雷達(dá)信號(hào)處理基礎(chǔ)

前言

　　本書(shū)作者M(jìn)ark A.Richards現(xiàn)在是佐治亞理工學(xué)院的首席研發(fā)工程師和兼職教授，他是專(zhuān)門(mén)從事雷達(dá)信號(hào)處理的知名學(xué)者，同時(shí)有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研經(jīng)歷，長(zhǎng)期從事關(guān)于雷達(dá)信號(hào)處理、雷達(dá)圖像處理和相關(guān)學(xué)科的研究生教學(xué)和專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)。他曾被聘為美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署項(xiàng)目經(jīng)理，IEEE 2001年雷達(dá)會(huì)議的總主席，以及IEEE圖像處理和IEEE信號(hào)處理期刊的副編輯?！　”緯?shū)從數(shù)字信號(hào)處理的角度出發(fā)，對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理這一基本的課題進(jìn)行了深入的探討。不僅對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理的基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行了詳盡的介紹，而且結(jié)合當(dāng)前雷達(dá)信號(hào)處理的發(fā)展，對(duì)一些更先進(jìn)的課題進(jìn)行了論述。本書(shū)在國(guó)外高校作為研究生教材已使用多年，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在引入本書(shū)，使眾多對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理這一課題進(jìn)行學(xué)習(xí)的研究生和從事這一領(lǐng)域工作或者相關(guān)專(zhuān)業(yè)的研究人員，可以更深入地了解國(guó)際雷達(dá)發(fā)展動(dòng)態(tài)和更多的技術(shù)成果。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)譯自國(guó)際著名雷達(dá)信號(hào)處理專(zhuān)家Mark A. Richards教授編寫(xiě)的教科書(shū)。該書(shū)介紹了雷達(dá)系統(tǒng)與信號(hào)處理的基本理論和方法，主要內(nèi)容包括：雷達(dá)系統(tǒng)導(dǎo)論、雷達(dá)信號(hào)模型、脈沖雷達(dá)信號(hào)的采樣和量化、雷達(dá)波形、多普勒處理、檢測(cè)基礎(chǔ)原理、恒虛警率檢測(cè)、合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)、波束形成和空-時(shí)二維自適應(yīng)處理導(dǎo)論。書(shū)中包含了大量反映雷達(dá)信號(hào)處理最新研究成果和當(dāng)前研究熱點(diǎn)的補(bǔ)充內(nèi)容，提供了大量有助于讀者深入的示例。該書(shū)對(duì)基礎(chǔ)理論和方法進(jìn)行了詳盡的介紹與深入嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌?，是一本雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域中高水平的教科書(shū)。    本書(shū)適合于從事雷達(dá)成像、檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理及相關(guān)信號(hào)處理的研究生作為教材使用，也是相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究人員不可多得的一本參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

　　Mark A.Richards。博士，佐治亞理工學(xué)院（Georgia Institute of Technology）的首席研發(fā)工程師和兼職教授。他具有20余年在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界及政府部門(mén)從事雷達(dá)信號(hào)處理和嵌入式計(jì)算方面研究的經(jīng)歷。他曾被聘為美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署項(xiàng)目經(jīng)理、IEEE 2001年雷達(dá)會(huì)議的總主席

