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第一章 绪论 1

1.1 低角跟踪概述 1

1.1.1 问题由来 1

1.1.2 问题界定 3

1.1.3 技术难点 3

1.1.4 误差成因 4

1.1.5 军事需求 4

1.2 低角跟踪技术途径 6

1.2.1 复角技术 6

1.2.2 改进单脉冲 7

1.2.3 多维高分辨 8

1.2.4 频率分集或捷变 9

1.2.5 极化选择 9

1.2.6 多目标估计 9

1.3 阵列雷达低角跟踪研究现状 9

1.3.1 匹配场法 10

1.3.2 子孔径法 10

1.3.3 自适应天线阵法 12

1.3.4 波束域法 12

1.3.5 精确多径模型法 14

1.3.6 极化分集法 21

1.3.7 研究概况 23

1.4 本书概貌 24

参考文献 26

第二章 多径机理与模型 29

2.1 引言 29

2.2 多径几何关系 29

2.2.1 理想平面反射 29

2.2.2 近似平面反射 30

2.2.3 球面反射 31

2.3 菲涅尔区及瑞利判据 31

2.3.1 菲涅尔区 32

2.3.2 瑞利判据 33

2.4 镜面反射机理 33

2.4.1 镜面反射系数 34

2.4.2 发散因子 40

2.4.3 粗糙度因子 40

2.5 漫反射机理 41

2.6 多径条件下阵列信号模型 42

2.7 小结 44

附录2A球面多径求解 44

参考文献 45

第三章 对称波束法 46

3.1 引言 46

3.2 基本原理 46

3.3 对称差波束形成 48

3.3.1 约束条件 48

3.3.2 对称差波束形成 48

3.3.3 最优对称差波束形成 50

3.4 对称波束单脉冲测角算法 51

3.4.1 和通道、差通道热噪声 51

3.4.2 多径加热噪声条件下单脉冲测角 52

3.4.3 非镜像对称多径单脉冲比 52

3.5 性能分析 53

3.5.1 与SNR的关系 53

3.5.2 与目标仰角的关系 54

3.5.3 与ρ的关系 54

3.6 实测数据处理 55

3.7 小结 57

附录3A对称差波束权矢量推导 57

附录3B对称差波束方向图推导 58

附录3C差波束极限证明 58

参考文献 59

第四章 双零点法 60

4.1 引言 60

4.2 基本原理 61

4.3 双零点单脉冲测角算法 62

4.3.1 多径阵列信号模型 62

4.3.2 ML估计 62

4.3.3 双单脉冲测角 63

4.3.4 复反射系数估计 65

4.4 修正和波束方向图、差方向图及鉴角曲线 65

4.4.1 修正和波束、差波束权矢量 65

4.4.2 修正和波束方向图、修正差波束方向图 66

4.4.3 单脉冲鉴角函数 66

4.5 性能分析 68

4.5.1 与SNR的关系 68

4.5.2 与目标仰角的关系 68

4.5.3 与ρ的关系 69

4.6 实测数据处理 70

4.7 小结 71

附录4A ML方程 71

附录4B导向矢量求导 71

附录4C修正和波束方向图、修正差波束方向图推导 72

参考文献 73

第五章 子空间匹配法 74

5.1 引言 74

5.2 多径阵列信号模型 75

5.3 算法原理 75

5.3.1 ML谱估计 75

5.3.2 ρ估计 76

5.3.3 几何解释 76

5.4 性能分析 77

5.4.1 与SNR的关系 77

5.4.2 与目标仰角的关系 78

5.4.3 与ρ的关系 79

5.5 实测数据处理 81

5.5.1 实测数据仰角谱 81

5.5.2 失效原因量化分析 81

5.6 小结 82

参考文献 83

第六章 子孔径法 84

6.1 引言 84

6.2 多径阵列信号模型 84

6.3 子阵划分 85

6.4 算法原理 85

6.4.1 子阵级协方差矩阵 85

6.4.2 正交矢量 86

6.4.3 子阵级仰角谱 86

6.4.4 ρ估计 86

6.5 最优化实现 87

6.6 性能分析 88

6.6.1 与SNR的关系 88

6.6.2 与目标仰角的关系 88

6.6.3 与ρ的关系 90

6.7 实测数据处理 92

6.8 小结 93

附录6A矩阵B的求解 93

附录6B正交矢量求解 94

参考文献 94

第七章 波束域法 95

7.1 引言 95

7.2 多径阵列信号模型 96

7.3 正交波束形成 96

7.4 算法原理 97

7.4.1 波束域协方差矩阵 97

7.4.2 正交矢量 97

7.4.3 波束域仰角谱 98

7.4.4 ρ估计 98

7.5 最优化实现 99

7.6 性能分析 100

7.6.1 与SNR的关系 100

7.6.2 与目标仰角的关系 101

7.6.3 与ρ的关系 102

7.7 实测数据处理 104

7.8 小结 105

附录7A矩阵B的求解 105

附录7B正交矢量求解 106

参考文献 107

第八章 空间平滑法 109

8.1 引言 109

8.2 多径阵列信号模型 109

8.3 空间平滑与去相干效能 110

8.3.1 前向平滑 110

8.3.2 去相干效能 112

8.4 FSS-MUSIC谱估计 113

8.5 性能分析 114

8.5.1 与子阵数的关系 114

8.5.2 与SNR的关系 115

8.5.3 与目标仰角的关系 116

8.5.4 与ρ的关系 117

8.6 实测数据处理 119

8.7 小结 120

参考文献 121

第九章 频率分集法 122

9.1 引言 122

9.2 去相干原理 123

9.3 多频多径阵列信号模型 126

9.3.1 ρ模型 126

9.3.2 多频阵列信号模型 127

9.4 MFML谱估计 127

9.4.1 MFML-Ⅰ型仰角谱函数 128

9.4.2 MFML-Ⅱ型仰角谱函数 128

9.4.3 两型仰角谱函数之间的关系 129

9.4.4 多频抑制仰角模糊机理 131

9.4.5 栅瓣间隔 133

9.4.6 频点数与系统带宽 134

9.5 性能分析 137

9.5.1 测角性能的度量 138

9.5.2 与SNR的关系 139

9.5.3 与目标仰角的关系 140

9.5.4 最小SNR与目标仰角的关系 141

9.6 小结 142

参考文献 143

第十章 极化平滑法 145

10.1 引言 145

10.2 多径极化阵列信号模型 146

10.2.1 极化敏感阵列与几何关系 146

10.2.2 直达信号极化模型 146

10.2.3 ρ模型 147

10.2.4 反射信号极化模型 147

10.2.5 多径极化阵列接收信号模型 148

10.3 极化平滑与去相关效能 149

10.3.1 极化平滑原理 149

10.3.2 去相干效能 150

10.4 PS-MUSIC谱估计 151

10.5 性能分析 152

10.5.1 与SNR的关系 152

10.5.2 与目标仰角的关系 152

10.5.3 与极化角的关系 154

10.6 小结 155

参考文献 155

第十一章 结束语 157

11.1 基本结论 157

11.2 方法对比 158

11.3 研究展望 160

11.3.1 漫反射问题 160

11.3.2 机载雷达多径问题 160

11.3.3 多目标问题 161

参考文献 161