海杂波 散射、K分布和雷达性能PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 海用雷达 1

1.3 海面雷达回波的建模 4

1.4 杂波模型在雷达研发中的使用 5

1.4.1 需求定义 6

1.4.2 潜在性能建模 6

1.4.3 系统和算法开发 6

1.4.4 性能评估和验收试验 6

1.4.5 服役期的策略和训练 6

1.4.6 服役期的升级 7

1.5 本书大纲 7

参考文献 9

第一部分 12

第2章 雷达海杂波特征 12

2.1 概述 12

2.2 海表面 13

2.3 海杂波反射系数 14

2.4 幅度统计特性 16

2.4.1 海杂波幅度统计特性的复合特征 17

2.5 频率捷变与海杂波 19

2.6 幅度分布的观测 19

2.7 极化特性 21

2.8 杂波尖峰与调制 24

2.9 雷达海杂波的相干特性 29

2.10 空间特性 32

2.10.1 距离自相关函数（ACF） 32

2.10.2 距离-时间强度图的功率谱分析 34

2.11 双基地杂波 36

2.11.1 双基地散射几何关系 36

2.11.2 双基地反射系数NBRCS 37

2.11.3 双基地幅度统计特性 38

2.11.4 双基地多普勒谱 38

参考文献 38

第3章 海杂波的经验模型 41

3.1 概述 41

3.2 低入射余角下归一化海杂波RCS模型 41

3.2.1 RRE模型 41

3.2.2 GIT模型 43

3.2.3 Sittrop模型 44

3.2.4 TSC模型 45

3.2.5 混合模型 45

3.2.6 其他结论 46

3.3 中、高入射余角归一化RCS模型 47

3.4 双基归一化RCS模型 50

3.4.1 面内NBRCS模型 50

3.4.2 面外NBRCS 52

3.5 低入射余角统计特性 53

3.5.1 对数正态分布 53

3.5.2 威布尔分布 53

3.5.3 复合K分布 54

3.5.4 复合K分布加噪声 55

3.5.5 低入射余角下的形状参数 56

3.5.6 离散尖峰建模 59

3.6 中等入射余角统计特性 62

3.7 双基地幅度统计特性 65

3.8 多普勒频谱 66

3.8.1 平均多普勒频谱 66

3.8.2 多普勒频谱随时间的变化 67

3.8.3 双基多普勒频谱 72

参考文献 72

第4章 杂波和其他随机过程的仿真 75

4.1 引言 75

4.2 根据指定的概率密度函数生成不相关随机数 75

4.3 相关高斯过程的产生 76

4.4 随机过程的傅里叶合成 79

4.5 生成相关伽马分布随机数的近似方法 80

4.6 MNLT产生的非高斯过程的相关特性 81

4.7 相关指数和威布尔过程 82

4.8 通过MNLT产生相关伽马过程 85

4.9 相干杂波仿真 88

4.9.1 杂波谱仿真 89

4.9.2 时间序列数据的仿真 92

4.9.3 讨论 94

参考文献 95

第二部分 98

第5章 概率论基础 98

5.1 概述 98

5.2 有限离散事件 98

5.3 无限离散事件 100

5.4 连续随机变量 101

5.5 随机变量的函数 104

5.6 正态分布 106

5.7 随机过程 111

5.8 功率谱和相关函数 112

5.9 复高斯过程 113

5.10 空间相关过程 115

5.11 随机微分方程和噪声过程 116

5.12 其他成果 121

5.12.1 噪声效应的矩修正 121

5.12.2 有限样本的矩修正 122

5.12.3 顺序统计 123

5.12.4 序贯检验 124

参考文献 126

第6章 高斯和非高斯杂波模型 127

6.1 引言 127

6.2 高斯杂波模型 127

6.3 非高斯杂波 130

6.3.1 非高斯杂波的复合模型 131

6.3.2 局部功率的伽马分布和K分布 132

6.3.3 K分布杂波中的相干信号 133

6.3.4 有加性噪声的K分布杂波 133

6.3.5 零差相位及一般K分布 134

6.4 相干杂波建模 135

参考文献 139

第7章 随机游走模型 140

7.1 引言 140

7.2 非高斯散射的随机游走模型 140

7.3 A类和破碎面模型 143

7.4 K分布噪声的福克尔-普朗克描述 147

7.5 结论 152

参考文献 152

第8章 K分布的扩展 153

8.1 前言 153

8.2 零差和广义K模型 153

8.3 耦合站点的群和连续极限 159

8.4 一些应用 162

8.5 小结 163

参考文献 164

第9章 与K分布有关的特殊函数 165

9.1 前言 165

9.2 伽马函数及相关问题 165

9.3 K分布概率密度函数的一些性质 168

9.4 贝塞尔函数In和Jn 172

9.5 Hermite和拉盖尔多项式展开 175

参考文献 177

第三部分 180

第10章 海杂波中小目标的检测 180

10.1 引言 180

10.2 检测和虚警概率的统计模型 180

10.3 似然比与最优检测 181

10.4 一些简单的性能计算 182

10.5 广义似然比方法 185

10.6 一个简单高斯例子 187

10.6.1 一个简单的基于似然比的方法 187

10.6.2 基于广义似然比的方法 188

10.7 瑞利杂波中稳定信号的检测 190

