雷達空時自適應信號處理

雷達空時自適應信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] J.R.格西(J.R.GUERCI) 著
圖書標籤:
  • 雷達信號處理
  • 自適應信號處理
  • 空時信號處理
  • 雷達係統
  • 信號檢測
  • 參數估計
  • 優化算法
  • 陣列信號處理
  • 雷達技術
  • 現代信號處理
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齣版社: 北京理工大學齣版社
ISBN:9787568213776
版次:1
商品編碼:11994878
包裝:精裝
開本:16開
齣版時間:2016-07-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

  本書以MTI雷達對空時自適應處理的需求為背景,循序漸近的從基本概念、基本原理、與工程結閤的信號處理方法、相關專題等方麵進行瞭闡述。本書通俗易懂,書中總結瞭作者多年來的工作經驗和授課方法,對理論研究和工程實現都有很好的參考價值。全書分為六章,主要內容有MTI雷達對STAP處理的需求,一階自適應陣列處理,空時自適應處理原理,STAP方法、算法和性能、影響STAP算法的重要因素等。此外,書中還對一些專門的主題進行瞭介紹。
  本書是信號處理領域的一部專著,可作為雷達領域的專業參考書,也可以作為高年級本科生、研究生的參考教材,對相關專業的理論和工程技術人員也有一定的參考價值。

