雷達(dá)信號(hào)分選理論研究

前言

　　雷達(dá)輻射源信號(hào)分選是現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)和將來(lái)的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中感知的關(guān)鍵技術(shù)，是電子對(duì)抗以及多模復(fù)合制導(dǎo)中被動(dòng)雷達(dá)尋的器的首要技術(shù)，也是當(dāng)前電子情報(bào)偵察系統(tǒng)（ELINT）和電子支援系統(tǒng)（ESM）中的瓶頸技術(shù)，隨著雷達(dá)的低截獲概率（LPI）技術(shù)、脈內(nèi)波形變換技術(shù)、多參數(shù)捷變等技術(shù)的發(fā)展，及以各種工作體制和多種抗干擾技術(shù)綜合應(yīng)用為特征的極為復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的出現(xiàn)，給雷達(dá)信號(hào)分選提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。　　針對(duì)雷達(dá)對(duì)抗信號(hào)處理研究工作中迫切需要解決的關(guān)鍵理論問(wèn)題，本書(shū)對(duì)復(fù)雜環(huán)境下未知雷達(dá)輻射源信號(hào)分選的體系結(jié)構(gòu)和新方法進(jìn)行了探索性和系統(tǒng)性的研究，獲得了如下研究成果：　?。?）提出一種新的未知輻射源雷達(dá)信號(hào)分選模型結(jié)構(gòu)，新分選模型結(jié)構(gòu)打破了傳統(tǒng)的基于五參數(shù)（DOA、RF、PRL、PW、TOA）的序貫分選模式，以一種新的思路研究復(fù)雜環(huán)境下未知雷達(dá)輻射源信號(hào)分選問(wèn)題，提出了多參數(shù)綜合信號(hào)分選的理念和信號(hào)分選特征提取的概念，將識(shí)別和評(píng)估機(jī)制引入信號(hào)分選系統(tǒng)，增加了基于脈沖幅度調(diào)制信息的信號(hào)分選環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)新模型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)算法和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的研究，證明了新模型結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)更加有效。

內(nèi)容概要

信號(hào)分選是電子對(duì)抗偵察系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，是當(dāng)前雷達(dá)對(duì)抗信號(hào)處理中的一個(gè)重要研究方向。本書(shū)總結(jié)了作者近年來(lái)的研究成果以及國(guó)內(nèi)外這一領(lǐng)域的研究進(jìn)展，對(duì)復(fù)雜環(huán)境下未知雷達(dá)輻射源信號(hào)分選所面臨的關(guān)鍵理論問(wèn)題進(jìn)行了探索性、系統(tǒng)性的研究。全書(shū)由6章組成，主要內(nèi)容有雷達(dá)信號(hào)分選的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展、雷達(dá)輻射源全脈沖信號(hào)模型分析、未知雷達(dá)輻射源信號(hào)分選模型結(jié)構(gòu)、基于支持向量的多參數(shù)綜合聚類信號(hào)分選、雷達(dá)信號(hào)分選的G特征提取方法、基于全脈沖幅度信息分析的踏浪算法等?！　”緯?shū)是關(guān)于雷達(dá)信號(hào)分選理論與技術(shù)的一部專著，可作為高等學(xué)校和科研院所信號(hào)與信息處理、通信與信息系統(tǒng)等專業(yè)的研究生教材或參考書(shū)，也可供從事雷達(dá)、通信、導(dǎo)航與電子對(duì)抗等領(lǐng)域的廣大技術(shù)人員學(xué)習(xí)與參考。

作者簡(jiǎn)介

　　國(guó)強(qiáng)，1972年生于黑龍江省哈爾濱市?，F(xiàn)為哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院副教授，通信與光電測(cè)量研究室主任。教育部學(xué)位與研究生教育專家?guī)煸u(píng)審專家，哈爾濱工業(yè)大學(xué)空間控制與慣性技術(shù)研究中心在站博士后。2009年獲全國(guó)百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名，獲第二批中國(guó)博士后科學(xué)基金特別資助。現(xiàn)主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中國(guó)博士后基金、黑龍江省博士后基金、哈爾濱市創(chuàng)新人才項(xiàng)目等多個(gè)在研項(xiàng)目。發(fā)表學(xué)術(shù)論文二十余篇。主要研究領(lǐng)域：雷達(dá)對(duì)抗、通信與信息系統(tǒng)、模式識(shí)別。

