本书以民用二次监视雷达和军用二次雷达敌我识别系统为研究对象，系统地介绍二次雷达的基本概念、工作原理、系统设计及设备配置等基础理论知识。在民用二次监视雷达方面，着重介绍空中交通管制系统中的高性能二次监视雷达的技术特点、系统设计及实现途径，详细分析二次雷达系统内部的各种干扰问题、多径传输对二次雷达系统性能的影响及解决方法。为实现高性能系统设计，本书**介绍高性能询问天线的设计、二次雷达信号处理的背景及处理思路，以及空中交通管制二次监视雷达配置和选址。在军用二次雷达敌我识别系统方面，**分析二次雷达的发展历史和当前二次雷达的国际发展新动态、新思路，并针对现代战争特点，结合几种新型系统的设计，侧重介绍扩频、时间同步、现代加密技术和先进信号波形设计，并针对二次雷达应用中的核心关键技术，给出尽可能详细的理论阐释和解决方案。

第1章 二次雷达系统发展概况1 1.1 二次雷达敌我识别系统的发明与应用1 1.2 二次监视雷达发展历程6 1.3 第二次世界大战后二次雷达系统发展10 第2章 系统组成及工作原理15 2.1 设备组成17 2.2 工作过程19 2.2.1 二次雷达敌我识别系统的工作过程19 2.2.2 二次监视雷达的工作过程21 2.3 系统构成21 2.4 目标距离和方位角测量22 2.4.1 单脉冲测角原理23 2.4.2 “滑窗”测角原理26 2.4.3 距离测量原理28 2.5 信息获取29 2.6 目标位置关联29 2.7 系统问题31 第3章 信号波形设计和分析33 3.1 模式1、模式2、模式3/A和C模式信号波形34 3.1.1 询问信号波形34 3.1.2 询问信号参数及容差34 3.1.3 应答信号波形35 3.1.4 应答信号参数及容差36 3.1.5 距离数据产生36 3.2 模式4信号波形37 3.2.1 询问信号波形38 3.2.2 询问信号参��及容差39 3.2.3 应答信号波形40 3.2.4 应答信号参数及容差40 3.2.5 模式4信号波形分析40 3.3 S模式信号波形42 3.3.1 询问工作模式42 3.3.2 S模式应答机42 3.3.3 S模式询问信号波形43 3.3.4 组合询问信号波形45 3.3.5 S模式应答信号波形46 3.3.6 询问旁瓣**原理48 3.3.7 S模式信号波形分析49 3.4 地—地数字调制二次雷达信号波形50 3.4.1 系统的时间体系结构51 3.4.2 询问信号和应答信号52 3.4.3 询问脉冲字符块53 3.4.4 应答脉冲字符块55 3.4.5 数字调制信号波形分析55 3.5 相关知识56 3.5.1 二元数字信息序列56 3.5.2 幅移键控调制57 3.5.3 双相移键控调制58 3.5.4 差分相移键控调制59 3.5.5 *小频移键控调制60 3.5.6 扩频信号65 第4章 询问分系统73 4.1 工作原理、系统组成和频率配置方案73 4.1.1 工作原理和系统组成73 4.1.2 频率配置方案75 4.2 发射机76 4.2.1 发射机组成76 4.2.2 主要技术参数76 4.2.3 频率综合器77 4.2.4 调制器79 4.2.5 固态功率放大器82 4.2.6 询问旁瓣**83 4.2.7 功率自适应控制86 4.3 经典接收机87 4.3.1 噪声系数88 4.3.2 接收机带宽89 4.3.3 接收机灵敏度89 4.3.4 对数中频放大器91 4.3.5 接收旁瓣**93 4.3.6 时间增益控制94 4.4 单脉冲接收机95 4.4.1 幅度单脉冲接收机95 4.4.2 相位单脉冲接收机97 第5章 信号处理101 5.1 信号环境102 5.2 应答信号处理方法104 5.3 应答脉冲采集106 5.4 应答信号处理110 5.4.1 应答信号处理概述111 5.4.2 假目标应答编码处理114 5.4.3 应答编码报告115 5.5 应答与应答相关处理116 5.5.1 二次雷达敌我识别系统的应答与应答相关处理116 5.5.2 二次监视雷达的应答与应答相关处理117 5.6 监视处理118 5.6.1 目标报告与飞行航迹的相关处理119 5.6.2 目标报告更新120 5.6.3 飞行航迹更新121 5.6.4 飞行航迹惯性滑行和终止122 5.7 假目标报告处理123 5.8 与一次雷达目标报告关联125 第6章 应答机127 6.1 组成及功能127 6.2 工作原理及频率配置128 6.2.1 工作原理128 6.2.2 频率配置130 6.3 二次雷达敌我识别系统应答机主要技术指标130 6.3.1 接收灵敏度131 6.3.2 动态范围132 6.3.3 频率响应132 6.3.4 应答延时和延时抖动132 6.3.5 随机触发速率133 6.3.6 应答信号**时间133 6.3.7 应答机输出功率133 6.3.8 寄生辐射133 6.3.9 旁瓣**速率控制134 6.4 二次监视雷达应答机主要技术指标134 6.4.1 接收灵敏度和输出功率134 6.4.2 其他技术指标参数差异136 6.5 信号处理器组成和功能136 6.6 自动故障检测和在线检测137 6.7 应答天线137 6.7.1 应答天线覆盖范围138 6.7.2 机载和舰载应答天线140 6.8 双天线安装141 6.8.1 双天线开关切换方式141 6.8.2 双天线功率分配方式141 6.8.3 分集天线方式142 6.9 显示控制单元143 6.9.1 控制功能144 6.9.2 显示功能144 第7章 询问应答机147 7.1 询问机／应答机组合设计方案147 7.2 询问应答机一体化设计方案149 7.3 典型的询问应答机150 