前言/序言


雷達空時自適應信號處理:一部探索未知領域的理論與實踐著作 《雷達空時自適應信號處理》一書,聚焦於雷達係統中最具挑戰性且至關重要的領域——空時自適應信號處理(STAP)。本書並非簡單羅列技術堆砌,而是深入淺齣地剖析瞭STAP的理論基石,並輔以豐富的實踐應用案例,旨在為讀者構建一個係統、全麵且深入的理解框架。無論您是雷達工程領域的資深研究者,還是渴望在該領域有所建樹的後起之秀,抑或是對先進信號處理技術充滿好奇的科技愛好者,本書都將是您不可多得的寶貴資源。 第一部分:理論基石的奠定 本書開篇,即以紮實的理論基礎為起點,為讀者構建起認識STAP的堅實地基。 第一章:雷達信號模型與基本原理 在深入探討自適應處理之前,理解雷達係統的基本工作原理至關重要。本章將詳細闡述雷達方程的推導與應用,分析不同類型雷達(如脈衝多普勒雷達、連續波雷達等)的工作模式及其信號特性。我們將審視雷達信號在傳播過程中的衰減、散射、多普勒效應以及環境噪聲的影響,為後續的信號處理分析奠定物理基礎。同時,也會介紹雷達信號的數字化過程,包括采樣定理、量化誤差以及數字信號錶示的有效性,為進入數字信號處理領域做好鋪墊。 第二章:空間與時間信號的聯閤錶示 STAP的核心在於將空間和時間兩個維度上的信號信息進行統一處理。本章將詳細介紹如何利用陣列天綫將空間信息轉化為電信號,並闡述不同天綫陣型(如均勻綫性陣列、均勻平麵陣列等)的導嚮矢量特性。隨後,我們將深入探討信號在時間上的演化,重點關注目標的迴波信號在不同脈衝周期內的多普勒頻移特性。通過引入“空時快拍”的概念,本章將展示如何將雷達接收到的復雜信號在空時二維域中進行有效的錶示,為後續的自適應處理算法提供數據基礎。 第三章:雜波與乾擾的建模 雷達係統麵臨著來自環境(如地海雜波)和敵方(如電子乾擾)的嚴峻挑戰。本章將對這些“不請自來”的信號進行細緻的建模。我們將深入分析地海雜波的統計特性,包括其功率譜密度、角度譜密度以及隨平颱運動和地形地貌的變化。對於電子乾擾,我們將探討不同類型的乾擾(如欺騙乾擾、淹沒乾擾等)的産生機理及其對雷達信號的影響。通過構建精確的雜波與乾擾模型,我們能夠為後續設計有效的抑製算法提供理論依據。 第四章:經典信號處理技術迴顧 在進入STAP的專項研究之前,迴顧一些經典的信號處理技術是必不可少的。本章將對傅裏葉變換、維納濾波、卡爾曼濾波等在信號處理中扮演重要角色的技術進行深入講解。我們將分析這些方法的優缺點,並探討它們在雷達信號處理中的初步應用。通過對這些基礎技術的溫故知新,讀者將能更好地理解STAP算法的創新之處和發展脈絡。 第二部分:空時自適應處理算法的精髓 奠定瞭理論基礎後,本書將聚焦於STAP的核心——各種先進的自適應信號處理算法。 第五章:空時自適應處理(STAP)基本原理 本章是本書的重中之重,將全麵深入地介紹STAP的本質。我們將首先闡述STAP的基本思想:如何利用多通道接收信號和多脈衝數據,在空時二維域聯閤地形成窄波束以接收目標信號,同時形成零陷以抑製雜波和乾擾。我們將引入“空時二維采樣矩陣”的概念,並分析其維度與雷達參數(如天綫單元數、脈衝數)之間的關係。通過推導,我們將揭示STAP權矢量與雜波/乾擾協方差矩陣之間的內在聯係,為後續算法的設計奠定基礎。 第六章:最優STAP處理器:LCMV(綫性約束最小方差)準則 在介紹瞭STAP的基本原理後,本章將深入探討最優STAP處理器的設計。我們將詳細闡述LCMV準則,並推導齣最優權矢量。通過分析LCMV準則,讀者將理解如何在滿足特定約束(如保持目標信號的增益)的前提下,最小化輸齣信號的方差,從而最大化信雜比。本章還將討論在理想條件下,LCMV處理器的性能優勢,並分析其在實際應用中可能遇到的挑戰。 第七章:性能評估指標與子空間分析 為瞭客觀地評價STAP算法的性能,本章將引入一係列關鍵的評估指標,如信雜比(SNR)、輸齣信雜比(OSNR)、雜波抑製比(CSR)等。我們將詳細闡述這些指標的計算方法及其物理含義。此外,本章還將引入子空間分析的概念,包括信號子空間、噪聲子空間等,並探討如何利用這些子空間信息來提高STAP處理的魯棒性。通過子空間分解,我們能夠更有效地分離目標信號與雜波/乾擾。 第八章:基於最小二乘法的STAP處理器 本章將介紹基於最小二乘法的STAP處理器。我們將闡述如何將STAP問題轉化為一個最小二乘問題,並推導齣相應的權矢量。與其他方法相比,最小二乘法在某些情況下具有計算效率高的優勢。本章將分析該方法的適用條件,並與其他最優STAP處理器進行性能比較。 第九章:有限樣本效應下的STAP算法 在實際雷達係統中,我們無法獲得無限多的樣本來精確估計雜波/乾擾的協方差矩陣。本章將重點研究有限樣本效應給STAP處理帶來的挑戰,並介紹相應的魯棒STAP算法。我們將分析樣本失配的來源,並提齣多種魯棒算法,如對角加載法、貝葉斯推斷法等,以減小有限樣本對處理器性能的影響,提高算法的穩健性。 第十章:非均勻雜波環境下的STAP處理 真實世界中的雜波環境往往是非均勻的,即雜波的統計特性在空間上並非處處相同。本章將探討在非均勻雜波環境下進行STAP處理的方法。我們將分析非均勻雜波對傳統STAP算法性能的影響,並介紹針對非均勻雜波的特有算法,如分段處理法、自適應子空間法等。 第十一章:自適應波束形成器設計 除瞭在接收端進行空時自適應處理,本書還將探討自適應波束形成器在發射端的設計。我們將介紹如何通過調整發射波束來優化雷達係統的整體性能,例如在特定方嚮上形成零陷以避免對地麵設備造成乾擾,或是在探測特定區域時形成增強的發射能量。 第三部分:實踐應用與前沿發展 理論研究的最終目的是服務於實踐。本書的最後部分將聚焦於STAP在各個領域的實際應用,並展望該領域的未來發展趨勢。 第十二章:STAP在不同雷達平颱上的應用 本章將詳細闡述STAP在各種雷達平颱上的典型應用。我們將深入分析機載雷達、星載雷達、地麵雷達以及彈載雷達在空時自適應處理方麵的特殊需求和挑戰,並介紹針對不同平颱特點設計的STAP算法。例如,針對高速機載雷達,我們將重點討論其在高平颱速度、大角度範圍下的雜波特性以及相應的STAP解決方案。 第十三章:STAP在特定應用場景下的性能優化 除瞭平颱差異,不同的應用場景也對STAP提齣瞭獨特的要求。本章將聚焦於STAP在以下典型場景下的性能優化: 動目標檢測 (MTI) 與動目標顯示 (MTD): 探討如何利用STAP技術精確地檢測和顯示微弱的運動目標,即使在強雜波背景下。 反隱身目標探測: 分析STAP如何應對低截獲概率(LPI)雷達和隱身技術帶來的挑戰,通過更強的雜波抑製和乾擾應對能力來提升探測能力。 精確製導與跟蹤: 介紹STAP在提升目標跟蹤精度方麵的作用,通過優化空時濾波來獲得更精確的目標航跡信息。 電子對抗與反電子乾擾: 闡述STAP在應對復雜電子乾擾環境下的重要性,以及如何利用自適應技術主動規避和壓製乾擾。 第十四章:STAP的計算復雜性與硬件實現 STAP算法通常具有較高的計算復雜度,因此高效的計算方法和硬件實現至關重要。本章將分析不同STAP算法的計算量,並介紹常用的降維技術和近似算法,以降低計算負擔。同時,我們將探討FPGA、DSP等專用硬件平颱在實現STAP算法時的優勢和挑戰,並介紹相關軟硬件協同設計的策略。 第十五章:STAP的前沿研究與未來展望 為瞭保持讀者對STAP領域的最新動態的瞭解,本章將對當前的研究熱點和未來的發展方嚮進行展望。我們將討論諸如機器學習在STAP中的應用、基於稀疏錶示的STAP、分布式STAP、以及低秩模型在STAP中的應用等前沿課題。通過對這些領域的探討,讀者將能夠洞察STAP技術的未來發展趨勢,並為自己的研究方嚮提供啓示。 總結 《雷達空時自適應信號處理》一書,從理論到實踐,從基礎到前沿,全麵係統地闡述瞭雷達空時自適應信號處理的精髓。本書力求語言清晰、邏輯嚴謹,配以大量的公式推導和圖錶分析,旨在幫助讀者深刻理解STAP的理論內涵,掌握核心算法,並能將其應用於實際工程問題中。通過研讀本書,您將能夠更深刻地認識雷達係統的性能極限,並為開發更先進、更強大的雷達係統貢獻力量。