書(shū)籍目錄

前言 第1章　緒論 　1.1　研究背景、研究目的和意義 　　1.1.1　電子戰(zhàn)的定義 　　1.1.2　雷達(dá)偵察概述 　　1.1.3　雷達(dá)信號(hào)分選在電子對(duì)抗中的意義 　　1.1.4　本研究的意義 　1.2　雷達(dá)信號(hào)分選問(wèn)題概述 　　1.2.1　信號(hào)分選處理 　　1.2.2　信號(hào)分選參數(shù)及脈沖描述字 　　1.2.3　雷達(dá)偵察面臨的信號(hào)環(huán)境及其對(duì)信號(hào)分選的影響 　1.3　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展 　1.4　本書(shū)的主要工作 　1.5　本書(shū)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排 第2章　雷達(dá)輻射源全脈沖信號(hào)模型分析 　2.1　雷達(dá)輻射源信號(hào)分選環(huán)境的數(shù)學(xué)模型分析 　2.2　雷達(dá)輻射源信號(hào)的特征分析 　　2.2.1　雷達(dá)信號(hào)的頻域變化特征 　　2.2.2　雷達(dá)信號(hào)的時(shí)域變化特征 　　2.2.3　雷達(dá)信號(hào)的空域參數(shù)模型 　　2.2.4　雷達(dá)信號(hào)的其他特征參數(shù) 　2.3　雷達(dá)信號(hào)的脈沖密度 　2.4　雷達(dá)信號(hào)環(huán)境脈沖丟失概率的分析 　　2.4.1　運(yùn)用隨機(jī)過(guò)程理論的脈沖丟失概率分析 　　2.4.2　運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)理論的脈沖丟失概率分析 　　2.4.3　一種關(guān)于修正脈沖丟失概率的分析 　2.5　本章小結(jié) 第3章　未知雷達(dá)輻射源信號(hào)分選模型結(jié)構(gòu) 　3.1　傳統(tǒng)分選模型結(jié)構(gòu) 　3.2　新模型結(jié)構(gòu) 　3.3　本章小結(jié) 第4章　基于支持向量的多參數(shù)綜合聚類信號(hào)分選 　4.1　統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論 　　4.1.1　統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論概述 　　4.1.2　統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的核心內(nèi)容 　4.2　目前多參數(shù)雷達(dá)信號(hào)分選方法中存在的主要問(wèn)題 　　4.2.1　傳統(tǒng)多參數(shù)雷達(dá)信號(hào)分選體制的不足 　　4.2.2　“容差”問(wèn)題對(duì)雷達(dá)信號(hào)分選的影響 　4.3　基于支持向量聚類和分層互耦的雷達(dá)信號(hào)分選系統(tǒng) 　　4.3.1　ESM數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 　　4.3.2　基于支持向量聚類和分層互耦的分選算法 　　4.3.3　利用“熵”度量的雷達(dá)全脈沖信號(hào)識(shí)別方法 　　4.3.4　利用“類型熵”調(diào)節(jié)SVC聚類分選參數(shù)q和C 　　4.3.5　仿真試驗(yàn)結(jié)果 　4.4　基于支持向量聚類和級(jí)聯(lián)互耦的雷達(dá)信號(hào)分選系統(tǒng) 　　4.4.1　基于級(jí)聯(lián)互耦和支持向量機(jī)的分段聚類信號(hào)分選算法 　　　　4.4.2　仿真試驗(yàn)分析 　4.5　基于SVC和K-Means聚類的雷達(dá)全脈沖信號(hào)分選 　　4.5.1　基于質(zhì)心的K-Means聚類信號(hào)分選分析 　　4.5.2　聯(lián)合SVC和K-Means聚類的信號(hào)分選 　　4.5.3　仿真試驗(yàn)分析 　4.6　本章小結(jié) 第5章　雷達(dá)信號(hào)分選的G特征提取方法 　5.1　特征提取方法 　　5.1.1　預(yù)處理 　　5.1.2　結(jié)構(gòu)函數(shù) 　　5.1.3　經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解 　5.2　仿真驗(yàn)證 　5.3　本章小結(jié) 第6章　基于全脈沖幅度信息分析的踏浪算法 　6.1　踏浪算法 　　6.1.1　對(duì)象分析 　　6.1.2　處理流程 　　6.1.3　初始化 　　6.1.4　轉(zhuǎn)換參數(shù)及預(yù)處理 　　6.1.5　擴(kuò)展Kalman濾波進(jìn)行幅度估計(jì) 　　6.1.6　幅度歸屬判決 　　6.1.7　序列結(jié)束復(fù)合判斷 　6.2　測(cè)試結(jié)果 　　6.2.1　模擬結(jié)果 　　6.2.2　典型分析的例子 　6.3　本章小結(jié) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用和普及，電子信息技術(shù)已廣泛滲透到各種武器裝備和作戰(zhàn)行動(dòng)中，成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的主流技術(shù)。