書(shū)籍目錄

第1章  雷達(dá)系統(tǒng)導(dǎo)論　1.1  雷達(dá)的歷史和應(yīng)用  1.2  雷達(dá)的基本功能  1.3  脈沖體制雷達(dá)的各個(gè)部分    1.3.1  發(fā)射機(jī)和波形發(fā)生器    1.3.2  天線    1.3.3  接收機(jī)  1.4  一些信號(hào)處理概念和運(yùn)算    1.4.1  分辨率    1.4.2  空間頻率    1.4.3  傅里葉變換    1.4.4  采樣理論和譜周期化    1.4.5  信號(hào)的矢量表示    1.4.6  數(shù)據(jù)積累    1.4.7  相關(guān)  1.5  基本雷達(dá)信號(hào)處理的預(yù)覽    1.5.1  雷達(dá)的時(shí)間尺度    1.5.2  現(xiàn)象學(xué)    1.5.3  信號(hào)調(diào)節(jié)和干擾抑制    1.5.4  成像    1.5.5  檢測(cè)    1.5.6  后處理  1.6  雷達(dá)文獻(xiàn)    1.6.1  雷達(dá)系統(tǒng)和組成    1.6.2  雷達(dá)信號(hào)處理    1.6.3  先進(jìn)雷達(dá)信號(hào)處理    1.6.4  當(dāng)前的雷達(dá)研究  參考文獻(xiàn)第2章  信號(hào)模型  2.1  雷達(dá)信號(hào)的組成  2.2  幅度模型    2.2.1  簡(jiǎn)單點(diǎn)目標(biāo)的雷達(dá)距離方程    2.2.2  分布目標(biāo)形式的距離方程    2.2.3  雷達(dá)截面積    2.2.4  氣象目標(biāo)的雷達(dá)截面積    2.2.5  雷達(dá)截面積的統(tǒng)計(jì)描述    2.2.6  Swerling模型  2.3  雜波    2.3.1  Do的特性    2.3.2  信號(hào)雜波比    2.3.3  雜波的時(shí)間和空間相關(guān)性    2.3.4  雷達(dá)截面積的混合模型  2.4  噪聲模型和信號(hào)噪聲比  2.5  干擾  2.6  頻率模型：多普勒移動(dòng)    2.6.1  多普勒移動(dòng)    2.6.2  多普勒移動(dòng)的簡(jiǎn)化分析方法    2.6.3  “停一跳”假設(shè)和空間多普勒  2.7  空間模型    2.7.1  隨角度和橫距的變化　　2.7.2  隨距離的變化    2.7.3  投影    2.7.4  多徑  2.8  譜模型  2.9  總結(jié)  參考文獻(xiàn)第3章  脈沖雷達(dá)信號(hào)的采樣與量化  3.1  雷達(dá)信號(hào)采樣的域和標(biāo)準(zhǔn)    3.1.1  時(shí)間和頻率采樣    3.1.2  空間采樣    3.1.3  采樣準(zhǔn)則  3.2  快時(shí)間維采樣  3.3  慢時(shí)間維采樣：脈沖重復(fù)間隔的選擇  3.4  多普勒頻譜采樣    3.4.1  多普勒中的奈奎斯特速率    3.4.2  跨騎損失  3.5  空間和角度維采樣    3.5.1  固定相位單元間距    3.5.2  天線波束間隔  3.6  量化  3.7  I／Q通道不均衡及數(shù)字I／Q    3.7.1  I／Q通道不均衡及其補(bǔ)償    3.7.2  I／Q通道誤差校正    3.7.3  數(shù)字I／Q  參考文獻(xiàn)第4章  雷達(dá)波形  4.1  簡(jiǎn)介  4.2  波形匹配濾波器    4.2.1  匹配濾波器    4.2.2  單頻脈沖匹配濾波    4.2.3  全距離匹配濾波器    4.2.4  匹配濾波器的距離分辨率  4.3  動(dòng)目標(biāo)的匹配濾波  4.4  模糊函數(shù)    4.4.1  模糊函數(shù)的定義和性質(zhì)    4.4.2  簡(jiǎn)單脈沖的模糊函數(shù)  4.5  脈沖串波形    4.5.1  脈沖串波形的匹配濾波器    4.5.2  逐個(gè)脈沖處理    4.5.3  距離模糊    4.5.4  脈沖串波形的多普勒響應(yīng)    4.5.5  脈沖串波形的模糊函數(shù)    4.5.6  慢時(shí)間頻譜和模糊函數(shù)的關(guān)系  4.6  調(diào)頻脈沖壓縮波形    4.6.1  線性調(diào)頻波形    4.6.2  駐相原理    4.6.3  LFM波形的模糊函數(shù)    4.6.4  距離-多普勒耦合    4.6.5  拉伸處理  4.7  FM波形的距離旁瓣控制　　4.7.1  匹配濾波器頻率響應(yīng)整形    4.7.2  波形頻譜整形  4.8  步進(jìn)頻率波形  4.9  相位調(diào)制脈沖壓縮波形    4.9.1  二相編碼    4.9.2  多相編碼  4.10  Costas頻率編碼  參考文獻(xiàn)第5章  多普勒處理  5.1  其他形式的多普勒譜  5.2  運(yùn)動(dòng)目標(biāo)指示    5.2.1  脈沖對(duì)消器    5.2.2  匹配濾波器的矢量表示    5.2.3  雜波抑制的匹配濾波器    5.2.4  盲速和參差PRF    5.2.5  質(zhì)量圖    5.2.6  MTI性能限制  5.3  脈沖多普勒處理    5.3.1  運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的離散時(shí)間傅里葉變換    