本書內(nèi)容可概括為四個部分:第一部分為信號分析與處理方面的基礎知識,包括第一章和第二章,主要介紹了信號的傅里葉分析方法、雷達信號與線性處理系統(tǒng)和數(shù)字信號處理基礎。第二部分包括第三章和第四章,系統(tǒng)闡述雷達測量精確度和雷達分辨理論,介紹模糊函數(shù)及其主要性質(zhì),系統(tǒng)分析了雷達信號的雷達信號的模糊函數(shù)及其主要參數(shù)對系統(tǒng)潛在性能(諸如分辨力、測量精度、模糊度和雜波抑制能力等)的影響。第三部分為典型雷達信號的分析與處理,包括第五章至第八章,給出調(diào)頻脈沖信號、相位編碼脈沖信號、相參脈沖串信號和隨機信號的頻譜、模糊函數(shù)和匹配濾波器頻率特性,分析各種信號模糊圖的特點及其適用場合,討論各種信號的性能和處理方法。第四部分為雷達波形選擇和波形設計的基本方法,包括按自相關函數(shù)設計波形、抑制雜波波形設計以及從目標分辨要求設計波形的基本方法。
朱曉華,教授,國防重點學科實驗室主任,國防科技工業(yè)“511人才工程”學術科技帶頭人,型號裝備副總師,長期從事超近程高速目標探測雷達領域的研究,主持武器裝備型號、高新工程、演示驗證和國防重點預研等項目20多項。
第1章 緒論 1
第2章 信號分析與處理基礎 4
2.1 信號的傅里葉分析方法 4
2.1.1 傅里葉變換 4
2.1.2 傅里葉變換的主要性質(zhì) 5
2.1.3 函數(shù)(或單位脈沖函數(shù)) 8
2.1.4 周期重復 函數(shù)的傅里葉變換 11
2.2 雷達信號與線性處理系統(tǒng) 13
2.2.1 雷達信號的復數(shù)表示 13
2.2.2 雷達信號的相關特性 17
2.2.3 線性帶通系統(tǒng) 21
2.2.4 最佳線性濾波器 24
2.2.5 有色噪聲情況下的最佳線性濾波器 31
2.2.6 點目標回波的數(shù)學模型 32
2.2.7 正交相位檢波器 34
2.3 數(shù)字信號處理基礎 36
2.3.1 采樣定理 36
2.3.2 雷達信號的數(shù)字化 38
第3章 雷達測量精度和分辨力 43
3.1 概述 43
3.2 雷達測距精度 43
3.3 雷達測速精度 48
3.4 信號的非線性相位特性對測量精度的影響 49
3.5 雷達不定原理 52
3.6 距離分辨力 55
3.6.1 距離分辨力與距離自相關函數(shù) 55
3.6.2 距離自相關函數(shù)的變化規(guī)律對距離分辨力的影響 57
3.6.3 距離自相關函數(shù)和匹配濾波器輸出響應的關系 57
3.6.4 衡量分辨力的波形參量 58
3.7 速度分辨力 65
第4章 模糊函數(shù) 69
4.1 模糊函數(shù)的定義 69
4.1.1 模糊函數(shù)的推導 69
4.1.2 模糊函數(shù)的其他表示法 71
4.2 模糊函數(shù)與分辨力的關系 73
4.2.1 模糊函數(shù)的圖形 73
4.2.2 模糊函數(shù)與二維分辨能力的關系 74
4.2.3 模糊函數(shù)與一維分辨能力的關系 76
4.3 模糊函數(shù)與匹配濾波器輸出響應的關系 76
4.4 模糊函數(shù)的主要性質(zhì) 80
4.4.1 模糊函數(shù)本身的性質(zhì) 80
4.4.2 模糊函數(shù)的變換關系 83
4.5 模糊圖的切割 88
4.6 模糊函數(shù)與精度的關系 91
4.7 利用模糊函數(shù)對典型脈沖雷達信號進行分析 95
第5章 調(diào)頻脈沖信號 100
5.1 概述 100
5.2 線性調(diào)頻脈沖信號的產(chǎn)生 101
