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第1章 无源相参雷达概述1

1.1引言1

1.2系统基本定义2

1.2.1一个例子2

1.2.2有源／无源雷达3

1.2.3非相参、相参雷达7

1.2.4本书定位7

1.3系统组成、原理及关键技术8

1.3.1无源相参雷达组成8

1.3.2工作原理及流程9

1.3.3关键技术10

1.4发展现状13

1.4.1军事应用系统14

1.4.2科研应用系统19

1.4.3国内研发概述22

1.5无源相参雷达应用特点22

1.5.1隐蔽性23

1.5.2反隐身性24

1.5.3部署成本低24

1.6本书内容组织24

参考文献25

第2章 信号处理基础27

2.1引言27

2.2随机信号27

2.2.1随机过程数字特征28

2.2.2平稳性和遍历性28

2.2.3高斯白噪声29

2.3相关接收31

2.3.1相关函数31

2.3.2匹配滤波器32

2.4模糊函数33

2.4.1匹配滤波器组33

2.4.2模糊函数定义34

2.4.3模糊函数性质34

2.5统计估计基础34

2.5.1估计量35

2.5.2估计量的性质35

2.5.3克拉默-拉奥界36

2.6最优滤波理论36

2.6.1维纳滤波器36

2.6.2卡尔曼滤波器38

2.7自适应滤波理论39

2.7.1 LMS自适应滤波器39

2.7.2 RLS自适应滤波器41

2.7.3格型线性预测器42

2.8本章小结45

2.9思考及练习45

参考文献45

第3章 外辐射源特性分析47

3.1引言47

3.2中国地面数字电视广播47

3.2.1信号标准概述47

3.2.2信号技术要点48

3.2.3模糊函数分析49

3.2.4应用于雷达的研究、试验情况51

3.3 DVB-T信号51

3.3.1信号标准概述51

3.3.2信号技术要点51

3.3.3模糊函数分析52

3.3.4应用于雷达的研究、试验情况52

3.4 DVB-S信号53

3.4.1信号标准概述53

3.4.2信号技术要点53

3.4.3模糊函数分析54

3.4.4应用于雷达的研究、试验情况56

3.5 FM信号57

3.5.1信号标准概述57

3.5.2信号技术要点57

3.5.3模糊函数分析57

3.5.4应用于雷达的研究、试验情况58

3.6 GPS信号59

3.6.1信号标准概述59

3.6.2信号技术要点59

3.6.3模糊函数分析59

3.6.4应用于雷达的研究、试验情况60

3.7 GSM信号60

3.7.1信号标准概述60

3.7.2信号技术要点60

3.7.3模糊函数分析63

3.7.4应用于雷达的研究、试验情况63

3.8模拟电视信号64

3.8.1信号标准概述64

3.8.2信号技术要点64

3.8.3模糊函数分析67

3.8.4应用于雷达的研究、试验情况69

3.9本章小结69

3.10思考及练习70

参考文献70

第4章 对消及相干处理74

4.1引言74

4.2自适应杂波对消76

4.2.1基本模型及评价76

4.2.2 LMS类自适应对消方法78

4.2.3分数延迟采样分析及处理81

4.2.4基于矢量步长的归一化最小均方误差算法87

4.2.5快速实现方法91

4.3相干积累97

4.3.1互模计算及应用问题97

4.3.2模糊函数的快速算法98

4.3.3基于分段的多普勒谱分析等效101

4.3.4长时间积累时的目标徙动106

4.3.5距离走动和多普勒徙动校正109

4.4目标检测方法及误差113

4.4.1 CFAR检测113

4.4.2参数测量及误差分析114

4.5其他特殊问题115

4.5.1海杂波抑制115

4.5.2强干扰抑制116

4.6本章小结117

4.7思考及练习118

参考文献118

第5章 参考信号影响分析及处理技术123

5.1引言123

5.2参考信号质量的影响分析124

5.2.1信号模型124

5.2.2 SNR影响分析126

5.2.3 SCR影响分析127

5.2.4目标回波影响分析128

5.3参考信号空域处理129

5.4参考信号时频处理技术131

5.4.1 LMS提纯算法131

5.4.2恒模均衡134

5.4.3复倒谱方法134

5.5参考信号重构技术135

5.5.1重构的定义及应用依据135

5.5.2重构流程136

5.5.3信号域重构137

5.5.4符号域重构142

5.5.5比特域重构145

5.6本章小结153

5.7思考及练习153

参考文献154

第6章 目标波达方向估计158

6.1引言158

6.2无源相参雷达目标角度估计基础159

6.2.1无源相参雷达角度估计在信号处理流程中的衔接关系161

6.2.2杂波对消及相干积累对空间相位差的影响分析162

6.3经典比幅、比相测角在无源相参雷达中的应用165

6.3.1利用幅度信息的测角方法165

6.3.2利用相位信息的测角方法167

6.3.3比幅、比相方法性能分析169

6.3.4经典测角法仿真及实测数据分析172

6.4空间谱估计技术在无源相参雷达中的应用174

6.4.1经典MUSIC算法174

6.4.2无源相参雷达中空间谱估计应用问题175

6.4.3相关数据域伪协方差矩阵构造方法177

6.4.4直接数据域伪协方差矩阵构造方法178

6.4.5基于奇异值分解的伪协方差矩阵构造方法180

6.4.6基于压缩感知的单快拍多目标角度估计方法183

6.5多径效应下无源相参雷达仰角估计183

6.5.1多径对无源相参雷达目标仰角估计的影响184

6.5.2基于波瓣分裂的仰角估计方法186

6.5.3广义MUSIC类仰角估计方法187

6.6本章小结191

6.7思考及练习191

参考文献191

第7章 无源相参雷达系统设计194

7.1引言194

7.2系统设计基础195

7.2.1有源雷达方程回顾195

7.2.2无源雷达方程196

7.2.3无源雷达探测覆盖特点198

7.2.4时延精度分析201

7.2.5测角精度分析202

7.2.6单基距离误差203

7.2.7测速指标204

7.3信号处理损失分析205

7.3.1对消处理损失分析206

7.3.2积累损失分析210

7.4主辅天线设计约束212

7.4.1主辅天线增益、副瓣影响及设计212

7.4.2参考通道杂波强度分析213

7.5通道一致性及杂散设计约束215

7.5.1通道一致性分析215

7.5.2杂散控制要求219

7.6设计例子219

7.6.1设计参数219

7.6.2设计参数说明220

7.6.3威力分析221

7.7本章小结222

7.8思考及练习222

参考文献223

第8章 无源相参雷达发展展望224

8.1技术发展趋势224

8.1.1长时间相参积累处理技术224

8.1.2数据处理技术226

8.1.3新型辐射源及多源综合利用技术227

8.1.4基于运动平台的无源雷达系统227

8.1.5绿色化228

8.2应用展望228

8.2.1机载、艇载侦察预警系统229

8.2.2重点区域综合探测网229

8.2.3低空开放230