電磁頻譜監(jiān)測是感知電磁環(huán)境的技術(shù)手段，是電磁頻譜管理（無線電管理）的基礎(chǔ)。本書以電磁波傳播、信號分析、天線、射頻等為基礎(chǔ)，以電磁頻譜監(jiān)測接收、無線電測向、無線電定位為技術(shù)框架，之后補(bǔ)充特殊業(yè)務(wù)，并闡述電磁頻譜監(jiān)測組織實(shí)施流程，形成了完備的電磁頻譜監(jiān)測知識體系。本書的出版可以為電磁頻譜技術(shù)與管理（無線電管理）專業(yè)各類本科生、研究生對電磁頻譜監(jiān)測業(yè)務(wù)的學(xué)習(xí)提供強(qiáng)有力的教學(xué)條件支撐，也可以為電磁頻譜（無線電）監(jiān)測技術(shù)人員、電磁頻譜管理人員、電磁頻譜（無線電）監(jiān)測站（隊(duì)）長等崗位的任職教育提供良好的基礎(chǔ)。同時也可以為無線電愛好者、信息通信以及各類用頻業(yè)務(wù)領(lǐng)域工作人員提供良好的技術(shù)和理論學(xué)習(xí)支持。
目錄
第一章 緒論 1
第一節(jié) 電磁頻譜監(jiān)測基本概念 1
一、電磁頻譜監(jiān)測定義 1
二、電磁頻譜監(jiān)測對象 1
三、電磁頻譜監(jiān)測主體 2
四、電磁頻譜監(jiān)測目的 3
第二節(jié) 電磁頻譜監(jiān)測職能 3
一、常規(guī)電磁頻譜監(jiān)測職能 3
二、特殊電磁頻譜監(jiān)測職能 4
第三節(jié) 電磁頻譜監(jiān)測內(nèi)容 5
一、無線電信號頻譜特征參數(shù)測量 5
二、無線電測向與定位 6
三、衛(wèi)星頻率和軌道資源監(jiān)測 7
第四節(jié) 電磁頻譜監(jiān)測發(fā)展 7
一、電磁頻譜監(jiān)測接收發(fā)展 7
二、電磁頻譜測向定位發(fā)展 8
三、電磁頻譜監(jiān)測認(rèn)知發(fā)展 9
四、電磁頻譜監(jiān)測模式發(fā)展 9
習(xí)題與思考題 10
第二章 電磁波及其傳播 11
第一節(jié) 電磁波基礎(chǔ) 11
一、麥克斯韋方程組 11
二、電磁波 12
三、無線電波 14
第二節(jié) 電磁波傳播 16
一、電磁波傳播媒介 16
二、電磁波傳播的主要方式 18
第三節(jié) 電磁波傳播損耗 20
一、自由空間中的電磁波傳播損耗 20
二、傳播媒質(zhì)中的電磁波傳播損耗 21
習(xí)題與思考題 22
第三章 天線與基本射頻模塊 23
第一節(jié) 天線 23
一、鞭狀天線 24
二、寬頻帶直立天線 25
三、盤錐天線 25
四、環(huán)天線 26
五、Adcock天線 27
六、角度計(jì)天線 28
七、Roche天線 29
第二節(jié) 基本射頻模塊 29
一、正弦波振蕩器 29
二、混頻器 30
三、頻率合成器 33
四、功率放大器 35
習(xí)題與思考題 37
第四章 信號處理 39
第一節(jié) 噪聲與信號 39
一、噪聲 39
二、噪聲系數(shù) 40
三、信號 41
第二節(jié) 傅里葉分析 42
一、離散傅里葉級數(shù) 43
二、離散傅里葉變換 44
三、快速傅里葉變換 45
第三節(jié) 采樣和內(nèi)插 46
一、采樣 46
二、內(nèi)插 47
第四節(jié) 數(shù)字濾波器 49
一、數(shù)字濾波器簡介 49
二、無限長脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器設(shè)計(jì)方法 50
三、有限長脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器設(shè)計(jì)方法 51
習(xí)題與思考題 52
第五章 電磁頻譜監(jiān)測接收基本原理 53
第一節(jié) 窄帶接收技術(shù)體制 53
一、超外差接收 53
