先进雷达系统波形分集与设计PDF电子书下载

波形分集：雷达未来前进之路 1

引言 1

波形分集简史 2

本书概要 4

参考文献 5

第1章 经典雷达波形设计 8

1.1 引言 8

1.2 窄带信号 11

1.3 匹配滤波和模糊函数 11

1.4 线性调频脉冲 13

1.5 相位编码脉冲 15

1.5.1 二相序列 15

1.5.2 多相编码序列 17

1.6 相参脉冲串 18

1.7 失配滤波器 21

1.8 频谱效率 22

1.9 多种脉冲的相参脉冲串 24

1.9.1 互补脉冲 24

1.9.2 频率步进脉冲 26

1.10 频率编码波形 30

1.11 多载频波形 33

1.12 周期连续波 35

1.13 结论 39

参考文献 39

第2章 信息论与雷达波形设计 41

2.1 简介 41

2.2 信息论和雷达波形设计 42

2.2.1 互信息 43

2.2.2 互信息和噪声信道编码定理 43

2.2.3 互信息和雷达测量 45

2.2.4 目标脉冲响应 49

2.2.5 最大互信息波形设计 53

2.3 将信息论应用在雷达领域的近期工作 57

2.4 结论 60

参考文献 60

第3章 多基地模糊函数和传感器布置策略 63

3.1 引言 63

3.2 问题的提出 64

3.3 多基地模糊函数 66

3.4 多基地雷达系统的传感器布置 68

3.5 结论 84

参考文献 85

第4章 MIMO雷达波形设计 86

4.1 引言 86

4.2 MIMO雷达数据模型和发射方案 90

4.3 FT-CDMA 93

4.3.1 MIMO CAN波形 94

4.3.2 ZCZ波形 98

4.4 FDMA 103

4.5 TDMA 103

4.6 DDMA 106

4.7 ST-CDMA 108

4.8 结论 110

参考文献 111

第5章 无源双基地雷达波形 115

5.1 引言 115

5.2 双基雷达的雷达方程 116

5.3 双基雷达的模糊函数 117

5.4 无源双基地雷达波形 119

5.4.1 FM收音机 119

5.4.2 模拟电视 121

5.4.3 数字广播和数字电视 123

5.4.4 手机网络 123

5.4.5 WiFi及WiMAX发射波形 126

5.4.6 其他发射波形 127

5.4.7 发射机汇总 129

5.5 无源双基地雷达实例 130

5.5.1 PBR中的信号与干扰环境[31] 130

5.5.2 PBR处理技术 132

5.5.3 处理结果示例 133

5.5.4 数字发射波形 135

5.6 结论 135

参考文献 136

第6章 仿生波形分集 139

6.1 引言 139

6.2 波形类型 140

6.3 波形分集与“捕食嗡鸣” 144

6.4 频率调制 149

6.4.1 线性调频 149

6.4.2 双曲调频 150

6.4.3 多普勒容限与宽带模糊函数 150

6.5 分集处理 153

6.6 结论 156

参考文献 156

第7章 汽车雷达系统中的连续波形 161

7.1 引言 161

7.2 波形设计 164

7.2.1 单频连续波雷达系统 166

7.2.2 线性调频连续波 169

7.2.3 频移键控波形 173

7.2.4 多频移键控调制波形 176

7.2.5 快速调频 179

7.3 方位角的测量 182

7.4 切向速度测量 184

7.4.1 雷达切向速度的测量 184

7.5 结论 186

参考文献 187

第8章 多基地波形分集雷达的脉冲压缩 188

8.1 引言 188

8.2 多基地接收信号模型 189

8.3 多基地自适应脉冲压缩 192

8.4 MAPC-CLEAN混合算法 196

8.4.1 双基地投影CLEAN 198

8.4.2 混合CLEAN 198

8.5 单脉冲距离多普勒成像 201

8.6 步进频雷达 203

8.7 结论 205

参考文献 206

第9章 多基地雷达系统最优通道选择 208

9.1 引言 208

9.2 双基几何关系 210

9.3 单、双基地模糊函数 211

9.4 单、双基地的克拉美罗下界 212

9.5 LFM脉冲串的模糊函数和克拉美罗下界 215

9.6 TX-RX对的最优选择 221

9.7 结论 226

参考文献 230

第10章 非合作雷达网络的波形设计 232

10.1 引言 232

10.2 系统模型 233

10.3 问题阐述 236

10.3.1 信噪比 236

10.3.2 相互干扰约束 238

10.3.3 能量约束 239

10.4 编码设计 239

10.4.1 等效问题阐述 239

10.4.2 松弛与随机化 240

10.4.3 近似界 241

10.5 性能分析 242

10.5.1 信噪比最大化 242

10.5.2 感应干扰的控制 246

10.5.3 计算复杂性 248

10.6 结论 249

致谢 249

附录 优化问题的可解性 249

参考文献 250

第11章 基于相位共轭与时间反演的波形设计 253

11.1 引言 253

11.2 相位共轭与时间反演的理论背景 254

11.2.1 波传播中的时间反演不变性 254

11.3 相位共轭及可使用的雷达应用 256

11.3.1 相位共轭与经典策略 257

11.3.2 雷达的相位共轭与DORT方法 258

11.3.3 SNR推导——单目标情况 262

11.3.4 SNR推导——多目标情况 264

