Обзор книги «Проектирование радиолокационных систем с использованием моделирования в MATLAB». Авторы книги: Bassem R. Mahafza, Atef Elsherbeni

7 февраля 2017

Существует мнение, что MATLAB на сегодняшний день является лучшим программным обеспечением для построения моделей в процессе проектирования радиолокационных систем (РЛС). С этим мнением сложно не согласиться, однако стоит понимать, что для достижения успеха в этой области необходимо иметь четкое представление о принципах и тонкостях построения и работы радаров; разбираться в особенностях параметров радаров, которые зависят от целей и технических требований проекта; уметь детально анализировать применяемые решения для возможности их оптимизации.

Данная книга, помимо своей очевидной тематики проектирования радиолокационных систем, рассматривает также большой спектр теоретических вопросов с целью обеспечить читателя знаниями, необходимыми для анализа РЛС.

Материал в книге структурирован таким образом, чтобы решить задачу обучения концептуальным основам процесса проектирования РЛС, связанными с этим процессом вычислениями и анализу компромиссных решений. Предполагается, что данная книга будет использоваться в качестве настольного справочника инженерами, работающими в области радиолокации.

Программы на языке MATLAB, приведенные в данной книге, предназначены для предоставления читателю практического опыта в части анализа и проектирования РЛС.

Пример конкретной разработки РЛС приводится в Главе 1 и уточняется в следующих главах, где взгляд авторов на проектирование этой РЛС уточняется и анализируется. В книге приводятся примеры анализа конкурирующих конструкторских решений с соответствующими вычислениями. Кроме того, в книге представлены несколько дополнительных примеров других разработок.

Книга разделена на две части. В Части I представлено детальное описание радиолокационных систем, методов их анализа и подходов к их проектированию. В первой главе читатель знакомится с примером проектирования РЛС. В каждой последующей главе этот пример расширяется и дополняется на основании новых данных, описанных в главе. По мере освещения новой теории будут добавляться новые описания изменений или обновлений примера разработки РЛС, соответственно, будет расти и уровень его детализации. Описание процесса проектирования опирается на исчерпывающий набор моделей MATLAB, разработанных специально для этих целей. Эта часть книги будет полезным подспорьем как для студентов, так и для инженеров, работающих в области радиолокации. Она помогает разобраться в процессе проектирования РЛС, что включает в себя:

• обучение тому, как подобрать различные параметры РЛС таким образом, чтобы удовлетворить технические требования ко всей системе;
• проведение детального анализа системы с целью поиска компромиссов между размерами РЛС, режимами ее работы, выбором несущей частоты, видом зондирующих импульсов и алгоритмами обработки информации;
• создание и уточнение полных перечней потерь и ошибок, связанных с особенностями системы;
• выработка глубокого понимания устройства РЛС и основных принципов их проектирования.

Кроме того, Часть I включает в себя несколько небольших примеров проектирования, помогающих облегчить понимание материала, изложенного в некоторых статьях.

Часть II включает в себя несколько глав, освещающих специализированные разделы радиолокации. Эти главы (некоторые из них в соавторстве) написаны признанными экспертами в своей области. Материал, изложенный в Части II, призван углубить понимание подходов к анализу радиолокационных систем путем детального и всеобъемлющего рассмотрения этих специализированных тем. С той же целью во второй части книги представлены образцы программ, написанных на MATLAB.

Функции MATLAB, представленные в данной книге, включают в себя все основные приемы радиолокации: сжатие импульса, оценка Доплеровского растяжения сигналов, согласованная фильтрация, расчёты вероятности правильного обнаружения по всем моделям Сверлинга, высокое разрешение по дальности, анализ ступенчатой частотной формы сигнала, α β γ следящий фильтр, фильтр Кальмана, фазированные антенные решётки и многое другое.

Рекомендации АстроСофт

Книга является весьма наглядным пособием по своей тематике, так как материал подкреплен большим количеством иллюстраций, содержащих рисунки, схемы, графики, диаграммы. В каждом разделе приводится достаточный математический аппарат для пояснения физических явлений, характерных для электромагнитных волн. Используемые параметры сведены в таблицы с указанием обозначения, наименования, единиц измерения, что очень удобно. Скрипты программ MATLAB помогают понять, как те или иные характеристики РЛС можно смоделировать и оценить, прививают читателям хороший стиль программирования. В этом смысле книга очень полезна для инженеров, занимающихся проектированием РЛС с помощью среды MATLAB, особенно в области проектирования следящих систем, цифровой обработки сигналов (в меньшей степени) и инверсного синтеза апертуры.

Большая часть книги посвящена фундаментальным понятиям радиолокации, — материал изложен достаточно подробно и понятно. Автор использует простые недлинные фразы, всегда поясняет формулы и рисунки, что делает книгу весьма удобной для начального ознакомления с тематикой.

Несмотря на большой объем (порядка 700 страниц), книга не является универсальным справочником по всем разделам, связанным с проектированием РЛС, т.к. освещены только некоторые стороны этого вопроса. Но преимуществом ее является очень детальная проработка представленного материала.

Полный набор функций MATLAB, описанных в книге, и их визуализация доступны для скачивания. Скачать можно бесплатно.

Заказать книгу можно на сайте Amazon.com
Теги: matlab, radar systems, радиолокация, РЛС