10.7.1 基于广义似然比的方法 190

10.7.2 间隔内峰值检测 193

10.8 相参检测中的应用 195

10.9 杂波参数估计 196

10.9.1 伽马和威布尔参数的最大似然估计器 196

10.9.2 易处理但次优的K和威布尔参数估计器 197

10.10 非高斯杂波复合形式的含义 198

10.10.1 改进的基于广义似然比的检测 199

10.10.2 改进的间隔内峰值检测 200

10.11 结束语 200

参考文献 201

第11章 海洋表面特征成像 202

11.1 引言 202

11.2 相关高斯数据的分析 202

11.2.1 X处理 202

11.2.2 Xa处理和白化滤波器 203

11.2.3 最佳X处理 204

11.3 Wishart分布 206

11.3.1 实Wishart分布 206

11.3.2 复Wishart分布 207

11.4 极化和干涉处理 208

11.4.1 干涉和极化数据的X处理 210

11.4.2 干涉数据的相位增量处理 211

11.4.3 相参求和与分辨增强 213

11.5 用匹配滤波进行特征检测 215

11.6 匹配滤波处理的虚警率 216

11.6.1 全局最大值单点统计特性的简单模型 217

11.6.2 维高斯过程的全局最大值和匹配滤波器对时间序列的虚警曲线 218

11.6.3 扩展到二维匹配滤波 220

11.7 相关信号的复合模型 221

参考文献 223

第12章 雷达检测性能计算 224

12.1 引言 224

12.2 雷达方程和几何结构 224

12.3 海杂波起伏与虚警 227

12.4 目标RCS模型与检测概率 232

12.5 对数检波器的检测性能 239

12.6 K分布、威布尔分布和正态分布模型的比较 242

12.7 脉冲多普勒处理的性能预测 247

12.8 端到端的雷达检测性能 249

12.8.1 雷达极化 252

12.8.2 目标模型 253

12.8.3 目标暴露时间 253

12.8.4 雷达分辨率 254

12.8.5 扫描速率 255

12.9 其他类型雷达的模拟 256

参考文献 256

第13章 恒虚警检测 258

13.1 引言 258

13.2 对杂波幅度变化的自适应 259

13.2.1 接收信号动态范围的控制 259

13.2.2 用于瑞利杂波的对数快时常数接收机 260

13.2.3 单元平均CFAR检测器 261

13.2.4 线性预测技术 277

13.2.5 非线性顶测器 278

13.3 对变化的杂波概率密度函数的自适应 278

13.3.1 分布族拟合 279

13.3.2 与分布无关的检测 280

13.3.3 K分布形状参数的估计 282

13.3.4 威布尔形状参数的估计 286

13.4 其他CFAR检测技术 286

13.4.1 特定站点CFAR 286

13.4.2 闭环系统 287

13.4.3 瞬态相干性的应用 287

13.4.4 扫描间积累 288

13.5 实用CFAR检测器 288

参考文献 289

第14章 雷达性能规格及其测量 291

14.1 引言 291

14.2 性能规格问题 291

14.2.1 讨论 291

14.2.2 自适应雷达 293

14.2.3 自适应系统的规格 294

14.2.4 实用的性能规格 294

14.3 性能预测 299

14.3.1 杂波幅度统计特性 300

14.3.2 杂波散斑分量 301

14.3.3 虚警 301

14.4 度量性能 302

14.4.1 试验 303

14.4.2 工厂测试 303

14.4.3 建模和仿真 304

14.5 测量方法与精度 304

14.5.1 检测概率 305

14.5.2 虚警概率PFA 308

14.5.3 试验的统计分析 309

参考文献 310

第四部分 314

第15章 高入射余角的雷达散射 314

15.1 引言 314

15.2 海表面模型 315

15.3 高入射余角的海面电磁散射 320

15.4 高入射余角的洋流成像 324

参考文献 332

第16章 低入射余角的雷达散射 334

16.1 引言 334

16.2 中入射余角散射的复合模型 334

16.3 低入射余角散射的超越复合模型 337

16.4 破碎波散射 346

16.5 低入射余角的海洋平均散射 349

16.6 低入射余角的海洋成像 351

16.7 滨海环境下的海杂波 353

参考文献 355

第17章 波纹表面的雷达散射 356

17.1 标量散射问题的积分方程 356

17.2 二维和三维格林函数的Helmholtz方程 358

17.3 菲涅尔公式的推导 360

17.4 积分方程的近似解耦——阻抗边界条件 361

17.5 理想导体表面的散射 363

17.5.1 物理光学或Kirchoff近似 363

17.5.2 小高度扰动理论——理想导体情况 365

17.5.3 半空间和相互作用场形式 366

17.6 非理想导体的表面散射：小高度扰动理论 369

17.7 散射问题的数值解 372

17.7.1 理想导体散射 373

17.7.2 非理想导体的散射——修正的F/B方法 379

17.8 前/后向计算的阻抗边界条件 381

17.9 辅助平面贡献的评估 382

17.10 总结 384

参考文献 385