第8章 询问天线153 8.1 询问天线辐射特性154 8.1.1 水平方向辐射特性154 8.1.2 垂直方向辐射特性157 8.1.3 背瓣159 8.2 询问天线主要技术指标160 8.3 阵列天线设计基础理论161 8.3.1 阵列天线方向特性通用表达式161 8.3.2 一维线性阵列天线方向特性164 8.3.3 平面圆形阵列天线方向特性表达式168 8.4 机械扫描询问天线系统169 8.4.1 机械扫描询问天线系统组成169 8.4.2 辐射单元171 8.4.3 功率分配／波束形成网络179 8.4.4 旋转关节181 8.4.5 询问天线安装182 8.5 相控阵询问天线系统组成185 第9章 系统干扰和多径干扰189 9.1 系统干扰190 9.1.1 串扰190 9.1.2 占据192 9.1.3 外部**194 9.1.4 系统干扰小结194 9.2 多径干扰196 9.3 水平反射面的多径信号197 9.3.1 短路径差多径信号198 9.3.2 长路径差多径信号202 9.4 小水平夹角反射面的多径信号203 9.4.1 短路径差多径信号205 9.4.2 长路径差多径信号209 9.5 大水平夹角反射面的多径信号209 9.5.1 短路径差反射信号210 9.5.2 长路径差反射信号210 9.6 多径干扰小结212 第10章 系统设计213 10.1 工作距离213 10.1.1 无线信号传输方程213 10.1.2 附加损耗215 10.1.3 询问和应答信道设计218 10.1.4 数字调制二次雷达信道设计220 10.2 目标检测概率和识别概率227 10.2.1 信噪比与噪声系数228 10.2.2 单次询问目标检测概率228 10.2.3 “滑窗”处理与目标检测概率229 10.3 系统容量230 10.4 方位分辨力和方位角测量精度231 10.4.1 方位分辨力231 10.4.2 方位角测量精度233 10.5 距离分辨力和距离测量精度238 10.5.1 距离分辨力238 10.5.2 距离测量精度238 10.6 询问重复频率240 10.6.1 询问重复频率设计240 10.6.2 跨周期应答和群占据241 10.7 询问天线安装高度241 10.8 一次雷达与二次雷达之间的互耦243 第11章 二次雷达设备配置245 11.1 二次监视雷达设备配置及选址原则245 11.1.1 机场建设需求246 11.1.2 环境适应性246 11.1.3 建设可行性247 11.1.4 规划前瞻性248 11.2 二次雷达敌我识别系统设备配置原则249 11.3 地面作战平台设备配置方案250 11.4 空中作战平台设备配置方案250 11.5 海上作战平台设备配置方案251 11.5.1 分散配置方案252 11.5.2 集中配置方案253 第12章 S模式报文及协议255 12.1 询问报文和应答报文256 12.2 奇偶校验259 12.2.1 循环冗余校验编码259 12.2.2 AP字段和PI字段的生成260 12.2.3 上行链路编码器和译码器261 12.2.4 下行链路编码器和译码器263 12.2.5 下行链路纠错译码265 12.3 全呼叫报文270 12.3.1 全呼叫询问报文（UF=11）270 12.3.2 全呼叫应答报文（DF=11)272 12.4 监视报文及协议273 12.4.1 监视询问报文（UF=4/UF=5）274 12.4.2 监视应答报文（DF=4/DF=5）280 12.4.3 全呼叫闭锁协议283 12.5 标准长度监视通信报文285 12.5.1 监视通信询问报文（UF=20/UF=21）285 12.5.2 监视通信应答报文（DF=20/DF=21）285 12.5.3 标准长度通信协议286 12.6 扩展长度报文的传输293 12.6.1 上行ELM（UF=24）293 12.6.2 下行ELM（DF=24）295 12.6.3 多站上行ELM传输协议296 12.6.4 多站下行ELM传输协议299 12.7 空—空服务和信标处理302 12.7.1 空—空监视短询问报文（UF=0）303 12.7.2 空—空监视长询问报文（UF=16）303 12.7.3 空—空监视短应答报文（DF=0）304 12.7.4 空—空监视长应答报文（DF=16）305 12.7.5 空—空处理协议306 12.7.6 间歇信标捕获306 12.7.7 扩展长度间歇信标报文（DF=17）306 第13章 二次雷达新技术313 13.1 混合监视技术313 13.2 数字调制二次雷达技术314 13.2.1 数字基带信号设计315 13.2.2 敌我识别模式数字调制询问信号波形319 13.2.3 敌我识别模式数字调制应答信号波形321 13.2.4 信号处理323 13.2.5 性能分析324 13.3 态势感知工作模式技术326 13.3.1 信标态势感知327 13.3.2 询问-应答态势感知327 13.3.3 空—地态势感知328 13.3.4 信号波形329 13.3.5 性能分析331 13.4 混扰和串扰**技术332 13.4.1 混扰**技术333 13.4.2 串扰**技术335 13.5 时间同步与数字加密336 13.5.1 时间代码与系统时337 13.5.2 询问信号传输参数加密337 13.5.3 询问信道中的信息加密和解密338 13.5.4 应答信道中的信息加密和解密341 13.5.5 加密产生的物理现象343 13.6 技术展望344 13.6.1 系统功能更加完善344 13.6.2 系统性能更加先进344 13.6.3