11.3.5 SNR推导——运动目标 267

11.3.6 检测准则 269

11.4 相位共轭在雷达中的实现 270

11.5 LSEET原型描述 272

11.5.1 UWB相位共轭实验 273

11.5.2 UWB DORT实验 276

11.6 结论 279

致谢 280

参考文献 280

第12章 有源天线系统的空时分集 284

12.1 简介 284

12.2 从聚焦波束和宽波束到多路发射 285

12.3 空时编码 287

12.3.1 原理 287

12.3.2 快速扫描或脉内扫描 289

12.3.3 循环脉冲 290

12.3.4 循环编码：通用原理 292

12.3.5 编码优化 293

12.4 隔行扫描（慢时间空时编码） 298

12.5 目标一致性与分集增益 299

12.5.1 目标一致性 299

12.5.2 分集增益 300

12.6 编码策略 302

12.7 结论 303

参考文献 303

第13章 雷达检测波形优化中的自相关约束 305

13.1 引言 305

13.1.1 综述 305

13.1.2 符号说明 306

13.1.3 背景 306

13.2 优化波形的性能 307

13.2.1 检测某确知信号 308

13.2.2 信号-滤波器联合优化 309

13.2.3 波形单独优化 310

13.2.4 优化波形性能 311

13.3 噪声中的未知目标 312

13.3.1 信号模型 312

13.3.2 问题推导 313

13.3.3 波形频谱 315

13.3.4 结构选择 315

13.4 示例 316

13.4.1 仿真概述 316

13.4.2 不相似的干扰 317

13.4.3 相似的干扰 321

13.5 总结 323

参考文献 331

第14章 基于雷达目标分类的自适应波形设计 334

14.1 引言 334

14.2 波形设计指标 336

14.2.1 最优互信息波形设计 338

14.2.2 最优信噪比波形设计 341

14.3 波形设计案例及性能 343

14.3.1 波形示例 343

14.3.2 饱和情况 347

14.3.3 恒模约束 348

14.3.4 自相关函数及距离旁瓣 349

14.4 应用于雷达目标分类 350

14.4.1 对有限持续目标的修正 351

14.4.2 目标集的谱方差表达式 354

14.4.3 性能展示 357

致谢 361

参考文献 361

第15章 基于跟踪的自适应波形设计 365

15.1 波形捷变跟踪简介 365

15.2 目标跟踪公式化 368

15.3 波形捷变跟踪 369

15.4 MIMO雷达波形捷变跟踪 371

15.4.1 分置MIMO雷达信号模型 371

15.4.2 分置MIMO雷达发射波形的克拉美罗限 372

15.4.3 基于波形捷变的MIMO雷达跟踪 375

15.4.4 仿真结果 377

15.5 城区地形捷变波形跟踪 377

15.5.1 多径传输几何架构 379

15.5.2 城区目标跟踪 381

15.5.3 城区跟踪自适应波形选择 382

15.5.4 仿真结果 383

15.6 基于波形捷变的高杂波城区目标跟踪 384

15.6.1 高杂波城区跟踪 385

15.6.2 自适应波形选择 386

15.6.3 仿真结果 387

15.7 基于波形捷变的MIMO雷达城区跟踪 388

15.7.1 MIMO雷达信号模型以及城区跟踪 389

15.7.2 自适应波形选择 392

15.7.3 仿真结果 393

15.8 结论 394

致谢 395

参考文献 395

第16章 基于目标检测与跟踪的自适应极化波形设计 401

16.1 简介 401

16.2 非均匀强杂波中的目标检测 402

16.2.1 极化雷达模型 403

16.2.2 检测检验 405

16.2.3 目标检测优化 408

16.3 用于目标检测的分置天线极化MIMO雷达 408

16.3.1 信号模型 409

16.3.2 问题公式化 411

16.3.3 检测器 411

16.3.4 标量测量模型 414

16.3.5 数值结果 415

16.4 基于序贯贝叶斯推理基于目标跟踪的自适应极化波形设计 419

16.4.1 自适应波形设计的序贯贝叶斯架构 420

16.4.2 目标动态状态模型和测量模型 421

16.4.3 利用序贯蒙特卡罗方法的目标跟踪 426

16.4.4 基于后验克拉美罗界的最优波形设计 428

16.4.5 数值示例 432

16.5 结论 435

致谢 435

参考文献 436

第17章 与信号相关的杂波背景下知识辅助发射信号与接收滤波器设计 439

17.1 引言 439

17.2 系统模型 441

17.3 问题阐述与设计 445

17.3.1 接收滤波器优化：问题P（n）w的解 448

17.3.2 雷达编码优化：问题P（n）s的解 448

17.3.3 发射-接收系统的设计步骤 451

17.4 性能分析 453

17.4.1 均匀杂波环境 454

17.4.2 非均匀杂波环境 457

17.5 结论 461

致谢 462

附录 463

附录A 引理17.1的证明 463

附录B 式（17.31）的证明 464

附录C 定理17.1的证明 464

附录D 互信息分析 465

附录E 定理17.2的证明 466

附录F 引理17.4的证明 467

附录G 引理17.2的证明 468

参考文献 468