這使得現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)由工業(yè)時(shí)代的機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔r(shí)代的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)理念也由以機(jī)械化作戰(zhàn)平臺(tái)為中心的平臺(tái)中心戰(zhàn)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐攒娛码娮有畔⒕W(wǎng)絡(luò)體系（C4ISR系統(tǒng)）為基礎(chǔ)、信息斗爭(zhēng)為核心的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，即網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)，奪取信息優(yōu)勢(shì)已成為爭(zhēng)奪戰(zhàn)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)并最終贏得戰(zhàn)爭(zhēng)的重要前提和保障?！　≡谖磥?lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，首先進(jìn)行的將是爭(zhēng)奪“制電磁權(quán)”的全新形式的高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)，信息戰(zhàn)將貫穿整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的一個(gè)重要特征是利用一切探測(cè)、感知手段，借助通信、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建打擊目標(biāo)與武器的指揮控制回路，實(shí)施實(shí)時(shí)的精確打擊。在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，空間信息探測(cè)、感知、識(shí)別、傳輸、處理、定位、決策、效能評(píng)估等功能，主要依靠電子（包括光電）技術(shù)來(lái)完成。因此，空間電子對(duì)抗被人們高度重視，也是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展的必然趨勢(shì)?！　?zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境監(jiān)視與定位系統(tǒng)主要的應(yīng)用方向?yàn)閼?zhàn)場(chǎng)電子偵察、電子監(jiān)視及國(guó)土防空體系探測(cè)定位網(wǎng)。和平時(shí)期，對(duì)周邊國(guó)家和地區(qū)的電磁信號(hào)活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行偵察監(jiān)視，可為我軍電子戰(zhàn)情報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)的生成及更新提供素材。戰(zhàn)時(shí)，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中敵我雙方電磁輻射源的性能及分布位置實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)視，以供戰(zhàn)場(chǎng)指揮員了解敵我雙方電磁斗爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，進(jìn)行電磁頻譜控制及指揮決策。在國(guó)土防空中，上述系統(tǒng)與現(xiàn)有的以雷達(dá)為主的有源探測(cè)網(wǎng)協(xié)同工作，形成更加完善的國(guó)土防空體系。　　本書(shū)的研究目的是：為戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境監(jiān)視與定位系統(tǒng)的研制提供技術(shù)；解決復(fù)雜電磁信號(hào)環(huán)境下，對(duì)各種雷達(dá)輻射源或電子裝備的分析判斷等問(wèn)題；為建立威脅庫(kù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，是戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境監(jiān)視與定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。　　……

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