本書主要介紹了超寬帶雷達、混沌雷達、認知雷達中的相關知識及目前主要研究的問題。本書共分8章，主要內容有：超寬帶雷達、混沌雷達、認知雷達的國內外發展動態與基礎知識、匹配濾波及模糊函數、大時寬帶寬積信號性能分析及穿墻仿真、組合脈沖信號性能分析及減小盲區的研究、K-MMSE濾波器系統、寬帶混沌雷達信號設計與研究認知跟蹤雷達相關問題研究、認知雷達擴展目標探測研究等。本書在內容的安排上更著重于理論聯系實際，在將基本原理和算法介紹清楚的基礎上，主要討論實驗及數值仿真實現中的各類問題，力求幫助相關方向的技術人員盡快地掌握這一新技術，并能用以解決實際工程問題。本書各章節所涉及的解決方法有望在超寬帶雷達、混沌雷達、認知雷達的許多方面提供新思路新方法，并得到越來越廣泛的應用。
近年來，隨著新型雷達理論與技術的興起，將不同體制雷達理論與新技術相結合，探索其在不同領域的應用研究，成為國內外新型雷達研究的主要熱點。本書是作者近幾年在超寬帶雷達、混沌雷達與認知雷達等領域研究成果的比較全面的總結，希望讀者通過本書能夠對這三種寬帶雷達及其信號處理方法有比較全面的了解。
全書共8章。第1章主要介紹超寬帶雷達、混沌雷達、認知雷達發展的趨勢，以及各自的發展現狀。第2章主要分析匹配濾波及模糊函數的機理及表征方法。第3章介紹大時寬帶寬積信號性能分析及穿墻仿真，主要包括超寬帶二相編碼信號的脈沖壓縮處理和時域有限差分法實現穿墻探測仿真。第4章主要介紹組合脈沖信號性能分析及減小盲區的研究，包括超寬帶組合脈沖信號設計及仿真、偽碼-多項式擬合非線性調頻組合調制信號的性能分析和截斷式壓縮脈沖解決單基站雷達盲區的設計。第5章對K-MMSE濾波器旁瓣抑制系統進行分析與介紹，包括MMSE算法優化超寬帶脈沖壓縮雷達系統和基于K-MMSE濾波脈沖壓縮算法。第6章主要介紹寬帶混沌雷達信號設計與研究，包括混沌序列產生方式、混沌序列的優化及寬帶混沌調頻雷達信號的設計與性能分析。第7章主要研究認知跟蹤雷達相關問題，包括認知雷達目標跟蹤中的濾波算法、迭代容積卡爾曼濾波及目標跟蹤算法仿真等。第8章對認知雷達擴展目標探測進行研究，分別介紹基于模糊函數、最大信噪比、信息論的波形設計方法，最后研究擴展目標探測波形設計方法。
本書得到了國家自然科學基金面上項目（61575137，61377089）、山西省自然科學基金面上項目（2013011019-6）、山西省教育廳科技創新項目（2014112）、山西省科學技術發展計劃（工業）項目（20140321003-02）、太原市萬柏林區科技項目（20140306）等項目的資助，在此一并表示衷心的感謝。此外，本書還得到許多同仁的大力支持。作者要特別感謝長江大學肖柏勛教授、太原理工大學楊玲珍教授、王娟芬副教授給予的大力支持與幫助。太原理工大學的碩士研究生周俊杰、傅正、張東澤、閆東、王慧慧、趙巖、胡秀、牛闊和麻曉朋為本書的整理出版做了大量工作，在此一并表示感謝。
前言
第1章 緒論
1.1 雷達研究背景及意義
1.2 超寬帶雷達研究背景及意義
1.3 超寬帶雷達的應用研究
1.4 超寬帶脈沖壓縮雷達的發展
1.5 超寬帶脈沖壓縮雷達的問題
1.5.1 探測盲區問題的存在
1.5.2 組合調制信號的性能分析和減小探測盲區
1.5.3 脈沖壓縮雷達距離旁瓣抑制技術
1.6 混沌雷達的發展
1.7 寬帶混沌雷達信號設計與研究
1.8 認知雷達的概念
1.9 認知雷達的發展
1.10 后續章節安排
第2章 匹配濾波及模糊函數
2.1 匹配濾波
2.1.1 最佳線性濾波器
2.1.2 匹配濾波與相關器的關系
2.2 模糊函數
2.2.1 模糊函數的定義
2.2.2 模糊圖與分辨率
2.3 本章小結
第3章 大時寬一帶寬積信號性能分析及穿墻仿真
3.1 線性調頻脈沖信號的脈沖壓縮處理
3.1.1 線性調頻脈沖信號及其特性
3.1.2 線性調頻信號的脈沖壓縮仿真分析
3.2 超寬帶二相編碼信號的脈沖壓縮處理
3.2.1 二相編碼信號及其特性
3.2.2 偽隨機碼調制的二相編碼脈沖序列
