高仪和三坐标雷达、ECCM、双基地雷达和毫米波雷达。虽然这些仍然是重要的雷达课题，但如果本书要涵盖其他雷达课题方面的进展的话，它们就不能是本版内容的一部分。还有值得讨论的其他雷达系统应用，但要恰当地将雷达的所有重要内容涵盖在一本书中是困难的。

在及时版中关于雷达天线为单独一章。在第二版中天线被涵盖在两章中：一章是关于反射面天线的，另一章是关于相控阵的。在第三版中，天线又被编在一章中，是本书最长的一章。将天线归为一章而不是两章，使处理反射面天线和阵列天线二者共同的课题更容易。天线这一章很长，还因为天线在雷达系统中的作用独特而重大。

本书中包含了通常两学期研究生课程所不能涵盖的更多课题。其中的许多课题是给做实际工作的工程师或管理人员使用本教材作参考资料用的。因此，教师们应根据特定课程的目的选择哪些课题应该省略。

人们认识到"米-千克-秒"单位制通常用于大学课程和世界上大多数国家，但在本版中仍然沿用混合单位。因为在工程上，特别是在美国，混合单位看来目前仍在使用(例如，国际空中交通管制系统仍然用海里表示距离，用英尺表示高度)。而且，在本书中当某一量的值是从发表的文章中引用来的时候，就采用该文章中采用的单位而没有把它变换成其他单位。有24小时，所有单位可能将是"米-千克-秒"单位制，但到那时之前工程师仍应熟悉混合制单位，因为实践中仍然采用这些单位。

分贝或dB贯穿使用在整个雷达工程中，并且广泛用于本教材。有些学生似乎对其使用太熟练。这里提醒一下，dB定义为功率比或与功率单位有关的参数(如天线增益)的对数的10倍，即10log(功率比或与功率单位有关的参数)。当考虑dB时，如果始终取两个功率之比，则决不会因为是乘以常数10还是20而引起混淆；它将始终是10。利用方程时还必须注意，有些参数虽然以dB给出，但在方程中该参数是一个数字。dB必须转换成数字而不是将dB值直接代入方程。

本版在每章的结尾提供了习题和问题，以方便读者(及教师)将本书作为雷达课程的研究生教材。这些习题和问题也应是在职工程师自学的辅助工具。作为一门面向系统的课程，要提供往往在工程学校中所教的解决问题的课程中所出现的那类问题是困难的。在有些习题和问题中，求出答案的方法或方程可在本教程中找到，而且它们有助于强化所涵盖的内容。不过，其他习题试图扩大在本教材中的材料，因此，读者必须扩展自己的思路来寻找答案。从出版商McGraw-Hill处应能获得这些习题和问题的解答手册。

在自己的雷达课中，我发现学期综合论文是一个重要的学习工具。我通常尝试着提出一项相对直截了当的，学生不可能在发表的文献中找到的"概念设计"任务(在过去的若干年中由于雷达的进展变得越来越难做)。学期论文总是在第二学期中指定。有时我在及时学期就已指定了一篇比第二学期中用得比较简单的课题论文，以往我已采用或考虑的学期论文题目也列入了解答手册中。

如同其他两版那样，我努力提供足够的参考文献来说明我的资料来源，并指明在读者有兴趣进一步深入时在什么地方可获得某一特定课题的更多资料。《雷达手册》，也由McGraw-Hill出版，是获得本书中许多课题方面更多先进资料的一个很好来源。《雷达手册》的每一章都由一名或多名精通本章所涉及的特定领域方面的专家撰写。

在及时版(1960年)的《雷达系统导论》中，几乎所有的参考文献都是"最近的"，因为当时雷达还年轻。有关雷达的早期出版物在20世纪40年代后期开始出现于文献中，大约在本书及时版出版之前15或16年。因此，及时版包括了许多"最近的"参考文献。在第三版中，如果有的话，我已努力连同早期的一起提供最近的参考文献。这并不总是可能的，因为有些仍然重要的课题已经成熟，并且近年来没有太大进展。因此，本版中大量参考文献已有30～40年的历史。有些包含在及时版或第二版中，但少数较老的参考文献没有包含在前两版中，因为它们所涵盖的课题已经沉睡多年直至技术赶上和/或需要它们时才需要参考它们。

这类性质上涵盖雷达许多方面、许多不同课题的书，内容上多依靠雷达工程师撰写的公开技术文献。我依赖这些文献编写了本书，并且我要感谢从目前存在的浩瀚的雷达文献中所得到的重大帮助。

Merrill I. Skolnik