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第1章 绪论1

1.1 雷达研究背景及意义1

1.2 超宽带雷达研究背景及意义2

1.3 超宽带雷达的应用研究2

1.4 超宽带脉冲压缩雷达的发展4

1.5 超宽带脉冲压缩雷达的问题5

1.5.1 探测盲区问题的存在5

1.5.2 组合调制信号的性能分析和减小探测盲区5

1.5.3 脉冲压缩雷达距离旁瓣抑制技术6

1.6 混沌雷达的发展6

1.7 宽带混沌雷达信号设计与研究8

1.8 认知雷达的概念9

1.9 认知雷达的发展10

1.10 后续章节安排13

第2章 匹配滤波及模糊函数15

2.1 匹配滤波15

2.1.1 最佳线性滤波器15

2.1.2 匹配滤波与相关器的关系17

2.2 模糊函数18

2.2.1 模糊函数的定义18

2.2.2 模糊图与分辨率19

2.3 本章小结21

第3章 大时宽-带宽积信号性能分析及穿墙仿真22

3.1 线性调频脉冲信号的脉冲压缩处理22

3.1.1 线性调频脉冲信号及其特性22

3.1.2 线性调频信号的脉冲压缩仿真分析27

3.2 超宽带二相编码信号的脉冲压缩处理30

3.2.1 二相编码信号及其特性30

3.2.2 伪随机码调制的二相编码脉冲序列32

3.3 组合调制信号的性能分析36

3.3.1 常见的组合调制信号36

3.3.2 伪码-线性调频组合调制36

3.4 雷达信号形式的复杂化39

3.5 脉冲拉伸信号处理39

3.6 线性调频信号及二相编码性能分析与比较41

3.7 时域有限差分法实现穿墙探测仿真43

3.7.1 时域有限差分法43

3.7.2 墙体透射系数仿真与计算47

3.8 超宽带脉冲压缩穿墙雷达过程仿真49

3.9 本章小结51

第4章 组合脉冲信号性能分析及减小盲区的研究53

4.1 雷达系统探测盲区问题53

4.2 有效检测脉压系数范围56

4.3 超宽带组合脉冲信号设计及仿真57

4.3.1 超宽带组合脉冲信号设计57

4.3.2 探测性能仿真58

4.4 伪码-多项式拟合非线性调频组合调制信号及仿真60

4.4.1 基于驻留相位原理的非线性调频信号产生60

4.4.2 伪码-非线性调频组合调制信号62

4.5 伪码-多项式拟合非线性调频组合调制信号的性能分析65

4.5.1 多项式拟合非线性方法65

4.5.2 伪码-多项式拟合非线性调频组合调制信号的仿真66

4.5.3 常见组合调制信号的性能对比分析66

4.6 截断式压缩脉冲解决单基站雷达盲区的设计68

4.6.1 单基站脉冲压缩雷达盲区问题68

4.6.2 截断式压缩脉冲的设计69

4.6.3 截断式压缩脉冲的探测性能仿真及分析71

4.7 本章小结73

第5章 K-MMSE滤波器旁瓣抑制系统75

5.1 基于窗函数的旁瓣抑制75

5.2 最小均方误差算法78

5.2.1 最小均方误差估计原理78

5.2.2 最小均方误差算法仿真80

5.2.3 MMSE算法优化超宽带脉冲压缩雷达系统81

5.2.4 多次MMSE滤波器原理83

5.3 基于K-MMSE滤波脉冲压缩算法85

5.3.1 点扩散函数85

5.3.2 卡尔曼滤波85

5.3.3 K-MMSE算法87

5.3.4 K-MMSE滤波器计算机仿真88

5.4 本章小结91

第6章 宽带混沌雷达信号设计与研究92

6.1 混沌序列产生方式92

6.1.1 混沌概述92

6.1.2 映射产生混沌94

6.1.3 激光器产生混沌98

6.1.4 小结101

6.2 混沌序列的优化101

6.2.1 映射混沌序列的优化101

6.2.2 激光混沌的优化107

6.2.3 小结110

6.3 宽带混沌调频雷达信号的设计与性能分析110

6.3.1 雷达调频信号的设计110

6.3.2 信号性能指标分析112

6.3.3 仿真分析113

6.3.4 小结118

6.4 本章小结118

第7章 认知跟踪雷达相关问题研究119

7.1 数学模型119

7.1.1 发射波形模型119

7.1.2 目标状态空间模型120

7.2 整体框架设计120

7.2.1 容积卡尔曼滤波121

7.2.2 量测噪声协方差123

7.2.3 波形动态选择方法123

7.3 正弦波调制混沌信号126

7.3.1 混沌信号126

7.3.2 正弦波调制的混沌信号126

7.4 认知雷达目标跟踪中的滤波算法130

7.4.1 卡尔曼滤波131

7.4.2 扩展卡尔曼滤波134

7.4.3 无迹卡尔曼滤波136

7.5 迭代容积卡尔曼滤波137

7.5.1 算法原理138

7.5.2 算法流程139

7.6 目标跟踪算法仿真141

7.7 本章小结143

第8章 认知雷达扩展目标探测研究144

8.1 认知雷达目标模型144

8.1.1 点目标回波的数学模型145

8.1.2 扩展目标回波的数学模型147

8.2 波形优化设计原理149

8.3 基于模糊函数的波形设计方法150

8.3.1 波形设计150

8.3.2 驻留相位原理对相位近似求解151

8.4 基于最大信噪比的波形设计方法155

8.4.1 点目标模型下发射波形与输出信噪比之间的关系156

8.4.2 扩展目标模型下发射波形与输出信噪比之间的关系156

8.5 基于信息论的波形设计方法158

8.5.1 信息论基本知识158

8.5.2 平均互信息在雷达中的应用159

8.5.3 噪声环境下平均互信息与发射波形之间的关系160

8.6 目标检测与发射波形的关系161

8.7 扩展目标探测波形设计163

8.7.1 认知雷达扩展目标探测模型163

8.7.2 时域波形设计方法165

8.7.3 扩展目标探测波形仿真分析167

8.8 本章小结170

参考文献172