二、數(shù)字化零中頻接收 55
三、中頻數(shù)字化接收 56
第二節(jié) 寬帶接收技術(shù)體制 57
一、直接數(shù)字化接收 57
二、數(shù)字寬開搜索截獲接收 58
三、信道化接收 59
習(xí)題與思考題 60
第六章 電磁頻譜模擬接收技術(shù) 61
第一節(jié) 模擬全景顯示搜索接收 61
一、基本流程 61
二、頻率搜索 62
三、全景顯示 65
四、主要技術(shù)指標(biāo) 66
第二節(jié) 模擬壓縮接收 68
一、基本流程 68
二、色散時延 70
三、信號壓縮 72
四、主要特點(diǎn) 74
第三節(jié) 模擬信道化接收 75
一、基本流程 76
二、純信道化接收 77
三、頻帶折疊式信道化接收 78
四、時間分割式信道化接收 79
五、主要技術(shù)性能指標(biāo)與分析 82
習(xí)題與思考題 85
第七章 電磁頻譜數(shù)字接收技術(shù) 87
第一節(jié) 數(shù)字接收的原理 87
一、采樣原理 88
二、正交變換 89
第二節(jié) 數(shù)字全景顯示搜索接收 89
第三節(jié) 數(shù)字信道化接收 91
一、基于雙速率欠采樣寬帶數(shù)字信道化接收 92
二、基于并行數(shù)字下變頻（DDC）的數(shù)字信道化接收 92
三、基于多相濾波的數(shù)字信道化接收 94
第四節(jié) 其他數(shù)字接收 95
一、數(shù)字壓縮接收 95
二、引導(dǎo)式數(shù)字接收 95
三、單比特?cái)?shù)字接收 96
習(xí)題與思考題 96
第八章 電磁頻譜參數(shù)測量 97
第一節(jié) 頻率測量 97
一、常規(guī)頻率測量方法 97
二、基于DSP的頻率測量方法 103
第二節(jié) 場強(qiáng)和功率通量密度測量 106
一、測量原理 107
二、測量天線的選擇 109
三、測量時長和測量地點(diǎn)的選取 109
第三節(jié) 帶寬測量 110
一、占用帶寬測量 110
二、xdB帶寬測量 111
第四節(jié) 調(diào)制方式識別 114
一、信號調(diào)制 115
二、調(diào)制方式識別方法 116
三、信號統(tǒng)計(jì)特征 121
習(xí)題與思考題 132
第九章 無線電測向基礎(chǔ) 133
第一節(jié) 無線電測向概述 133
一、無線電測向相關(guān)概念 133
二、無線電測向的主要用途 134
三、無線電測向技術(shù)與設(shè)備 136
四、無線電測向技術(shù)發(fā)展 137
第二節(jié) 無線電測向主要性能指標(biāo) 138
一、測向準(zhǔn)確度 138
二、測向靈敏度 139
三、工作頻率范圍 140
四、處理帶寬和頻率分辨率 140
五、可測信號的種類 141
六、抗干擾性 142
七、時間特性 143
八、可靠性 143
習(xí)題與思考題 143
第十章 振幅法測向 144
第一節(jié) 最小信號法測向 144
一、人工聽覺小音點(diǎn)測向 145
二、自動視覺小音點(diǎn)測向 149
第二節(jié) 最大信號法測向 150
一、最大信號法測向原理 151
二、測角精度和角度分辨率 151
三、最大信號法測向特點(diǎn) 152
第三節(jié) 比幅法測向 152
一、單脈沖比幅法測向 153
二、沃特森-瓦特比幅法測向 154
第四節(jié) 幅度綜合法測向 157
一、幅度綜合法測向原理 157
二、幅度綜合法測向過程 160
習(xí)題與思考題 162
第十一章 相位法測向 163
第一節(jié) 干涉儀測向 164
一、單基線雙信道干涉儀測向設(shè)備 164
二、雙基線雙信道干涉儀測向 168
三、雙信道四單元天線干涉儀測向 169
四、三信道三單元天線干涉儀測向 170