用戶評價

評分

這本書的名字叫《雷達空時自適應信號處理》,光聽這名字就透著一股硬核的科技範兒,讓我這個一直對雷達技術充滿好奇的普通讀者,在翻開書之前就充滿瞭期待。我腦海中勾勒齣的是一本嚴謹、深入的學術著作,裏麵大概會充斥著復雜的數學公式、精妙的算法推導,還有各種抽象的信號模型。我預期它會帶領我穿梭於高維的信號空間,解構電磁波的傳播奧秘,理解雷達係統如何如同“火眼金睛”般洞察目標。當然,我也做好瞭被密密麻麻的公式“勸退”的準備,畢竟“空時自適應”這幾個字,聽起來就不是一蹴而就的東西,需要相當紮實的數學功底纔能駕馭。我希望這本書不僅僅是枯燥的理論堆砌,而是能用清晰的語言,循序漸進地引導讀者理解那些看似高深莫測的概念。比如,“自適應”這個詞,它意味著什麼?是能夠根據環境變化而調整參數,就像人體的免疫係統一樣?還是能夠從海量數據中學習,不斷優化性能?而“空時”則點明瞭雷達信號處理的兩個關鍵維度,這是否意味著書中會深入探討如何在時間和空間兩個維度上同時實現信號的最優化?我非常期待能看到書中對這些問題的詳盡解答,最好能輔以生動的圖示和實際的工程應用案例,這樣即使是像我這樣的非專業人士,也能窺探到雷達信號處理的精髓,感受這項技術的魅力所在。這本書如果能夠做到理論深度與工程實踐的完美結閤,那就真是太棒瞭。

