高頻超視距雷達：基本原理、信號處理與實際應用

目    錄
第1章  緒論
1．1  背景與動機
1．1．1  視距雷達
1．1．2  覆蓋局限
1．1．3  超越視距
1．2  超視距雷達原理
1．2．1  工作原理
1．2．2  常規(guī)特性
1．2．3  實際應用
1．3  高頻雷達方程
1．3．1  斜距
1．3．2  發(fā)射功率
1．3．3  天線增益
1．3．4  目標RCS
1．3．5  積累時間
1．3．6  總損耗
1．3．7  傳輸因子
1．3．8  大氣噪聲
1．3．9  數(shù)值示例
1．4  基本系統(tǒng)性能
1．4．1  最小和最大距離覆蓋
1．4．2  駐留照射區(qū)域
1．4．3  分辨率和精度
第一部分  基 本 原 理
第2章  天波傳播
2．1  電離層
2．1．1  歷史回顧
2．1．2  形成和結構
2．1．3  D層、E層和F層
2．2  空間和時間變化性
2．2．1  無線電波垂直探測
2．2．2  實測和模型
2．2．3  電離層騷擾和電離層暴
2．3  電離層斜向傳播
2．3．1  等價關系
2．3．2  點對點鏈路
2．3．3  頻率、仰角和地面距離
2．4  電離層模式
2．4．1  尋常波和異常波
2．4．2  多徑傳播
2．4．3  幅度和相位衰落
第3章  系統(tǒng)特性
3．1  基礎知識
3．1．1  配置與站址選擇
3．1．2  雷達波形
3．1．3  帶外泄漏
3．2  雷達架構
3．2．1  發(fā)射系統(tǒng)
3．2．2  接收系統(tǒng)
3．2．3  天線陣列校準
3．3  頻率管理
3．3．1  傳輸路徑評估
3．3．2  信道占用和噪聲
3．3．3  電離層模式結構
3．4  歷史回顧
3．4．1  過去和當前的系統(tǒng)
3．4．2  澳大利亞超視距雷達
3．4．3  未來展望
第4章  常規(guī)處理
4．1  信號環(huán)境
4．1．1  目標回波
4．1．2  雜波回波
4．1．3  噪聲和干擾
4．2  標準步驟
4．2．1  脈沖壓縮
4．2．2  陣列波束形成
4．2．3  多普勒處理
4．3  操作方法
4．3．1  空中和海上任務
4．3．2  瞬態(tài)干擾抑制
4．3．3  數(shù)據(jù)外推和信號調(diào)節(jié)
4．4  檢測和跟蹤
4．4．1  恒虛警率處理
4．4．2  閾值檢測與峰值估計
4．4．3  跟蹤和坐標配準
第5章  表面波雷達
5．1  一般特性
5．1．1  工作原理
5．1．2  構成和性能
5．1．3  實際應用
5．2  傳播機理
5．2．1  近距離和遠距離
5．2．2  對流層折射
5．2．3  表面粗糙度和混合路徑
5．3  環(huán)境因素
5．3．1  海雜波
5．3．2  電離層雜波
5．3．3  干擾和噪聲
5．4  實際實現(xiàn)
5．4．1  配置和選址
5．4．2  雷達子系統(tǒng)
5．4．3  信號和數(shù)據(jù)處理
5．5  實際因素
5．5．1  雷達截面積
5．5．2  多頻操作
5．5．3  系統(tǒng)實例
第二部分  信 號 描 述
第6章  波干涉模型
6．1  定性描述
6．1．1  背景和范圍
6．1．2  合成波場概略結構
6．1．3  單個模式的精細結構
6．2  通道散射函數(shù)
6．2．1  電離層模式識別
6．2．2  模式參數(shù)
6．2．3  精細結構觀測
6．3  精細結構解析
6．3．1  信號描述
6．3．2  參數(shù)估計
6．3．3  空-時MUSIC
6．4  試驗結果
6．4．1  數(shù)據(jù)預分析
6．4．2  模型擬合精度
6．4．3  總結與討論
第7章  統(tǒng)計信號模型
7．1  平穩(wěn)過程
7．1．1  背景和范圍
7．1．2  高頻信號測量
7．1．3  天線陣列拓展
7．2  漫散射
7．2．1  數(shù)學表達式
7．2．2  時變的電離層結構
7．2．3  自相關函數(shù)
7．3  時域統(tǒng)計特性
7．3．1  參數(shù)估計方法
7．3．2  假設接受檢驗
7．3．3  空間同質(zhì)性假設
7．4  空間和空時統(tǒng)計
7．4．1  相關系數(shù)
