动目标显示与脉冲多普勒雷达 MATLAB程式设计PDF电子书下载

第1章 基本原理与综述 1

1.1 MTI雷达和PD雷达的应用 1

1.2 多普勒效应 11

例1 利用多次多普勒测量信息确定目标运动轨迹 12

1.3 多普勒处理基础 13

1.3.1 分辨率的考虑［32,33］ 13

1.3.2 面杂波环境中的MTI多普勒滤波器 14

1.3.3 面杂波和体杂波环境中的MTI多普勒滤波器 16

1.3.4 脉冲多普勒雷达的基本原理［2］ 18

1.4 环境图［1,35］ 22

1.5 杂波模型［1］ 25

1.5.1 杂波的高斯模型或瑞利模型［1,43］ 25

1.5.2 杂波的RCS 26

例2 基于常系数Gamma模型求出后向散射系数σ0 28

1.5.3 杂波谱与自相关函数 30

例3 指数形地杂波谱情况下的MTI改善因子 34

1.5.4 非高斯杂波模型 35

1.6 动目标检测器 41

1.6.1 杂波图 49

参考文献 55

第2章 多普勒雷达波形设计与滤波 59

例4 高重频雷达主瓣杂波的放大系数 59

2.1 重频类型的定义［3］ 63

2.2 信号处理与系统比较 64

2.2.1 低重频雷达 64

2.2.2 高重频雷达 69

2.2.3 中重频雷达［2,7,8］ 71

2.3 多普勒滤波 75

2.3.1 相参MTI与非相参MTI 76

2.3.2 多普勒滤波的频域特性 80

例5 赋形MTI对消器的设计 85

2.3.3 数字式多普勒滤波器 87

例6 级联式MTI－FFT多普勒滤波器 93

参考文献 102

第3章 多普勒雷达性能度量 106

3.1 MTI改善因子 106

例7 改善因子分析 110

3.1.1 非相参MTI改善因子 114

3.1.2 对消率 116

3.2 杂波对多普勒雷达性能的影响 120

3.2.1 内部运动杂波谱 122

3.2.2 天线扫描引起的杂波谱 124

3.2.3 平台运动杂波谱 126

3.2.4 发射机不稳定带来的谱展宽 129

3.2.5 杂波限幅频谱展宽 130

3.2.6 PRF参差对改善因子的限制 135

例8 MTI系统中的速度损耗 135

3.2.7 运动补偿损耗对改善因子的限制：TACCAR和DPCA 139

例9 运动补偿MTI的改善因子 140

例10 运动补偿自适应数字MTI［28］ 145

3.2.8 对改善因子的综合影响 149

3.3 振荡器对多普勒雷达性能的影响 151

参考文献 158

第4章 杂波特性和实测数据分析 163

4.1 面杂波 163

4.1.1 地杂波 168

例11 地杂波后向散射系数模型 177

4.1.2 海杂波 186

例12 海杂波后向散射系数模型 193

4.2 大气杂波 205

4.2.1 降雨杂波 207

例13 降雨杂波和箔条杂波中雷达的探测距离 212

4.2.2 箔条杂波 216

例14 箔条的基本原理［55］ 219

例15 在地杂波和箔条杂波中采用FFT处理后的探测距离 223

4.3 杂波幅度统计的近似计算 225

4.3.1 平均后向散射系数的近似计算 226

4.4 杂波的解析表示法 229

4.4.1 高斯过程表示法 229

4.4.2 杂波的莱斯表示法 231

4.4.3 杂波的对数—正态表示法 232

4.4.4 杂波的韦布尔表示 235

4.4.5 杂波的K分布表示 237

例16 雷达杂波分布的仿真［62］ 238

4.5 杂波模型环境 241

4.5.1 ⅡT雷达杂波模型 241

4.5.2 搜索雷达模型环境 244

参考文献 247

第5章 最优多普勒处理理论 252

5.1 最优雷达多普勒处理器 252

5.1.1 横向滤波器 252

5.1.2 单点多普勒处理器 258

5.1.3 最优MTI处理器 261

例17 最优和二项式加权对应的MTI改善因子 266

5.1.4 等间隔多普勒处理器 267

5.2 级联MTI—相参积累器［18,19］ 270

5.3 级联MTI—非相参积累器 279

例18 MTI—非相参积累处理的积累增益 284

例19 横向滤波器和级联MTI—FFT的性能比较 290

参考文献 294

第6章 动目标显示（MTI）系统 296

6.1 MTI结构 296

6.2 动目标性能分析 302

6.2.1 地基监视雷达MTI特性 303

6.2.2 机载监视雷达MTI特性 303

例20 DPCA补偿的MTI对消改善因子［3,11,12］ 308

6.2.3 非线性接收机的MTI性能 311

6.3 MTI雷达滤波器设计 314

6.3.1 非递归型MTI滤波器 314

例21 传递函数和MTI改善因子 320

6.3.2 递归型MTI滤波器 321

6.3.3 多普勒滤波器组——横向滤波器 332

6.4 PRF参差 334

6.4.1 PRF参差盲速 336

例22 PRF参差的传递函数和零点深度 337

例23 MTI的PRF参差速度损耗和改善因子损耗 339

6.4.2 一次对消器MTI的PRF参差 342

6.4.3 PRF参差的双延迟线对消器MTI 345

例24 PRF参差的MTI改善因子 347

6.4.4 参差MTI对消器的综合 349

参考文献 350

第7章 脉冲多普勒系统 356

7.1 脉冲多普勒结构 356

7.2 波形考虑［8,11,15-17］ 363

7.2.1 波形占空比方面的考虑事项［8,11］ 371

7.2.2 天线副瓣要求［11,21,22］ 372

例25 等值线 376

7.3 现代机载拦截雷达 378

7.4 解距离模糊 385

7.4.1 多重高PRF测距［19,36］ 385

例26 中国余数定理 390

7.4.2 调频法测距［8,38］ 392

7.5 主瓣杂波 398

例27 高度线回波 398

例28 采用脉冲多普勒雷达进行导弹逼近告警 404

参考文献 408

第8章 多普勒雷达系统专题 412

8.1 多普勒波束锐化 412

例29 DBS设计 416

8.2 合成孔径雷达 419

例30 SAR设计准则 425

8.3 干涉合成孔径雷达 427

8.3.1 JSTARS［44］ 429

8.3.2 干涉GMTI［2,8,9］ 431

8.4 逆合成孔径雷达 435

8.5 机载雷达空时自适应处理 445

8.5.1 STAP［10,28-32,47］ 448

8.5.2 杂波内部运动对STAP的影响［24,33］ 451

8.5.3 STAP检测 451

8.5.4 采样矩阵求逆 453

例31 自适应阵列和热杂波［34,48］ 453

8.6 MTI设计工具 458

8.6.1 程序讨论和注意事项 462

例32 Marcum－Swerling和Albersheim检测因子的比较 465

参考文献 467