Introduction to Radar Systems (3rd Edition)

This book is a highly recognized introductory textbook on radar systems worldwide, systematically covering the theory and technology of modern radar. The book is divided into 11 chapters, which discuss the basic principles and equations of radar, the technical system of modern radar, moving target indication and Doppler radar technology, tracking radar technology, signal detection technology in noise, information extraction technology of radar signals, radar clutter characteristics, radar wave propagation characteristics, etc., and introduces in detail the subsystem technology of radar antenna, radar transmitter and radar receiver. Chapter 1 Introduction to Radar 1.1 Basic Radar 1.2 Simple Form of the Radar Equation 1.3 Radar Block Diagram 1.4 Radar Frequency 1.5 Applications of Radar 1.6 Origins of Radar References Exercises Chapter 2 The Radar Equation 2.1 Introduction 2.2 Detection of Signal in Noise 2.3 Receiver Noise and Signal-to-Noise Ratio 2.4 Probability Density Function 2.5 Probability of Detection and False Alarm 2.6 Accumulation of Radar Pulses 2.7 Target Radar Cross Section 2.8 Radar Cross Section Fluctuation 2.9 Transmitter Power 2.10 Pulse Repetition Frequency 2.11 Antenna Parameters 2.12 System Losses 2.13 Other Considerations of the Radar Equation References Exercises Chapter 3 MTI Radar and Pulse Doppler Radar 3.1 Introduction 3.2 Delay Line Canceller 3.3 Staggered Pulse Repetition Frequency 3.4 Doppler Filter Banks 3.5 Digital MTI Processing 3.6 Moving Target Detectors 3.7 Limitations on MTI Performance 3.8 MTI for Moving Platforms (AMTI) 3.9 Pulse Doppler Radar 3.10 Other Doppler Radars References Exercises Chapter 4 Tracking Radar 4.1 Tracking with Radar 4.2 Single Pulse Tracking 4.3 Conical Scanning and Sequential Beam Switching 4.4 Limits on Tracking Accuracy 4.5 Low-Angle Tracking 4.6 Range Tracking 4.7 Other Special Topics in Tracking Radar 4.8 Comparison of Tracking Radars 4.9 Automatic Tracking in Surveillance Radar References Exercises Chapter 5 Signal Detection in Noise 5.1 Introduction 5.2 Matched Filter Receivers 5.3 Detection Criteria 5.4 Detectors 5.5 Automatic Detection 5.6 Integrators 5.7 Constant False Alarm Rate (CFAR) Receivers 5.8 Radar Operators 5.9 Signal Management References Exercises Chapter 6 Information in Radar Signals 6.1 Introduction 6.2 Basic Radar Measurements 6.3 Theoretical Accuracy of Radar Measurements 6.4 Ambiguity Maps 6.5 Pulse Compression 6.6 Target Recognition References Exercises Chapter 7 Radar Clutter 7.1 Introduction to Radar Clutter 7.2 Surface Clutter Radar Equation 7.3 Ground Clutter 7.4 Sea Clutter 7.5 Statistical Models for Surface Clutter 7.6 Meteorological Clutter 7.7 Other Sources of Atmospheric Echoes 7.8 Detection of Targets in Clutter References Exercises Chapter 8 Radar Wave Propagation 8.1 Introduction 8.2 Forward Scattering from a Flat Ground 8.3 Scattering from a Spherical Earth\'s Surface 8.4 Atmospheric Refraction—Standard Propagation 8.5 Nonstandard Propagation 8.6 Diffraction 8.7 Atmospheric Attenuation 8.8 Ambient or External Noise 8.9 Other Propagation Effects References Exercises Chapter 9 Radar Antennas 9.1 Function of the Radar Antenna 9.2 Antenna Parameters 9.3 Antenna Radiation Pattern and Aperture Illumination 9.4 Reflector Antennas 9.5 Electronically Scanned Phased Array Antennas 9.6 Phase Shifters 9.7 Frequency Scanned Arrays 9.8 Radiators in Phased Arrays 9.9 Structures for Phased Arrays 9.10 Mechanically Scanned Planar Array Antennas 9.11 Pattern Synthesis 9.12 9.1 Introduction 10.2 Linear Beam Power Tubes 10.3 Solid-State RF Power Sources 10.4 Magnetrons 10.5 Cross-Field Amplifiers 10.6 Other RF Power Sources 10.7 Other Aspects of Radar Transmitters References Exercises Chapter 11 Radar Receivers 11.1 Introduction 11.2 Receiver Noise Figure 11.3 Superheterodyne Receivers 11.4 Transceiver Switches and Receiver Protectors 11.5 Radar Displays