評分

《雷達空時自適應信號處理》這個書名,一聽就讓人覺得非常有分量,充滿瞭科技感。我猜測,這本書會是一本深入解析雷達信號處理核心理論與技術應用的專業書籍。在我看來,“自適應”這個詞,意味著雷達係統能夠根據環境的變化,靈活地調整自身的處理方式,就像一個能夠不斷學習和進化的智能體,從而在復雜多變的電磁環境中獲得最佳的探測效果。而“空時”則點明瞭信號處理的關鍵維度,它不僅關注信號在時間上的變化,更重要的是強調瞭對空間信息的同時利用。我非常期待書中能夠詳細闡述如何通過空時聯閤處理,來抑製強烈的乾擾信號、區分目標與雜波,甚至是在目標信號非常微弱的情況下,依然能夠有效地將其探測齣來。我希望能看到書中對一些經典的空時自適應算法,比如分布式、集中式或者聯閤式算法的詳細介紹,以及它們在不同雷達體製下的具體應用。如果書中能夠附帶一些圖示,直觀地展示空時自適應算法如何調整波束方嚮圖,或者如何進行雜波抑製,那將對我的理解起到巨大的幫助。

評分

我拿到《雷達空時自適應信號處理》這本書的時候,首先被它的厚度給震住瞭,感覺沉甸甸的,像是知識的寶庫。書的封麵設計也很專業,那種冷靜的藍色調,配上金屬質感的雷達天綫圖形,瞬間就吸引瞭我的目光。我猜想,這本書的讀者群體應該很廣泛,可能涵蓋瞭雷達專業的學生、科研人員,甚至是對前沿信號處理技術感興趣的工程師。我個人對雷達技術一直抱有濃厚的興趣,尤其是在現代戰爭和民用監控領域,雷達扮演著越來越重要的角色。這本書的書名直接點齣瞭“空時自適應信號處理”這個核心概念,這讓我好奇它究竟是如何解決雷達探測中的那些“老大難”問題的。比如,當目標處於復雜電磁環境下,存在乾擾和雜波時,雷達信號如何纔能準確地提取齣目標信息?“自適應”這個詞,在我看來,就像是給雷達裝上瞭一個“智慧大腦”,能夠實時感知周圍的環境,並根據情況調整自己的工作模式,以達到最佳的探測效果。而“空時”則強調瞭信號處理需要同時考慮時間和空間上的信息,這背後一定涉及非常精密的數學模型和算法。我希望這本書能夠深入淺齣地講解這些復雜的概念,用清晰的邏輯和豐富的實例,帶領我一步步領略空時自適應信號處理的奧秘。如果書中能夠包含一些關於不同類型雷達係統(如脈衝多普勒雷達、相控陣雷達等)在應用空時自適應技術時的具體細節,那就更好瞭。

評分

拿到《雷達空時自適應信號處理》這本書,我 immediately felt the weight of its expertise. The title itself, "Radar Spatio-Temporal Adaptive Signal Processing," suggests a deep dive into a highly specialized and critical area of radar technology. My initial thoughts immediately turned to the complexity and sophistication involved in such processing. I anticipate that the book will delve into the intricate mathematical foundations required to understand how radar systems can adapt their signal processing in both the temporal and spatial domains. The term "adaptive" implies a dynamic capability, where the radar system can intelligently adjust its parameters and algorithms in response to changing environmental conditions, such as the presence of interference, clutter, or even the characteristics of the target itself. The "spatio-temporal" aspect further suggests a multi-dimensional approach, where processing simultaneously considers signals arriving from different directions and evolving over time. I am particularly eager to see how the book explains the techniques used to form adaptive spatial and temporal filters, potentially including methods like the Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) or other adaptive beamforming algorithms. It would be fascinating to understand how these algorithms are derived and how they effectively suppress unwanted signals while enhancing the detection of desired targets.

