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第1章 绪论 1

1.1 雷达研究背景及意义 1

1.2 超宽带雷达研究背景及意义 2

1.3 超宽带雷达的应用研究 2

1.4 超宽带脉冲压缩雷达的发展 4

1.5 超宽带脉冲压缩雷达的问题 5

1.5.1 探测盲区问题的存在 5

1.5.2 组合调制信号的性能分析和减小探测盲区 5

1.5.3 脉冲压缩雷达距离旁瓣抑制技术 6

1.6 混沌雷达的发展 6

1.7 宽带混沌雷达信号设计与研究 8

1.8 认知雷达的概念 9

1.9 认知雷达的发展 10

1.10 后续章节安排 13

第2章 匹配滤波及模糊函数 15

2.1 匹配滤波 15

2.1.1 最佳线性滤波器 15

2.1.2 匹配滤波与相关器的关系 17

2.2 模糊函数 18

2.2.1 模糊函数的定义 18

2.2.2 模糊图与分辨率 19

2.3 本章小结 21

第3章 大时宽-带宽积信号性能分析及穿墙仿真 22

3.1 线性调频脉冲信号的脉冲压缩处理 22

3.1.1 线性调频脉冲信号及其特性 22

3.1.2 线性调频信号的脉冲压缩仿真分析 27

3.2 超宽带二相编码信号的脉冲压缩处理 30

3.2.1 二相编码信号及其特性 30

3.2.2 伪随机码调制的二相编码脉冲序列 32

3.3 组合调制信号的性能分析 36

3.3.1 常见的组合调制信号 36

3.3.2 伪码-线性调频组合调制 36

3.4 雷达信号形式的复杂化 39

3.5 脉冲拉伸信号处理 39

3.6 线性调频信号及二相编码性能分析与比较 41

3.7 时域有限差分法实现穿墙探测仿真 43

3.7.1 时域有限差分法 43

3.7.2 墙体透射系数仿真与计算 47

3.8 超宽带脉冲压缩穿墙雷达过程仿真 49

3.9 本章小结 51

第4章 组合脉冲信号性能分析及减小盲区的研究 53

4.1 雷达系统探测盲区问题 53

4.2 有效检测脉压系数范围 56

4.3 超宽带组合脉冲信号设计及仿真 57

4.3.1 超宽带组合脉冲信号设计 57

4.3.2 探测性能仿真 58

4.4 伪码-多项式拟合非线性调频组合调制信号及仿真 60

4.4.1 基于驻留相位原理的非线性调频信号产生 60

4.4.2 伪码-非线性调频组合调制信号 62

4.5 伪码-多项式拟合非线性调频组合调制信号的性能分析 65

4.5.1 多项式拟合非线性方法 65

4.5.2 伪码-多项式拟合非线性调频组合调制信号的仿真 66

4.5.3 常见组合调制信号的性能对比分析 66

4.6 截断式压缩脉冲解决单基站雷达盲区的设计 68

4.6.1 单基站脉冲压缩雷达盲区问题 68

4.6.2 截断式压缩脉冲的设计 69

4.6.3 截断式压缩脉冲的探测性能仿真及分析 71

4.7 本章小结 73

第5章 K-MMSE滤波器旁瓣抑制系统 75

5.1 基于窗函数的旁瓣抑制 75

5.2 最小均方误差算法 78

5.2.1 最小均方误差估计原理 78

5.2.2 最小均方误差算法仿真 80

5.2.3 MMSE算法优化超宽带脉冲压缩雷达系统 81

5.2.4 多次MMSE滤波器原理 83

5.3 基于K-MMSE滤波脉冲压缩算法 85

5.3.1 点扩散函数 85

5.3.2 卡尔曼滤波 85

5.3.3 K-MMSE算法 87

5.3.4 K-MMSE滤波器计算机仿真 88

5.4 本章小结 91

第6章 宽带混沌雷达信号设计与研究 92

6.1 混沌序列产生方式 92

6.1.1 混沌概述 92

6.1.2 映射产生混沌 94

6.1.3 激光器产生混沌 98

6.1.4 小结 101

6.2 混沌序列的优化 101

6.2.1 映射混沌序列的优化 101

6.2.2 激光混沌的优化 107

6.2.3 小结 110

6.3 宽带混沌调频雷达信号的设计与性能分析 110

6.3.1 雷达调频信号的设计 110

6.3.2 信号性能指标分析 112

6.3.3 仿真分析 113

6.3.4 小结 118

6.4 本章小结 118

第7章 认知跟踪雷达相关问题研究 119

7.1 数学模型 119

7.1.1 发射波形模型 119

7.1.2 目标状态空间模型 120

7.2 整体框架设计 120

7.2.1 容积卡尔曼滤波 121

7.2.2 量测噪声协方差 123

7.2.3 波形动态选择方法 123

7.3 正弦波调制混沌信号 126

7.3.1 混沌信号 126

7.3.2 正弦波调制的混沌信号 126

7.4 认知雷达目标跟踪中的滤波算法 130

7.4.1 卡尔曼滤波 131

7.4.2 扩展卡尔曼滤波 134

7.4.3 无迹卡尔曼滤波 136

7.5 迭代容积卡尔曼滤波 137

7.5.1 算法原理 138

7.5.2 算法流程 139

7.6 目标跟踪算法仿真 141

7.7 本章小结 143

第8章 认知雷达扩展目标探测研究 144

8.1 认知雷达目标模型 144

8.1.1 点目标回波的数学模型 145

8.1.2 扩展目标回波的数学模型 147

8.2 波形优化设计原理 149

8.3 基于模糊函数的波形设计方法 150

8.3.1 波形设计 150

8.3.2 驻留相位原理对相位近似求解 151

8.4 基于最大信噪比的波形设计方法 155

8.4.1 点目标模型下发射波形与输出信噪比之间的关系 156

8.4.2 扩展目标模型下发射波形与输出信噪比之间的关系 156

8.5 基于信息论的波形设计方法 158

8.5.1 信息论基本知识 158

8.5.2 平均互信息在雷达中的应用 159

8.5.3 噪声环境下平均互信息与发射波形之间的关系 160

8.6 目标检测与发射波形的关系 161

8.7 扩展目标探测波形设计 163

8.7.1 认知雷达扩展目标探测模型 163

8.7.2 时域波形设计方法 165

8.7.3 扩展目标探测波形仿真分析 167

8.8 本章小结 170

参考文献 172