第二節(jié) 相關(guān)干涉儀測向 172
一、相關(guān)干涉儀測向原理 172
二、相關(guān)干涉儀測向過程 173
三、相關(guān)干涉儀的特點(diǎn) 176
第三節(jié) 多普勒測向 177
一、多普勒效應(yīng) 177
二、多普勒測向原理 178
三、偽多普勒測向原理 179
第四節(jié) 時差法測向 181
一、時差法測向的基本原理 181
二、時差法測向的測量誤差 182
習(xí)題與思考題 183
第十二章 空間譜估計(jì)測向 184
第一節(jié) 引言 184
第二節(jié) 陣列信號處理的基本模型 185
一、常見陣列 185
二、窄帶信號的延遲 188
三、陣列信號模型 190
第三節(jié) 波束形成 191
一、波束形成定義 191
二、常規(guī)波束形成 192
三、最佳波束形成 195
第四節(jié) 信號子空間與噪聲子空間 199
第五節(jié) 多重信號分類（MUSIC）算法 201
一、經(jīng)典MUSIC算法 202
二、解相干MUSIC算法 204
三、求根MUSIC算法 209
第六節(jié) 旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)（ESPRIT）算法 210
一、ESPRIT算法原理 211
二、LS-ESPRIT算法 213
三、TLS-ESPRIT算法 214
習(xí)題與思考題 216
第十三章 無線電定位 217
第一節(jié) 無源定位基礎(chǔ) 217
一、無源定位的概念 217
二、無源定位的分類 217
三、無源定位的指標(biāo) 219
第二節(jié) 三角定位 219
一、三角定位原理 219
二、三角定位關(guān)鍵技術(shù) 221
三、三角定位誤差分析 222
第三節(jié) 頻差定位 225
一、頻差定位原理 225
二、頻差定位關(guān)鍵技術(shù) 228
三、頻差定位誤差分析 230
第四節(jié) 時差定位 232
一、時差定位原理 232
二、時差定位關(guān)鍵技術(shù) 234
三、時差定位誤差分析 241
習(xí)題與思考題 241
第十四章 衛(wèi)星頻率軌道監(jiān)測 242
第一節(jié) 衛(wèi)星信號頻譜監(jiān)測 242
一、衛(wèi)星信號測量基礎(chǔ) 242
二、靜止軌道衛(wèi)星電磁頻譜監(jiān)測 245
三、非靜止軌道衛(wèi)星電磁頻譜參數(shù)監(jiān)測 253
第二節(jié) 衛(wèi)星軌道測量 256
一、靜止軌道衛(wèi)星無源測軌 256
二、靜止軌道衛(wèi)星有源測軌 257
三、統(tǒng)計(jì)定軌與星歷生成 260
第三節(jié) 衛(wèi)星干擾源定位 261
一、單星和多星定位測量 261
二、雙星定位測量 262
三、定位誤差及校正 267
習(xí)題與思考題 269
第十五章 電磁頻譜監(jiān)測組織實(shí)施 270
第一節(jié) 電磁頻譜監(jiān)測力量 270
一、電磁頻譜監(jiān)測人員 270
二、電磁頻譜監(jiān)測裝備（系統(tǒng)） 271
第二節(jié) 電磁頻譜監(jiān)測組織 275
一、受領(lǐng)任務(wù)與分析判斷情況 275
二、制訂電磁頻譜監(jiān)測行動方案 277
三、組織遂行任務(wù)前的電磁頻譜監(jiān)測準(zhǔn)備 278
第三節(jié) 電磁頻譜監(jiān)測實(shí)施 282
一、電磁頻譜監(jiān)測臺站的開設(shè)與撤收 283
二、電磁頻譜監(jiān)測值勤 293
三、典型電磁頻譜監(jiān)測任務(wù)的實(shí)施 298
習(xí)題與思考題 306
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