5.3.2  DTH采樣：離散傅里葉變換    5.3.3  基于.DFr的脈沖多普勒處理的匹配濾波器和濾波器組解釋    5.3.4  精細(xì)多普勒估計(jì)    5.3.5  脈沖多普勒處理的現(xiàn)代譜估計(jì)    5.3.6  駐留間參差  5.4  脈沖對(duì)處理  5.5  其他多普勒處理問(wèn)題    5.5.1  MTI和脈沖多普勒級(jí)聯(lián)處理    5.5.2  暫態(tài)影響    5.5.3  PRF體制和模糊解決  5.6  雜波圖和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器    5.6.1  雜波圖    5.6.2  運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器  5.7  運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的MTI：自適應(yīng)偏移相位中心天線處理    5.7.1  DPCA概念    5.7.2  自適應(yīng)DPCA  參考文獻(xiàn)第6章  檢測(cè)基礎(chǔ)原理  6.1  雷達(dá)假設(shè)檢驗(yàn)檢測(cè)    6.1.1  奈曼-皮爾遜準(zhǔn)則    6.1.2  似然比檢驗(yàn)  6.2  相干系統(tǒng)中的門(mén)限檢測(cè)    6.2.1  相干接收器的高斯情況    6.2.2  未知參數(shù)和門(mén)限檢測(cè)    6.2.3  線性檢測(cè)算子和平方律檢測(cè)算子    6.2.4  其他未知參數(shù)  6.3  雷達(dá)信號(hào)的門(mén)限檢測(cè)    6.3.1  相干、非相干和二元積累    6.3.2  非起伏目標(biāo)    6.3.3  Albersheim方程    6.3.4  起伏目標(biāo)    6.3.5  Shnidman方程  6.4  二元積累  6.5  有用的數(shù)值近似    6.5.1  誤差方程近似    6.5.2  幅度函數(shù)近似  參考文獻(xiàn)第7章  恒虛警率檢測(cè)  7.1  未知干擾對(duì)虛警概率的影響  7.2  單元平均CFAR    7.2.1  P變化所產(chǎn)生的影響    7.2.2  單元平均CFAR的概念    7.2.3  CFAR參考窗  7.3  單元平均CFAR分析    7.3.1  單元平均CFAR門(mén)限的推導(dǎo)    7.3.2  單元平均CFAR的性能    7.3.3  恒虛警損失  7.4  單元平均CFAR的局限    7.4.1  目標(biāo)遮蔽效應(yīng)    7.4.2  雜波邊緣效應(yīng)  7.5  單元平均CFAR的改進(jìn)方法  7.6  有序統(tǒng)計(jì)CFAR  7.7  CFAR有關(guān)其他主題    7.7.1  自適應(yīng)CFAR    7.7.2  兩參數(shù)CFAR    7.7.3  雜波圖CFAR    7.7.4  非參量CFAR    7.7.5  虛警概率的系統(tǒng)級(jí)控制  參考文獻(xiàn)第8章  合成孔徑成像技術(shù)  8.1  合成孔徑雷達(dá)基礎(chǔ)    8.1.1  雷達(dá)橫向分辨力    8.1.2  合成孔徑的觀點(diǎn)    8.1.3  多普勒的觀點(diǎn)    8.1.4  SAR的場(chǎng)景覆蓋和采樣  8.2  條帶式SAR的數(shù)據(jù)特性    8.2.1  條帶式SAR的成像幾何    8.2.2  條帶式SAR的回波數(shù)據(jù)特性  8.3  條帶SAR的成像算法    8.3.1  多普勒波束銳化    8.3.2  二次相位誤差的影響    8.3.3  距離-多普勒算法    8.3.4  聚焦深度  8.4  聚束SAR的數(shù)據(jù)特性  8.5  聚束SAR的極坐標(biāo)格式成像算法  8.6  干涉SAR技術(shù)    8.6.1  地面高程在SAR圖像中的表現(xiàn)    8.6.2  IFSAR處理步驟  8.7  其他考慮    8.7.1  SAR運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和自聚焦    8.7.2  自聚焦　　8.7.3  相干斑抑制  參考文獻(xiàn)第9章  波束形成和空一時(shí)二維自適應(yīng)處理導(dǎo)論  引言  9.1  空域?yàn)V波    9.1.1  常規(guī)波束形成    9.1.2  自適應(yīng)波束形成    9.1.3預(yù)處理后的自適應(yīng)波束形成  9.2  空-時(shí)信號(hào)環(huán)境  9.3  空-時(shí)信號(hào)建模  9.4  空-時(shí)信號(hào)處理    9.4.1  最優(yōu)匹配濾波    9.4.2  STAP性能測(cè)度    9.4.3  STAP與DPCA(偏移相位中心天線處理)之間的關(guān)系    9.4.4  自適應(yīng)匹配濾波  9.5  STAP計(jì)算問(wèn)題    9.5.1  功率域解    9.5.2  功率域解的運(yùn)算量    9.5.3  電壓域解及運(yùn)算量    9.5.4  運(yùn)算速率  9.6  降維STAP  9.7  高級(jí)STAP算法和分析  9.8  STAP限锘參考文獻(xiàn)附錄A  縮略詞語(yǔ)表