5.3 線性調(diào)頻脈沖信號的頻譜 104
5.4 線性調(diào)頻脈沖信號的波形參量 107
5.5 線性調(diào)頻脈沖信號的模糊函數(shù) 108
5.5.1 模糊函數(shù)與模糊圖 108
5.5.2 模糊圖的切割 110
5.6 線性調(diào)頻脈沖信號的性能 112
5.7 線性調(diào)頻脈沖信號的處理方法 116
5.7.1 近似匹配濾波器的實現(xiàn) 116
5.7.2 近似匹配濾波器的輸出 117
5.7.3 線性調(diào)頻脈沖信號的數(shù)字處理方法 119
5.8 線性調(diào)頻脈沖信號的加權(quán)處理 123
5.8.1 頻域幅度加權(quán)處理 123
5.8.2 加權(quán)性能分析 125
5.9 非線性調(diào)頻脈沖信號 128
5.10 V型調(diào)頻脈沖信號 132
5.10.1 V型調(diào)頻脈沖信號的頻譜 132
5.10.2 V型調(diào)頻脈沖信號的模糊函數(shù) 133
5.10.3 V型調(diào)頻脈沖信號的匹配濾波器 138
第6章 相位編碼信號 140
6.1 概述 140
6.2 二相編碼信號 140
6.2.1 基本概念 140
6.2.2 二相編碼信號的頻譜 142
6.2.3 二相編碼信號的模糊函數(shù) 144
6.3 二元偽隨機序列 147
6.3.1 M序列 148
6.3.2 L序列 153
6.3.3 巴克序列 156
6.4 二相編碼信號的處理 166
6.4.1 匹配濾波器特性 166
6.4.2 匹配濾波器的結(jié)構(gòu) 167
6.4.3 二相編碼信號的數(shù)字處理方法 169
6.5 二相編碼信號脈沖壓縮的旁瓣抑制 169
6.6 多相編碼信號 173
6.6.1 法蘭克多相碼 174
6.6.2 泰勒四相碼 175
第7章 相參脈沖串信號 179
7.1 概述 179
7.2 均勻脈沖串信號的頻譜 180
7.3 均勻脈沖串信號的模糊函數(shù) 181
7.4 均勻脈沖串信號的性能 187
7.5 均勻脈沖串信號的處理方法 189
7.6 均勻脈沖串信號的加權(quán)處理 191
7.7 其他形式的脈沖串信號 195
7.7.1 重復周期參差脈沖串信號 195
7.7.2 脈間二相編碼脈沖串信號 197
7.7.3 步進頻率脈沖串信號 200
第8章 隨機信號 210
8.1 概述 210
8.2 隨機調(diào)頻連續(xù)波雷達信號 210
8.2.1 隨機調(diào)頻連續(xù)波雷達信號的平均模糊函數(shù) 210
8.2.2 隨機調(diào)頻連續(xù)波雷達信號的頻譜 213
8.2.3 復合隨機調(diào)頻連續(xù)波雷達信號的頻譜 213
8.3 隨機二相編碼脈沖串信號 214
8.4 隨機二相編碼連續(xù)波信號 220
8.5 隨機脈位調(diào)制脈沖串信號 221
8.6 隨機脈位與隨機二相碼調(diào)相復合脈沖串信號 227
第9章 波形設計的基本方法 229
9.1 概述 229
9.2 按給定的 進行波形設計 230
9.2.1 設計方法 230
9.2.2 逗留相位原理 231
9.2.3 用逗留相位原理按 進行波形設計 232
9.3 抑制雜波的波形設計 235
9.3.1 雜波的數(shù)學模型及統(tǒng)計特性 236
9.3.2 雜波存在時波形設計的依據(jù) 237
9.3.3 Q函數(shù) 241
9.3.4 在雜波情況下波形設計的途徑 243
9.4 波形設計的簡便方法 243
9.4.1 雷達信號按模糊函數(shù)分類 244
9.4.2 簡易波形設計舉例 245