雷達(dá)目標(biāo)檢測的分?jǐn)?shù)階域處理理論及應(yīng)用

目錄
序
前言
第一部分 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)檢測
第1章 雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測技術(shù)概述 3
1.1 引言 3
1.2 基于統(tǒng)計(jì)模型的目標(biāo)檢測技術(shù) 3
1.3 基于特征差異的目標(biāo)檢測技術(shù) 5
1.4 基于變換域處理的動(dòng)目標(biāo)檢測技術(shù) 6
1.4.1 動(dòng)目標(biāo)顯示及雜波抑制方法 6
1.4.2 基于時(shí)頻分析的動(dòng)目標(biāo)檢測方法 7
1.5 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù) 8
1.5.1 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的起源及發(fā)展 8
1.5.2 分?jǐn)?shù)階變換在動(dòng)目標(biāo)檢測和識(shí)別中的應(yīng)用 10
1.6 亟待解決的技術(shù)難題 14
1.7 小結(jié) 15
參考文獻(xiàn) 16
第2章 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換動(dòng)目標(biāo)檢測原理及參數(shù)估計(jì)方法 22
2.1 FRFT定義和性質(zhì) 22
2.2 FRFT的離散化計(jì)算 26
2.3 LFM信號(hào)的FRFT表示 27
2.4 *佳變換階數(shù)的確定及LFM參數(shù)估計(jì) 28
2.4.1 FRFT域峰度搜索方法 29
2.4.2 FRFT模對(duì)稱性參數(shù)估計(jì)方法 31
2.4.3 FRFT模*大值參數(shù)估計(jì)方法 35
2.5 FRFT動(dòng)目標(biāo)檢測基本原理 41
2.5.1 雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)回波模型 41
2.5.2 雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)信號(hào)FRFT域表示及參數(shù)估計(jì) 46
2.6 FRFT動(dòng)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)精度分析 46
2.6.1 檢測器輸出信噪比分析 46
2.6.2 觀測時(shí)長對(duì)估計(jì)精度的影響 47
2.6.3 搜索步長對(duì)估計(jì)精度的影響 48
2.6.4 FRFT中心頻率分辨力 48
2.6.5 仿真分析 49
2.7 雷達(dá)實(shí)測數(shù)據(jù)動(dòng)目標(biāo)FRFT譜分析 52
2.7.1 X波段雷達(dá)數(shù)據(jù)分析 52
2.7.2 S波段雷達(dá)數(shù)據(jù)分析 54
2.8 小結(jié) 59
參考文獻(xiàn) 60
第3章 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域雜波抑制及目標(biāo)檢測方法 62
3.1 WPT-FRFT雜波抑制及動(dòng)目標(biāo)檢測方法 62
3.1.1 WPT抑制雜波 63
3.1.2 檢測性能分析 65
3.1.3 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證與分析 67
3.2 FRFT分級(jí)迭代相消多動(dòng)目標(biāo)檢測與估計(jì)方法 73
3.2.1 多動(dòng)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì) 73
3.2.2 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證與分析 75
3.3 FRFT域自適應(yīng)譜線增強(qiáng)動(dòng)目標(biāo)檢測方法 80
3.3.1 FRFT域LFM信號(hào)自適應(yīng)濾波方法 80
3.3.2 FRFT域自適應(yīng)動(dòng)目標(biāo)檢測方法 84
3.3.3 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證與分析 87
3.4 小結(jié) 96
參考文獻(xiàn) 97
第4章 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換譜對(duì)消動(dòng)目標(biāo)檢測方法 99
4.1 基于延時(shí)FRFT模函數(shù)對(duì)消的動(dòng)目標(biāo)檢測方法 99
4.1.1 LFM及其延時(shí)信號(hào)在FRFT域的時(shí)移特性 99
4.1.2 動(dòng)目標(biāo)檢測方法 100
4.1.3 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證與分析 101
4.2 基于對(duì)稱旋轉(zhuǎn)角FRFT模函數(shù)對(duì)消的動(dòng)目標(biāo)檢測方法 103
4.2.1 LFM信號(hào)和單頻信號(hào)的對(duì)稱旋轉(zhuǎn)角FRFT模函數(shù) 104
4.2.2 動(dòng)目標(biāo)檢測方法 105
4.2.3 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證與分析 106
4.3 兩種對(duì)消方法性能對(duì)比與分析 108
4.3.1 對(duì)比分析與注意的問題 109
4.3.2 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)屬性對(duì)檢測性能的影響 110
4.3.3 高次項(xiàng)對(duì)檢測性能的影響 111
4.3.4 延時(shí)的選取準(zhǔn)則 112
4.4 小結(jié) 113
參考文獻(xiàn) 113
第5章 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域自相似特性差異動(dòng)目標(biāo)檢測方法 114
5.1 分?jǐn)?shù)布朗運(yùn)動(dòng)在FRFT域的自相似性 115
5.2 FRFT域雜波的單一分形特性與目標(biāo)檢測 120
5.2.1 實(shí)測海雜波數(shù)據(jù) 120
5.2.2 FRFT譜的單一分形特性 124
5.2.3 FRFT域分形維數(shù)的影響因素 129
5.2.4 利用FRFT域分形Hurst指數(shù)的目標(biāo)檢測與性能分析 132