章節(jié)摘錄

　　第1章　雷達(dá)系統(tǒng)導(dǎo)論　　1.1　雷達(dá)的歷史和應(yīng)用　　英文中的“radar”（雷達(dá)）一詞原本是一個(gè)縮略語(yǔ)（RADAR），表示“radio detection and ranging”（無(wú)線電檢測(cè)與測(cè)距）。而今天，由于它已經(jīng)成為一項(xiàng)非常廣泛實(shí)用的技術(shù)，“radar”一詞也就變成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的英文名詞。很多人對(duì)它的直接體驗(yàn)是它可以用來(lái)測(cè)量棒球或者汽車(chē)的速度?！　±走_(dá)的歷史可以追溯到現(xiàn)代電磁理論發(fā)展的早期（Swords，1986；Skolink，2001）。1886年，Heitz證明了無(wú)線電波具有反射的特性，并且1900年Tesla在一次訪談中描述了電磁檢測(cè)和速度測(cè)量的概念。1903年和1904年，德國(guó)工程師Hulsmeyer利用電磁波的反射進(jìn)行了艦船檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)。1922年Marconi又對(duì)這一概念進(jìn)行了廣泛宣傳，同年，美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室的Taylor和Young用實(shí)驗(yàn)證實(shí)雷達(dá)可以對(duì)艦船進(jìn)行檢測(cè)，1930年該實(shí)驗(yàn)室的Hyland首次用雷達(dá)檢測(cè)到了飛機(jī)，雖然這是一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)，但它引起了科技人員更深入的研究，最終，于1934年誕生了一項(xiàng)現(xiàn)在稱(chēng)為連續(xù)波雷達(dá)的美國(guó)專(zhuān)利?！　±走_(dá)技術(shù)的快速發(fā)展和擴(kuò)散是在20世紀(jì)30年代的中后期。在此期間，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、俄國(guó)、意大利和日本都獨(dú)立開(kāi)展研究，取得了重大進(jìn)展。在美國(guó)，海軍實(shí)驗(yàn)室的R.M.Page于1934年開(kāi)始研發(fā)脈沖雷達(dá)，1936年首次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)成功。1936年美國(guó)軍用信號(hào)公司也積極開(kāi)展雷達(dá)研究工作，并于1938年研制出第一部實(shí)用的雷達(dá)系統(tǒng)——SCR一268對(duì)空火控雷達(dá)，1939年研制出SCR-270預(yù)警雷達(dá)，遺感的是，其在珍珠港的檢測(cè)結(jié)果被忽視了。由于受到戰(zhàn)爭(zhēng)威脅的激勵(lì)，英國(guó)的Watson—Watt于1935年積極地開(kāi)展雷達(dá)的研究，同年完成了脈沖雷達(dá)的驗(yàn)證。1938年英國(guó)建成了著名的ChainHome監(jiān)視雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)一直工作到二戰(zhàn)結(jié)束。在1939年，英國(guó)還研制了第一臺(tái)機(jī)載截獲雷達(dá)。1940年，美國(guó)和英國(guó)開(kāi)始在雷達(dá)研究方面交換情報(bào)。截止到此，絕大多數(shù)雷達(dá)都工作在高頻（HF）和甚高頻（VHF）頻段。但是，英國(guó)研究人員揭示了臨界腔體微波功率磁控管的奧秘，而美國(guó)在麻省理工學(xué)院建立了輻射實(shí)驗(yàn)室，這二者奠定了微波頻段雷達(dá)成功發(fā)展的基礎(chǔ)，此后微波雷達(dá)成為主流。

編輯推薦

　　這本嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹髟醋杂谝晃辉擃I(lǐng)域令人尊敬的領(lǐng)導(dǎo)者，它提供了其他文獻(xiàn)中所沒(méi)有的關(guān)于雷達(dá)DSP基礎(chǔ)及其應(yīng)用的詳細(xì)內(nèi)容。 對(duì)于那些不只想從普通雷達(dá)系統(tǒng)的書(shū)籍中粗略學(xué)習(xí)信號(hào)處理，還想學(xué)到更多關(guān)于信號(hào)模型、波形、干擾抑制、探測(cè)，以及諸如SAR和SFAP等高級(jí)雷達(dá)信號(hào)處理主題的人而言，本書(shū)是非常合適的。 經(jīng)過(guò)多年研究生和職業(yè)教育的完善與檢驗(yàn)，這本深入介紹雷達(dá)DSP技術(shù)的書(shū)籍，以現(xiàn)有的先進(jìn)雷達(dá)技術(shù)為基礎(chǔ)，全面討論了以下幾方面的問(wèn)題，并提供了詳盡的例子：多域信號(hào)獲取和采樣、目標(biāo)和干擾模型、常見(jiàn)雷達(dá)波形、干擾抑制技術(shù)、檢測(cè)算法和工具、合成孔徑成像和自適應(yīng)陣列處理基礎(chǔ)。

圖書(shū)封面

圖書(shū)標(biāo)簽Tags

無(wú)

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    雷達(dá)信號(hào)處理基礎(chǔ) PDF格式下載

---