7．4．2  平均平面波前
7．4．3  空-時分離特性
第8章  高頻通道模擬器
8．1  點源和擴展源
8．1．1  傳統(tǒng)陣列處理模型
8．1．2  相干和非相干射線分布
8．1．3  分布信號的參量化
8．2  廣義WATTERSON模型
8．2．1  數(shù)學公式和解釋
8．2．2  時-空起伏
8．2．3  期望的二階統(tǒng)計
8．3  參數(shù)估計技術
8．3．1  標準識別過程
8．3．2  匹配場MUSIC算法
8．3．3  多項式求根法
8．4  實測數(shù)據(jù)應用
8．4．1  閉合形式的最小二乘法
8．4．2  基于子空間的方法
8．4．3  總結與討論
第9章  干擾對消技術分析
9．1  干擾和噪聲抑制技術
9．1．1  空域處理技術
9．1．2  流行的自適應波束形成技術
9．1．3  高頻應用
9．2  標準自適應波束形成
9．2．1  采樣矩陣求逆技術
9．2．2  算法的實際應用
9．2．3  另一種時變方法
9．3  瞬時性能分析
9．3．1  實測數(shù)據(jù)采集
9．3．2  CPI內(nèi)性能分析
9．3．3  輸出SINR改善
9．4  統(tǒng)計性能分析
9．4．1  分幅方法
9．4．2  分批方法
9．4．3  實際工作問題
9．5  仿真性能預測
9．5．1  多通道模型參數(shù)
9．5．2  波形擾動的影響
9．5．3  總結與討論
第三部分  處 理 技 術
第10章  自適應波束形成
10．1  基本概念
10．1．1  最優(yōu)和自適應濾波
10．1．2  平穩(wěn)高斯情況
10．1．3  真實環(huán)境
10．2  問題形成
10．2．1  干擾與雜波抑制
10．2．2  多通道數(shù)據(jù)模型
10．2．3  標準自適應波束形成
10．3  時變方法
10．3．1  隨機約束方法
10．3．2  時變空間自適應處理
10．3．3  實驗結果
10．4  后多普勒技術
10．4．1  應用背景
10．4．2  距離相關自適應波束形成
10．4．3  擴展數(shù)據(jù)分析
第11章  空-時自適應處理
11．1  STAP架構
11．1．1  慢時域STAP
11．1．2  快時域STAP
11．1．3  3D-STAP
11．2  數(shù)據(jù)模型
11．2．1  復合信號
11．2．2  冷雜波
11．2．3  熱雜波
11．3  對消技術
11．3．1  標準方案
11．3．2  替代過程
11．3．3  仿真結果
11．4  后多普勒STAP處理實現(xiàn)
11．4．1  算法描述
11．4．2  實驗結果
11．4．3  討論
第12章  GLRT檢測方案
12．1  問題描述
12．1．1  背景和動機
12．1．2  傳統(tǒng)假設檢驗
12．1．3  另一種二元假設
12．2  測量模型
12．2．1  干擾處理
12．2．2  有用信號
12．2．3  相干干擾
12．3  處理方案
12．3．1  一階和二階GLRT
12．3．2  部分均勻的情況
12．3．3  聯(lián)合數(shù)據(jù)集檢測
12．4  實際應用
12．4．1  空間處理
12．4．2  時域處理
12．4．3  混合技術
第13章  盲波形估計
13．1  問題描述
13．1．1  多徑模型
13．1．2  處理目標
13．1．3  動機案例
13．2  標準技術
13．2．1  盲系統(tǒng)識別
13．2．2  盲信號分離
13．2．3  討論
13．3  GEMS算法
13．3．1  無噪聲情形
13．3．2  操作過程
13．3．3  計算復雜度
13．4  SIMO實驗
13．4．1  數(shù)據(jù)采集
13．4．2  信號復原方法
13．4．3  GEMS應用
13．5  MIMO實驗
13．5．1  數(shù)據(jù)采集
13．5．2  源和多徑分離
13．5．3  雷達應用
13．6  單站點地理定位
13．6．1  背景及動機
13．6．2  數(shù)據(jù)采集
13．6．3  定位方法
13．6．4  總結及未來工作
第四部分  附    錄
附錄A  樣本ACS分布
附錄B  空-時分離性
附錄C  模型分解
參考文獻