評分

當我看到《雷達空時自適應信號處理》這本書的名字時,我的腦海中立刻浮現齣瞭一係列關於雷達技術發展的畫麵。我猜想,這本書會是一本非常前沿的專業著作,它深入探討瞭雷達係統在復雜電磁環境下進行有效探測的關鍵技術。我理解的“自適應”是指雷達係統能夠根據實時探測到的信號特性,比如信噪比、乾擾類型、雜波強度等,動態地調整其處理算法和參數,從而優化探測性能,提高目標檢測的準確性和魯棒性。“空時”則強調瞭處理的維度,它意味著雷達不僅僅是處理時間序列上的信號,更重要的是能夠充分利用來自不同方嚮的空間信息,通過聯閤優化來實現對目標的精準定位和跟蹤。我非常好奇書中會如何闡述這些概念,它是否會介紹一些經典的空時自適應算法,比如LCMV(綫性約束最小方差)波束形成,或者是如何利用矩陣分解等技術來解決高維度的信號處理問題。同時,我也期待書中能夠包含一些關於現代雷達係統,如相控陣雷達、分布式雷達等,在應用空時自適應技術時所麵臨的挑戰和解決方案。如果書中能夠提供一些數學模型的推導過程,以及相關的仿真結果,那將對我理解這些復雜技術非常有幫助。

評分

《雷達空時自適應信號處理》這個書名,聽起來就充滿瞭高科技的魅力。我猜想,這本書會是一本深入探討雷達信號處理核心技術的專業書籍。在我看來,“自適應”意味著雷達係統能夠根據外界環境的變化,比如電磁乾擾、雜波強度等,自動調整自身的處理策略,以達到最佳的探測效果。而“空時”則強調瞭信號處理需要在時間和空間兩個維度上同時進行優化,這在處理復雜的多目標環境或者是在強乾擾背景下探測微弱目標時,顯得尤為重要。我非常期待這本書能夠清晰地解釋這些概念,並且深入地闡述實現這些功能的數學原理和算法。例如,書中是否會詳細介紹各種空時自適應波束形成算法,比如MVDR(最小方差無失真響應)算法,以及它們是如何在實際應用中發揮作用的?我希望這本書不僅僅是停留在理論層麵,而是能夠提供一些實際的工程案例,展示這些技術是如何被應用於真實的雷達係統中,以及它們為雷達性能帶來的提升。比如,在現代軍用雷達,或者是在氣象雷達、交通雷達等民用領域,空時自適應信號處理是如何解決實際問題的,這些都是我非常感興趣的內容。

評分

This book, titled "Radar Spatio-Temporal Adaptive Signal Processing," immediately conjures an image of cutting-edge technology and rigorous scientific inquiry. I envision a text that meticulously unpacks the complexities of modern radar systems, focusing on their ability to intelligently adapt to their surroundings. The phrase "spatio-temporal adaptive" suggests a sophisticated approach that simultaneously accounts for the propagation of radar signals through space and their evolution over time. I suspect the book will explore the theoretical underpinnings of how radar systems can dynamically adjust their parameters to optimize performance in challenging environments. This might involve detailed explanations of how adaptive beamforming techniques are employed to suppress jamming or clutter, thereby enhancing the signal-to-noise ratio and improving target detection capabilities. Furthermore, the "spatio-temporal" aspect implies a unified processing strategy, where information from both spatial and temporal domains is leveraged for more robust and accurate target identification and tracking. I would be particularly interested in learning about the mathematical frameworks and algorithms that enable this adaptive behavior, perhaps including discussions on estimation theory, optimization techniques, and advanced filtering methods. The practical implications of such technologies in areas like defense, weather forecasting, and autonomous navigation are immense, and I am keen to understand how this book bridges the gap between theoretical concepts and real-world applications.

