正交壓縮采樣雷達

目錄
前言
中英文名詞對照表
第1章 雷達信號采樣與處理 1
1.1 雷達回波模型 1
1.1.1 一般回波模型 1
1.1.2 窄帶回波模型與多普勒頻率 6
1.2 回波信號的采樣 8
1.3 停跳假設(shè)與雷達回波的慢時采樣 11
1.4 雷達回波的快時采樣 13
1.4.1 基帶信號采樣 13
1.4.2 正交采樣 14
1.4.3 復(fù)信號采樣 16
1.5 雷達回波離散化模型 17
1.6 雷達目標信息估計 18
1.6.1 匹配濾波處理 19
1.6.2 網(wǎng)格上目標的估計 21
1.6.3 非網(wǎng)格上目標的估計 24
1.6.4 目標檢測 25
1.7 雷達目標處理能力和性能 29
1.7.1 模糊目標 30
1.7.2 雷達分辨率 31
1.7.3 信號處理增益 34
1.8 本章小結(jié) 36
第2章 壓縮采樣概述 37
2.1 壓縮采樣一般原理 38
2.1.1 稀疏信號和可壓縮信號 38
2.1.2 壓縮采樣流程 40
2.2 測量矩陣構(gòu)造 42
2.2.1 可重構(gòu)條件 42
2.2.2 感知矩陣構(gòu)造 45
2.3 重構(gòu)算法和性能 47
2.3.1 優(yōu)化算法 47
2.3.2 貪婪算法 49
2.3.3 算法性能 51
2.4 噪聲折疊效應(yīng) 54
2.5 模信轉(zhuǎn)換 56
2.5.1 模擬信號的稀疏表示 57
2.5.2 隨機采樣 59
2.5.3 隨機解調(diào) 61
2.5.4 埃克斯采樣 62
2.6 基底失配問題 65
2.7 本章小結(jié) 65
第3章 正交壓縮采樣 66
3.1 雷達回波的稀疏表示 66
3.2 正交壓縮采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 68
3.2.1 低速采樣模塊 69
3.2.2 正交解調(diào)模塊 72
3.2.3 信號重構(gòu)模塊 72
3.3 正交壓縮采樣重構(gòu)性分析 73
3.3.1 感知矩陣的時域分解 74
3.3.2 感知矩陣RIP分析 75
3.4 正交壓縮采樣輸出信噪比和重構(gòu)信噪比 79
3.5 正交壓縮采樣系統(tǒng)性能仿真 84
3.5.1 無噪環(huán)境情形 84
3.5.2 有噪環(huán)境情形 88
3.5.3 實際雷達場景情形 92
3.6 本章小結(jié) 95
第4章 脈沖多普勒處理 96
4.1 雷達回波正交壓縮采樣數(shù)據(jù)模型 96
4.1.1 回波信號采樣 96
4.1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 99
4.2 壓縮匹配濾波器 100
4.3 壓縮域時延和多普勒的同時估計 102
4.4 壓縮域時延和多普勒的序貫估計 103
4.4.1 時延稀疏重構(gòu)-多普勒匹配濾波處理 104
4.4.2 多普勒匹配濾波-時延稀疏重構(gòu)處理 104
4.4.3 性能比較分析 107
4.5 壓縮采樣脈沖多普勒處理 109
4.5.1 基本原理 109
4.5.2 壓縮域多普勒檢測 110
4.5.3 信號處理增益 114
4.5.4 目標分辨率 116
4.6 壓縮采樣脈沖多普勒處理性能仿真 117
4.6.1 計算流程 117
4.6.2 檢測性能仿真 118
4.6.3 目標估計性能仿真 120
4.7 本章小結(jié) 124
第5章 非網(wǎng)格上目標時延-多普勒參數(shù)估計 125
5.1 非網(wǎng)格上目標回波參數(shù)化表示與壓縮采樣 125
5.2 時延-多普勒參數(shù)估計克拉默-拉奧下界 128
5.3 目標參數(shù)同時估計技術(shù) 131
5.4 目標時延-多普勒序貫估計方法 133
5.4.1 基于時延的目標分組信號模型 133
5.4.2 基于波束域子空間波達方向估計技術(shù)的時延估計 134
5.4.3 基于線譜估計技術(shù)的多普勒頻率估計 139
5.4.4 算法實現(xiàn)和計算復(fù)雜度分析 139
5.5 目標多普勒-時延序貫估計方法 141
5.5.1 基于多普勒頻率的目標分組信號模型 141
5.5.2 基于子空間波達方向估計技術(shù)的多普勒頻率估計 142
5.5.3 降維小二乘時延估計方法 143
5.5.4 算法實現(xiàn)和計算復(fù)雜度分析 145
5.6 目標參數(shù)序貫估計方法性能仿真 146
5.7 本章小結(jié) 149
參考文獻 150
附錄A 脈沖壓縮波形 156
A.1 線性調(diào)頻脈沖壓縮波形 156
A.2 相位編碼脈沖壓縮波形 157
附錄B 雷達仿真參數(shù) 159