电子工业出版社-网上书店

本书介绍了双(多)基地雷达系统的性能原理、优点和缺点及最重要特性的基本概念，给出了用高斯信号模拟噪声和干扰信号的情况下进行信号检测、参数估值统计方法，指出在多目标环境下，如何一体化设计检测和测量、数据关联、目标定位和跟踪问题，同时也详细介绍了双(多)基地雷达的电扫多通道天线、数字处理器和精密同步系统的技术分析和设计，是一本了解多目标环境中提高测量精度、增强抗不同类型干扰的有益参考书。读者对象：本书可作为高等院校电子工程等相关专业的高年级学生和研究生的教材与参考书，同时也是相关领域科研人员的宝贵参考资料。

第一部分  一般特性，目标的雷达截面积，MSRS覆盖范围
第1章  一般特性	2
1.1  定义和分类	2
1.2  MSRS的主要优点	7
1.3  MSRS的主要缺点	16
1.4  简要的历史概述	18
第2章  目标的雷达截面积(RCS)	25
2.1  目标的双基地RCS	25
2.2  前向散射的目标双基地RCS	32
2.3  箔条云的双基地RCS	36
第3章  最大作用距离和覆盖范围	49
3.1  双基地雷达的最大作用距离和覆盖范围	49
3.2  有源MSRS的最大作用距离和覆盖范围	54
3.3  噪声干扰条件下的最大作用距离和覆盖范围	59
3.4  无源MSRS的最大作用距离和覆盖范围	62
第二部分  MSRS的目标检测
第4章  信号和干扰模型的最优化准则	70
4.1  MSRS信号检测的独特性能信号和干扰模型公式	70
4.2  MSRS散射信号起伏的空间-时间相关函数	74
4.3  MSRS中信号最优检测的准则初步的关系式	83
第5章  空间不相关干扰背景下有源MSRS的目标最优检测	88
5.1  确定信号的检测	88
5.2  单一发射站照射目标，起伏信号的最优检测算法	93
5.3  一个目标被几个发射站照射时，起伏信号的最优检测算法	101
5.4  起伏信号最优检波器的性能分析，相干求和算法	105
5.5  起伏信号最优检测器的性能分析，非相干求和算法	108
5.6  由目标位置未知引起的额外能量损失，“分辨成本”	119
第6章  空间非相干干扰背景下分散目标检测	123
6.1  分散目标检测的最优化	123
6.2  分散检测算法的性能分析	132
6.3  由忽略目标位置引起的分散检测的额外功率损失分散检测的“分辨成本”	139
第7章  空间非相关干扰背景下无源MSRS随机信号的检测	145
7.1  已知相关矩阵随机信号的检测	145
7.2  相关矩阵含有随机参数随机信号的检测	150
7.3  随机信号的次最优检测器	159
7.4  随机信号的分散次最优检测器	163
第8章  外部空间类似噪声相关干扰背景中有源MSRS的目标检测	168
8.1  确定性信号最优检测器的综合	168
8.2  确定性信号最优检测器的性能分析和外部干扰对消	172
8.3  起伏信号检测器	177
8.4  起伏信号检测算法的性能分析空时处理的效率	185
8.5  起伏信号检测算法的性能分析——总效率	190
第9章  有源MSRS类噪声外部干扰自适应对消及类噪声外部干扰背景中无源MSRS
         的目标检测	200
9.1  利用正交滤波系统的自适应对消	200
9.2  借助少量非正交滤波器进行外部干扰自适应对消	203
9.3  有已知相关矩阵的随机信号检测	210
9.4  具有随机参数相关矩阵的随机信号检测	214
第10章  利用MSRS进行杂波中目标的检测	223
10.1  杂波背景中空域处理的效率	223
10.2  稀疏天线阵对杂波空域处理的效率	229
10.3  来自运动目标的信号和MSRS杂波的PSD	233
10.4  杂波中运动目标的检测	242
10.5  恒虚警率(CFAR)检测	248
第三部分  MSRS目标坐标测定和跟踪
第11章  由点迹估计目标的位置和速度使用信号时域参数测量的坐标确定	258
11.1  目标位置和速度测量方法：一步和二步算法	258
11.2  利用信号时间参数实现有源和无源MSRS一步最优坐标测量	262
11.3  有源MSRS中用于二步目标位置估计的最优信号TOA测量对消空间相干干
      扰后的信号放大	269
11.4  用无源双(多)基地雷达的信号TDOA测量进行二步辐射源定位	272
第12章  包含杂散参数信号的时间参数测量可达的最高精度	279
12.1  信息参数最大似然估计的最高可达精度	279
12.2  有源MSRS信号TOA最高可达精度估计	283
12.3  无源MSRS信号TDOA最高可达精度估计	287
第13章  用于目标速度矢量估计的起伏信号多普勒频率测量	292
13.1  点目标最优多普勒频率测量算法和最高可达精度	292
13.2  已知空时信号相关性的最优多普勒频率测量算法	297
13.3  空时目标回波相关性未知时最优多普勒频率测量算法	302
13.4  多普勒频率估计最高可达精度	304
13.5  多普勒频率估计算法的精度	307
第14章  用二步算法的最终目标坐标测定	316
14.1  坐标最终测定的形成	316
14.2  一步和二步估计算法最高可达精度的比较	322
14.3  二步算法应用到目标坐标估计中的例子	325
第15章  MSRS目标跟踪站间点迹和轨迹相关性原理	335
15.1  MSRS目标跟踪原理及目标运动模型	335
15.2  通过局部坐标估计融合进行跟踪	337
15.3  局部航迹融合	342
15.4  站间测量和航迹相关原理	346
缩写词表	354
参考文献	355