評分

拿到《雷達空時自適應信號處理》這本書,我腦子裏閃過的第一個念頭就是:這絕對是一本能夠“硬核”地剖析雷達技術的寶典。書名中的“空時自適應”幾個字,就足以勾勒齣一個充滿挑戰和機遇的研究領域。我設想,這本書的作者一定是對雷達信號處理有著深刻理解的專傢,他/她能夠將那些極其復雜抽象的理論,用一種相對易於理解的方式呈現齣來。我迫切想知道,書中會對“自適應”這個概念做怎樣的闡述?它是否意味著雷達係統能夠根據實時變化的戰場環境,甚至是探測到的目標特性,動態地調整其波束形成、參數估計等處理過程,以達到最優的探測性能?而“空時”則進一步強調瞭處理的維度,這是否意味著書中會詳細講解如何在一個多維度的框架下,同時考慮信號的時間和空間特性,實現更加精細化的信號分析和目標識彆?我期待書中能夠有關於各種經典空時自適應算法的詳細推導和分析,例如,如何在存在強乾擾和雜波的情況下,構建齣性能優越的自適應濾波器,以最大限度地提取齣微弱的目標迴波。此外,如果書中能夠提供一些實際的雷達係統應用案例,展示空時自適應技術在提升雷達探測距離、精度、抗乾擾能力等方麵所起到的關鍵作用,那將對我這樣希望瞭解技術背後實際價值的讀者來說,意義重大。

評分

我拿到《雷達空時自適應信號處理》這本書,第一感覺就是它一定是一本含金量極高的專業書籍。書名就非常具有指嚮性,直擊雷達信號處理領域的核心技術之一——空時自適應。我理解的“自適應”是一種動態的、智能化的處理方式,意味著雷達係統不再是簡單的固定參數工作,而是能夠根據實際接收到的信號特性,甚至是外界環境的電磁乾擾情況,動態地調整其處理算法和參數,從而最大化信噪比,提高探測的精度和魯棒性。而“空時”更是強調瞭處理的維度,它不僅僅是在時間上對信號進行濾波和分析,更是在空間上對來自不同方嚮的信號進行協同處理,這對於解決多目標跟蹤、雜波抑製等復雜場景至關重要。我非常期待這本書能夠詳細闡述各種經典的空時自適應波束形成算法,比如LCMV、MVDR等,並且能夠深入分析它們的理論基礎、優缺點以及在不同實際應用場景下的錶現。同時,我也希望書中能夠涉及一些最新的研究進展,例如基於機器學習或深度學習的空時自適應技術,它們是如何將人工智能的思想融入到雷達信號處理中,從而進一步提升雷達係統的智能化水平。如果書中能夠附帶一些僞代碼或者仿真結果,那對於讀者理解和掌握這些技術將會有極大的幫助。

評分

《雷達空時自適應信號處理》這個書名,讓我立刻聯想到瞭現代雷達技術中最具挑戰性也最具潛力的研究方嚮。我在想,這本書大概會從基礎的信號理論講起,逐步深入到空時自適應處理的原理,然後可能還會涉及到一些具體的算法和實現方法。我腦海中浮現齣的是一個龐大的知識體係,其中可能包含著:如何構建復雜的雷達信號模型?如何理解和量化環境中的乾擾和雜波?如何設計能夠有效抑製這些乾擾和雜波的空時自適應濾波器?“自適應”這個詞,對我來說,意味著雷達係統能夠“聰明”地工作,能夠根據瞬息萬變的環境做齣最恰當的反應。比如,在強乾擾環境下,它能夠自動調整方嚮圖,避開乾擾源;在目標信號微弱時,它能夠最大化地匯聚來自目標方嚮的能量。而“空時”則暗示瞭處理的維度,不僅僅是單一維度的信號,而是將時間和空間的信息融閤起來進行聯閤優化,這在處理復雜的目標和場景時,應該會帶來質的飛躍。我非常好奇書中會如何解釋這些概念,是否會提供一些直觀的類比,讓非專業人士也能理解其中的精妙。如果這本書能夠詳細介紹不同類型的自適應算法,比如最小均方誤差(LMS)、遞歸最小二乘(RLS)等等,並且分析它們在雷達係統中的具體應用,那就更完美瞭。

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書很不錯,這個專業的書本身就少,質量可以哦

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很好很便宜,此時不買,更待何時?

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書的包裝不錯,硬殼的,就是有點貴。

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