5.2.5 利用FRFT域其他單一分形特性的目標(biāo)檢測與性能分析 135
5.3 FRFT域雜波的擴(kuò)展分形特性與目標(biāo)檢測 141
5.3.1 FRFT譜的擴(kuò)展分形特性 142
5.3.2 FRFT譜擴(kuò)展分形參數(shù)的影響因素 145
5.3.3 目標(biāo)檢測與性能分析 149
5.4 FRFT域雜波的多重分形特性與目標(biāo)檢測 151
5.4.1 FRFT譜的多重分形特性與參數(shù)估計(jì) 151
5.4.2 FRFT譜廣義Hurst指數(shù)的影響因素 159
5.4.3 目標(biāo)檢測與性能分析 162
5.5 小結(jié) 164
參考文獻(xiàn) 165
第6章 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域雜波圖動(dòng)目標(biāo)檢測方法 167
6.1 時(shí)域雜波圖對(duì)消技術(shù) 168
6.2 FRFT域雜波圖對(duì)消技術(shù) 173
6.2.1 動(dòng)目標(biāo)信號(hào)FRFT域時(shí)移特性 173
6.2.2 FRFT域均值雜波圖和FRFT域單極點(diǎn)反饋雜波圖 174
6.3 FRFT域雜波圖CFAR檢測方法 179
6.3.1 雙參數(shù)CFAR檢測器 180
6.3.2 檢測性能分析 181
6.4 小結(jié) 186
參考文獻(xiàn) 186
第二部分 分?jǐn)?shù)階表示域微動(dòng)特征提取及檢測
第7章 微多普勒理論及分析方法概述 191
7.1 微多普勒研究概述 192
7.2 海雜波建模及多普勒特征研究現(xiàn)狀 194
7.2.1 動(dòng)態(tài)海面散射雜波建模 194
7.2.2 海雜波多普勒譜特征分析 195
7.3 微動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)建模及檢測研究現(xiàn)狀 198
7.3.1 海面微動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)建模 198
7.3.2 微動(dòng)目標(biāo)特征分析與檢測方法 200
7.4 難點(diǎn)與挑戰(zhàn) 203
7.4.1 海雜波建模及特性分析方面 203
7.4.2 微動(dòng)目標(biāo)回波建模及特性分析方面 203
7.4.3 微多普勒信號(hào)特征提取和檢測方面 204
7.5 小結(jié) 204
參考文獻(xiàn) 205
第8章 海雜波及動(dòng)目標(biāo)微多普勒特性認(rèn)知 213
8.1 動(dòng)態(tài)海面散射雜波特性認(rèn)知 213
8.1.1 改進(jìn)一維時(shí)變海面散射模型及散射特性 214
8.1.2 改進(jìn)一維時(shí)變海面散射模型的分?jǐn)?shù)階功率譜分析 219
8.1.3 改進(jìn)一維時(shí)變海面散射模型的驗(yàn)證與分析 222
8.2 海上動(dòng)目標(biāo)微多普勒特征認(rèn)知 226
8.2.1 非勻速平動(dòng)回波模型 227
8.2.2 三軸轉(zhuǎn)動(dòng)回波模型 230
8.2.3 長時(shí)間微動(dòng)目標(biāo)觀測模型 233
8.3 小結(jié) 235
參考文獻(xiàn) 236
第9章 短時(shí)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域目標(biāo)微動(dòng)特征檢測和估計(jì)方法 239
9.1 微動(dòng)信號(hào)STFRFT表示及特性 239
9.1.1 短時(shí)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換 239
9.1.2 微動(dòng)信號(hào)的STFRFT表達(dá)式 240
9.1.3 STFRFT窗口長度選擇 242
9.2 基于海尖峰判別和篩選的海雜波抑制方法 243
9.2.1 海尖峰的判別方法 243
9.2.2 海尖峰時(shí)域特性分析 244
9.2.3 海尖峰變換域特性分析 246
9.2.4 海尖峰抑制方法 249
9.3 STFRFT域微動(dòng)目標(biāo)檢測和特征提取方法 249
9.3.1 方法流程 249
9.3.2 方法分析 252
9.4 仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)處理結(jié)果 253
9.4.1 微多普勒信號(hào)檢測和性能分析 253
9.4.2 微多普勒特征提取和性能分析 257
9.4.3 實(shí)測數(shù)據(jù)處理結(jié)果 259
9.5 小結(jié) 263
參考文獻(xiàn) 263
第10章 分?jǐn)?shù)階表示域機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間相參積累檢測方法 265
10.1 RFRFT長時(shí)間相參積累檢測方法 267
10.1.1 RFRFT的基本原理與性質(zhì) 267
10.1.2 基于RFRFT的長時(shí)間相參積累 271
10.1.3 仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)處理結(jié)果 280
10.2 RLCT長時(shí)間相參積累檢測方法 290
10.2.1 RLCT的基本原理 290
10.2.2 基于RLCT的長時(shí)間相參積累 292
10.2.3 實(shí)測數(shù)據(jù)處理結(jié)果 295
10.3 RFRAF長時(shí)間相參積累檢測方法 300
10.3.1 RFRAF的基本原理與性質(zhì) 300
10.3.2 基于RFRAF的長時(shí)間相參積累 308
10.3.3 仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)處理結(jié)果 312
10.4 RLCAF長時(shí)間相參積累檢測方法 321
10.4.1 RLCAF的基本原理與性質(zhì) 321
10.4.2 基于RLCAF的長時(shí)間相參積累 326
10.4.3 仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)處理結(jié)果 327
10.5 RLCAF域雜波抑制方法 335
10.5.1 RLCAF域微動(dòng)目標(biāo)和海雜波表示 335
10.5.2 海雜波抑制與微動(dòng)目標(biāo)檢測方法 337
10.5.3 仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)處理結(jié)果 337
10.6 小結(jié) 339
參考文獻(xiàn) 340
附錄 344
雷達(dá)數(shù)據(jù)集介紹 344
彩圖