译  者  序
随着军用雷达面临的威胁不断增加，最近几十年，雷达工程取得了巨大进步，如作用距离和覆盖范围不断增加，测量精度大大提高，抗干扰能力不断增强，目标分类和识别能力逐步提升等。尽管雷达系统取得了巨大成就，但传统单基地雷达已不能满足现代战争的高要求，这对雷达系统的设计和构建提出了新的挑战。
双(多)基地雷达系统是解决该问题的一条可行途径，它利用两(多)个空间分开的测量站和对接收的目标信息进行融合处理，能够产生相对于单基地雷达的得益，包括功率上的优势、目标位置估值的高精度、分辨力的提高、抗干扰和杂波能力的改善、“信号信息”体的增强、生存能力和可靠性的提高等。相对于单基地雷达，双(多)基地雷达在改善探测性能的同时，也面临不少挑战，如空间分开的测量站的集中控制、对信号和数据处理器及计算机系统的要求增加、更高的复杂性和成本等。为此，迫切需要与双(多)基地雷达系统有关的资料和书籍以支撑该体制雷达的研究和生产，这对我国的国防和经济建设都有重要意义。
关于双(多)基地雷达的书籍早有出版，然而，专门研究双(多)基地雷达系统基本原理的中外文献却为数不多。Victor S.Chernyak是俄罗斯科学院院士，在双(多)基地雷达研究上造诣颇深，本书的原书是他所编著的一本双(多)基地雷达系统领域的俄文原版综合性专著，是其20年雷达研发设计经验的结晶。该书内容涵括目标探测、坐标/轨迹参数评估、最优/次优探测器、外部干扰等。同时，该书还介绍了雷达系统在实际应用中面临的许多问题，提供的大多数算法可以直接用于工程实践，且很多结论可以立即应用于不同类型传感器构成的信息系统，对从事双(多)基地雷达系统的科研、技术人员具有较大的参考价值。
为使我国的技术人员能够利用该书中的资料，促进我国双(多)基地雷达技术的发展，我所组织翻译了该书的英文版修订本，并请国内雷达专家对内容和文字做了审校，以确保译文的正确性和完美性。经过数月的辛苦工作，该书终于完成并即将出版。在此，谨向各位同志的辛勤劳动表示衷心的感谢。但由于水平有限，加之时间仓促，译文中难免有差错和不足之处，恳请读者批评指正。