3.3 組合調制信號的性能分析
3.3.1 常見的組合調制信號
3.3.2 偽碼一線性調頻組合調制
3.4 雷達信號形式的復雜化
3.5 脈沖拉伸信號處理
3.6 線性調頻信號及二相編碼性能分析與比較
3.7 時域有限差分法實現穿墻探測仿真
3.7.1 時域有限差分法
3.7.2 墻體透射系數仿真與計算
3.8 超寬帶脈沖壓縮穿墻雷達過程仿真
3.9 本章小結
第4章 組合脈沖信號性能分析及減小盲區的研究
4.1 雷達系統探測盲區問題
4.2 有效檢測脈壓系數范圍
4.3 超寬帶組合脈沖信號設計及仿真
4.3.1 超寬帶組合脈沖信號設計
4.3.2 探測性能仿真
4.4 偽碼一多項式擬合非線性調頻組合調制信號及仿真
4.4.1 基于駐留相位原理的非線性調頻信號產生
4.4.2 偽碼一非線性調頻組合調制信號
4.5 偽碼一多項式擬合非線性調頻組合調制信號的性能分析
4.5.1 多項式擬合非線性方法
4.5.2 偽碼一多項式擬合非線性調頻組合調制信號的仿真
4.5.3 常見組合調制信號的性能對比分析
4.6 截斷式壓縮脈沖解決單基站雷達盲區的設計
4.6.1 單基站脈沖壓縮雷達盲區問題
4.6.2 截斷式壓縮脈沖的設計
4.6.3 截斷式壓縮脈沖的探測性能仿真及分析
4.7 本章小結
第5章 K-MMSE濾波器旁瓣抑制系統
5.1 基于窗函數的旁瓣抑制
5.2 最小均方誤差算法
5.2.1 最小均方誤差估計原理
5.2.2 最小均方誤差算法仿真
5.2.3 MMSE算法優化超寬帶脈沖壓縮雷達系統
5.2.4 多次MMSE濾波器原理
5.3 基于K—MMSE濾波脈沖壓縮算法
5.3.1 點擴散函數
5.3.2 卡爾曼濾波
5.3.3 K—MMSE算法
5.3.4 K—MMSE濾波器計算機仿真
5.4 本章小結
第6章 寬帶混沌雷達信號設計與研究
6.1 混沌序列產生方式
6.1.1 混沌概述
6.1.2 映射產生混沌
6.1.3 激光器產生混沌
6.1.4 小結
6.2 混沌序列的優化
6.2.1 映射混沌序列的優化
6.2.2 激光混沌的優化
6.2.3 小結
6.3 寬帶混沌調頻雷達信號的設計與性能分析
6.3.1 雷達調頻信號的設計
6.3.2 信號性能指標分析
6.3.3 仿真分析
6.3.4 小結
6.4 本章小結
第7章 認知跟蹤雷達相關問題研究
7.1 數學模型
7.1.1 發射波形模型
7.1.2 目標狀態空間模型
7.2 整體框架設計
7.2.1 容積卡爾曼濾波
7.2.2 量測噪聲協方差
7.2.3 波形動態選擇方法
7.3 正弦波調制混沌信號
7.3.1 混沌信號
7.3.2 正弦波調制的混沌信號
7.4 認知雷達目標跟蹤中的濾波算法
7.4.1 卡爾曼濾波
7.4.2 擴展卡爾曼濾波
7.4.3 無跡卡爾曼濾波
7.5 迭代容積卡爾曼濾波
7.5.1 算法原理
7.5.2 算法流程
7.6 目標跟蹤算法仿真
7.7 本章小結
第8章 認知雷達擴展目標探測研究
8.1 認知雷達目標模型
8.1.1 點目標回波的數學模型
8.1.2 擴展目標回波的數學模型
8.2 波形優化設計原理
8.3 基于模糊函數的波形設計方法
8.3.1 波形設計
8.3.2 駐留相位原理對相位近似求解
8.4 基于最大信噪比的波形設計方法
8.4.1 點目標模型下發射波形與輸出信噪比之間的關系
8.4.2 擴展目標模型下發射波形與輸出信噪比之間的關系
8.5 基于信息論的波形設計方法
8.5.1 信息論基本知識
8.5.2 平均互信息在雷達中的應用
8.5.3 噪聲環境下平均互信息與發射波形之間的關系
8.6 目標檢測與發射波形的關系
8.7 擴展目標探測波形設計
8.7.1 認知雷達擴展目標探測模型
8.7.2 時域波形設計方法
8.7.3 擴展目標探測波形仿真分析
8.8 本章小結
參考文獻
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