현대 레이더의 원리

머리말(Preface) xiii
감사의 말(Published Acknowledgments) xxi
편집자 및 저자(Editors and Contributors) xxv
첨두어 목록(List of Acronyms) xxx
공통 기호 목록(List of Common Symbols) xxxix

1부 개요 (Overview)

1장 소개 및 레이더 개요 3
1.1 소개 3
1.2 레이더 개념 4
1.3 EM파의 물리적 현상 5
1.4 매질과 EM파의 상호작용 12
1.5 기본 레이더 구성과 파형 19
1.6 잡음, 신호 대 잡음비, 및 탐지 26
1.7 기본적인 레이더 측정 28
1.8 기본적인 레이더 기능 33
1.9 레이더 적용 37
1.10 교재 구성 56
1.11 추천문헌(Further Reading) 56
1.12 참고문헌(References) 57
1.13 연습문제(Problems) 57

2장 레이더 거리 방정식 61
2.1 소개 61
2.2 거리 R에서 전력밀도 63
2.3 표적으로부터 수신된 전력 64
2.4 수신기의 열잡음 66
2.5 신호 대 잡음비와 레이더 거리 방정식 67
2.6 다중-펄스(Multiple-Pulse) 영향 68
2.7 손실 요약 69
2.8 다른 변수에 대한 해(Solving for Other Variables) 74
2.9 레이더 거리 방정식의 데시벨 형태 75
2.10 레이더 거리 방정식의 평균 전력 형식(Form) 76
2.11 펄스 압축: 내부펄스 변조(Intrapulse Modulation) 77
2.12 그림 예(A Graphical Example) 78
2.13 표적으로서 클러터 79
2.14 단-방향(링크) 방정식 80
2.15 탐색 형식의 레이더 거리 방정식 82
2.16 추적 형식의 레이더 거리 방정식 83
2.17 레이더 거리 방정식의 의미(Implications) 87
2.18 추천문헌 88
2.19 참고문헌 88
2.20 연습문제 89

3장 레이더 탐색과 간섭 환경에서 탐지의 개요 93
3.1 소개 93
3.2 탐색 모드 기초 95
3.3 탐지 기초 개요 101
3.4 추천문헌 120
3.5 참고문헌 120
3.6 연습문제 122

2부 외부 요인 (External Factors)

4장 전파 영향과 메카니즘 127
4.1 소개 127
4.2 전파 요인 128
4.3 전파 경로와 영역 129
4.4 대기 감쇠와 흡수 132
4.5 대기 굴절 141
4.6 변동(Turbulence) 148
4.7 전리층 조사(Exploiting the Ionosphere) 149
4.8 회절 151
4.9 다중경로(Multipath) 153
4.10 표피 깊이와 투과:벽(wall)을 통한 전송 168
4.11 상업 시뮬레이션 170
4.12 요약 및 추천문헌 172
4.13 참고문헌 173
4.14 연습문제 178

5장 클러터의 특성 181
5.1 소개와 정의 181
5.2 클러터의 일반적 특성 188
5.3 클러터 모델링 220
5.4 결언(Conclusion Remarks) 223
5.5 추천문헌 225
5.6 참고문헌 225
5.7 연습문제 229

6장 표적 반사도 231
6.1 소개 231
6.2 반사의 기본적 물리 현상 231
6.3 레이더 단면적 정의 239
6.4 세 가지 산란 구조(Regimes) 245
6.5 고주파 산란 248
6.6 예제 257
6.7 추천문헌 265
6.8 참고문헌 265
6.9 연습문제 267

7장 표적 변동 모델(Target Fluctuation Models) 269
7.1 소개 269
7.2 간단한 표적의 레이더 단면적 270
7.3 복잡한 표적의 레이더 단면적 273
7.4 복잡한 표적의 레이더 단면적에 대한 통계적 특성 275
7.5 표적 변동 모델 285
7.6 변동 표적의 도플러 스펙트럼 290
7.7 추천문헌 292
7.8 참고문헌 292
7.9 연습문제 293

8장 도플러 현상과 데이터 획득 297
8.1 소개 297
8.2 도플러 편이(Shift) 298
8.3 퓨리에 변환(Fourier Transform) 300
8.4 펄스 레이더 신호의 스펙트럼 301
8.5 왜 다중 펄스인가? 310
8.6 펄스 레이더의 데이터 획득 311
8.7 도플러 신호 모델 315
8.8 정지 레이더로부터의 거리-도플러 스펙트럼 318
8.9 이동 레이더에 대한 거리-도플러 스펙트럼 321
8.10 추천문헌 328
8.11 참고문헌 328
8.12 연습문제 329

3부 서브시스템 (Subsystems)

9장 레이더 안테나 335
9.1 소개 335
9.2 기본 안테나 개념 336
9.3 개구 테이퍼(Tapers) 341
9.4 레이더 성능에서 안테나의 영향 344
9.5 모노펄스 347
9.6 반사 안테나(Reflector Antennas) 349
9.7 위상 어레이 안테나 353
9.8 어레이 구조 367
9.9 추천문헌 372
9.10 참고문헌 372
9.11 연습문제 375

10장 레이더 송신기 377
10.1 소개 377
10.2 송신기 구조(Configurations) 381
10.3 전력원과 증폭기 388
10.4 변조기 401
10.5 전원 공급기 403
10.6 전자파 환경에서 송신기의 영향(Impacts) 406
10.7 동작 고려사항 412
10.8 요약 및 미래 경향 415
10.9 추천문헌 416
10.10 참고문헌 416
10.11 연습문제 420