                                    中国电子科技集团公司第十四研究所所长   


前    言
最近几十年来雷达基本特性的快速增长推动了雷达工程的进步。这些增长体现在作用距离和覆盖范围(同时降低了目标雷达的“能见度”)、测量精度大大提高、多目标环境中的处理能力、抗不同类型的干扰等。还体现在用于目标鉴别和识别的 “信号信息”。而对辐射源(例如干扰机)的坐标估计和跟踪就要求无源定位技术的发展。
尽管雷达分机技术(天线、发射机、接收机和处理器)获得了给人印象深刻的成就，但许多现代的高要求已不能用传统雷达满足，这就对雷达系统设计和构建提出了新的需求。
一种有希望的办法是从具有单个发射站和单个接收站(通常共处一地)的个别雷达转到双(多)基地雷达系统(MSRS)。这种系统包括几个空间上分开的发射站和接收站(或单基地雷达)，联合起来进行协同目标观察。
MSRS的基本思想是更有效地利用电磁场中包含的空间特性信息。众所周知，受照射目标散射的电磁场传播过整个空间(除了一些屏蔽的区域外)。单基地雷达从对应的接收天线口径接收单个小的场区信息，而MSRS则是从几个空间上分离的散射(或由小源辐射的)场区收集信息的。这就可以改进信息收集、防止干扰，并具有一些其他重要特性。
MSRS的发展和现代工程的发展趋势是一致的：将个别技术手段集成进系统，这样由于系统分机之间的合作性能和相互作用而增强了基本特性。
最近几年，人们一直在积极地对MSRS进行研究。已经发表了许多技术文章、会议和专题讨论会的报告，这些文献发展了MSRS的理论并给出了一些设计和实验结果。
在分析雷达的未来时，许多作者认为双(多)基地雷达和多雷达(组网)系统[68]会是今后几年现代雷达发展的主要领域之一，这样的见解不仅是以对雷达信息的愈来愈增加的要求为基础的，而且还是以使MSRS可实现的有关工程领域的重大进步为基础的。对MSRS最重要的是具有电扫的多通道天线、高速数字处理器和计算机、大容量的传输线和精密同步系统方面的进展。
目前已经出版了几本该领域的书，研究了重要的空间-时间处理问题，这些问题在一定程度上与MSRS有关[18，23，24，42，52，72，191，192]。在参考文献[1，46]特别是在参考文献[173，174，208，244，257]中发表了一些有价值的MSRS信息。然而，没有一本书专门研究双(多)基地雷达系统的基本原理[包括双(多)基地雷达和多部雷达，组网雷达系统]，以及有源和无源的MSRS。
本书试图填补这个空白，以统一的方法对MSRS的理论基础给出系统性说明。作者是在前苏联和俄罗斯在这个领域内工作有20年以上经验的基础上写出本书的。作者力求使本书能被多领域内的专家看懂并对他们的实际活动有用，所以，很多的注意力放在所得结果的物理意义上，主要的算法和性能分析以可以直接使用的形式给出。
本书是这样安排的：读者首先获得对MSRS的性能原理、优点和缺点及最重要的特性的一般概念。第一部分为这个目的服务，特别是第1章在“初等”水平上给出，不涉及复杂的方程。
这种对MSRS的一般设备和特色的初步熟悉允许读者(特别是工程师读者)确定他对MSRS的态度并更加慎重地研究第二部分和第三部分推导的MSRS信号检测和参数估值统计理论。
正如单基地雷达那样，MSRS的最终目标是测量目标坐标和航迹或弹道(对于运动目标)。因此，信号检测和参数估值应该看成一个一体的统计问题(见参考文献[126，127])。对于单基地雷达，多目标环境引起数据关联问题，即在不同时间间隔得到的目标和测量之间的关联。此外，在MSRS中还必须将空间分开的站得到的数据进行关联，即确定一个特定的站的测量来自于哪个目标(如果有目标的话，是站间数据关联)。因此，对于多目标环境中的MSRS，这将被认为是一个一体的统计问题——“检测和测量-数据关联-目标定位和跟踪”。
然而，单基地雷达方面的经验表明，分开的信号检测和参数估值最佳化并不会导致显著的损失。众所周知，最佳和接近最佳的信号检测器和估值器都有共同部分和可用的类似设备和算法实现。因此大多数雷达理论教科书和手册中(例如，参考文献[47，48，72])简单地考虑检测和估值问题，从方法上到实用上都是有理由的。这对于数据关联问题亦成立。根据这一点，对于MSRS的目标检测理论在第二部分考虑，而目标位置估值和跟踪理论则在第三部分考虑。MSRS的数据关联的原理也在第三部分讨论。
本书从头至尾都以“经典”统计研究方法进行信号检测、参数估值，并用高斯形式进行噪声和干扰的滤波。根据作者的经验，这种方法适用于大多数实际雷达工程问题。
本书的有限篇幅不允许我们考虑某些重要和实际的MSRS问题，包括无线电成像(例如参考文献[62，63，114～116])、对于空间分布目标的几何特性和运动参数的测量、在有限资源条件下MSRS性能控制的最佳化及各种其他问题。MSRS实现的特殊问题和MSRS设计与性能的例子在参考文献[67]中进行了介绍。

本书配套资源下载

对不起，暂无音视频资源！

双（多）基地雷达系统