11장 레이더 수신기 425
11.1 소개 425
11.2 수신기 형태의 요약 427
11.3 주요 수신기 기능 430
11.4 복조 435
11.5 수신기 잡음 전력 439
11.6 수신기 동적 범위(Range) 441
11.7 아날로그-디지털 데이터 변환 445
11.8 추천문헌 450
11.9 참고문헌 451
11.10 연습문제 452

12장 레이더 엑사이터(Exciters) 455
12.1 소개 455
12.2 엑서이터-관련 레이더 시스템 성능 논의 456
12.3 엑사이터 설계 고려사항 467
12.4 엑사이터 구성요소 479
12.5 타이밍 및 제어 회로 491
12.6 추천문헌 493
12.7 참고문헌 493
12.8 연습문제 494

13장 레이더 신호 처리기 497
13.1 소개 497
13.2 레이더 처리기 구조 498
13.3 신호 처리기 메트릭스(Metrics) 500
13.4 FLOPs 계산(Counting) : 알고리즘 계산 요구조건 평가 503
13.5 수행 기술(Implementation Technology) 511
13.6 고정 소수점 대 부동 소수점(Fixed Point versus Floating Point) 519
13.7 신호 처리기 크기(Sizing) 520
13.8 추천문헌 527
13.9 참고문헌 527
13.10 연습문제 532

4부 신호와 데이터 처리

14장 레이더를 위한 디지털 신호처리 기초 535
14.1 소개 535
14.2 샘플링 536
14.3 양자화(Quantization) 543
14.4 퓨리에 해석 546
14.5 z 변환 563
14.6 디지털 필터링 564
14.7 랜덤 신호 574
14.8 적분(Integration) 578
14.9 신호 처리 동작으로써 코릴레이션(Correlation) 581
14.10 정합 필터 583
14.11 추천문헌 586
14.12 참고문헌 587
14.13 연습문제 588

15장 레이더 표적의 기준선 탐지(Threshold Detection) 593
15.1 소개 593
15.2 다중 측정을 위한 탐지 전략 594
15.3 최적 탐지 소개 598
15.4 잠음에 대한 통계적 모델과 레이더에서 표적의 레이더 단면적 604
15.5 레이더 신호의 기준선 탐지 607
15.6 추천문헌 633
15.7 참고문헌 634
15.8 연습문제 636

16장 일정 오경보 비율 탐지기 639
16.1 소개 639
16.2 탐지 이론 개요 640
16.3 오경보 영향과 민감도 642
16.4 CFAR 탐지기 644
16.5 셀(Cell) 평균 CFAR 648
16.6 안정한 CFAR 660
16.7 알고리즘 비교 669
16.8 적응 CFAR 671
16.9 부가적 설명 672
16.10 추천문헌 673
16.11 참고문헌 673
16.12 연습문제 676

17장 도플러 신호처리 679
17.1 소개 679
17.2 도플러 편이와 펄스 레이더 데이터의 개요 680
17.3 펄스 레이더 도플러 데이터 획득과 특성 681
17.4 이동 표적 지시 684
17.5 펄스-도플러 처리 700
17.6 클러터 맵핑(mapping)과 이동 표적 지시기 723
17.7 펄스 쌍 처리(Pulse Pair Processing) 728
17.8 추천문헌 731
17.9 참고문헌 731
17.10 연습문제 734

18장 레이더 측정 737
18.1 소개 737
18.2 레이더 측정에서 정밀(Precision)도 및 정확도(Accuracy) 738
18.3 레이더 신호 모델 742
18.4 파라미터(Parameter) 평가 745
18.5 거리 측정 751
18.6 위상 측정 756
18.7 도플러와 거리비율 측정 757
18.8 RCS 평가 760
18.9 각도 측정 761
18.10 좌표계 770
18.11 추천문헌 771
18.12 참고문헌 771
18.13 연습문제 773

19장 레이더 추적 알고리즘 775
19.1 소개 775
19.2 추적 필터링의 기초 781
19.3 운동학적 이동 모델(Kinematic Motion Models) 812
19.4 측정 모델 818
19.5 레이더 추적 필터링 824
19.6 측정 대 추적 데이터 결합(Associaion) 828
19.7 추적 알고리즘의 성능 평가 835
19.8 추천문헌 836
19.9 참고문헌 836
19.10 연습문제 840

20장 펄스 압축 파형의 기초 843
20.1 소개 843
20.2 정합 필터 844
20.3 거리 분해능(Resolution) 853
20.4 스트래들(Straddle) 손실 857
20.3 펄스 압축 파형 858
20.6 펄스 압축 이득 859
20.7 선형 주파수 변조 파형 860
20.8 정합 필터 실행 866
20.9 LFM 파형에서 부엽 감소 869
20.10 모호성(Ambiguity) 함수 873
20.11 LFM 요약 881
20.12 위상-코드 파형 881
20.13 2위상(Biphase) 코드 891
20.14 다중위상(Polyphase) 코드 898
20.15 위상-코드 요약 904
20.16 추천문헌 904
20.17 참고문헌 905
20.18 연습문제 910

21장 레이더 영상 개요 913
21.1 소개 913
21.2 일반적 영상 고려사항 915
21.3 분해능 관계와 샘플링 요구조건 922
21.4 데이터 수집(Collection) 932
21.5 영상 형식 936
21.6 영상 현상 957
21.7 요약 972
21.8 추천문헌 973
21.9 참고문헌 973
21.10 연습문제 975

부록 A: 맥스웰 방정식과 데시벨 표기 977
A.1 맥스웰 방정식 977
A.2 여러 가지의 dB 979
A.3 참고문헌 981

부록 B: 선택문제에 대한 해 983

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