电子工业出版社-网上书店

本书主要研究了频谱共存环境下组网雷达射频辐射控制技术，从辐射功率控制及分配、雷达发射波形优化设计等方面，对频谱共存环境下组网雷达系统的射频隐身性能进行了深入地研究，并对基于射频隐身的雷达通信一体化系统最优正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）波形设计进行了初步探讨。全书共九章，内容可分为四大部分：第一部分（第一章）为组网雷达射频隐身技术基础，主要介绍了组网雷达系统与射频隐身技术的基本概念与发展历程、射频隐身技术与雷达通信频谱共存问题的研究现状等内容；第二部分（第二章至第五章）为频谱共存环境下基于博弈论思想的组网雷达射频辐射控制，介绍了不同的博弈模型，重点讨论了频谱共存环境下基于非合作博弈的组网雷达功率控制算法、频谱共存环境下基于合作博弈的组网雷达功率控制算法、频谱共存环境下基于Stackelberg博弈的组网雷达功率控制算法以及频谱共存环境下基于Stackelberg博弈的组网雷达稳健功率控制算法；第三部分（第六章至第八章）为频谱共存环境下基于射频隐身的雷达发射波形优化设计，重点讨论了频谱共存环境下基于射频隐身的组网雷达最优波形设计算法、频谱共存环境下基于射频隐身的OFDM雷达波形设计算法以及频谱共存环境下基于射频隐身的双基地雷达最优OFDM波形设计算法；第四部分（第九章）简要介绍了雷达通信一体化技术，初步探讨了基于射频隐身的雷达通信一体化系统最优OFDM波形设计算法。

目    录
第1章  绪论	1
1.1  研究背景及意义	1
1.2  组网雷达系统概述	3
1.3  国内外研究现状	7
1.3.1  组网雷达系统研究现状	7
1.3.2  射频隐身技术研究现状	14
1.3.3  雷达通信频谱共存研究现状	25
1.3.4  雷达通信一体化系统研究现状	26
参考文献	29
第2章  频谱共存环境下基于非合作博弈的组网雷达功率控制	44
2.1  引言	44
2.2  系统模型描述	46
2.3  基于非合作博弈的组网雷达分布式功率控制算法	48
2.3.1  基于非合作博弈的组网雷达分布式功率控制模型	49
2.3.2  雷达发射功率迭代公式求解	50
2.3.3  纳什均衡解的存在性与唯一性证明	51
2.3.4  组网雷达分布式发射功率迭代算法	52
2.4  仿真结果与分析	53
2.4.1  仿真参数设置	53
2.4.2  功率控制结果	54
参考文献	59
第3章  频谱共存环境下基于合作博弈的组网雷达功率控制	64
3.1  引言	64
3.2  基于纳什议价解的组网雷达分布式功率控制算法	65
3.2.1  基于纳什议价解的组网雷达分布式功率控制模型	66
3.2.2  纳什议价解的存在性与唯一性证明	68
3.2.3  雷达发射功率迭代公式求解	69
3.3  仿真结果与分析	72
3.3.1  仿真参数设置	72
3.3.2  功率控制结果	72
参考文献	77
第4章  频谱共存环境下基于Stackelberg博弈的组网雷达功率控制	81
4.1  引言	81
4.2  基于Stackelberg博弈的组网雷达分布式功率控制算法	84
4.2.1  基于Stackelberg博弈的组网雷达分布式功率控制模型	84
4.2.2  雷达发射功率迭代公式求解	86
4.2.3  纳什均衡解的存在性与唯一性证明	87
4.2.4  基于Stackelberg博弈的组网雷达分布式发射功率迭代算法	88
4.3  仿真结果与分析	89
4.3.1  仿真参数设置	89
4.3.2  功率控制结果	90
参考文献	94
第5章  频谱共存环境下基于Stackelberg 博弈的组网雷达稳健功率控制	99
5.1  引言	99
5.2  系统模型描述	100
5.3  基于Stackelberg博弈的组网雷达稳健功率控制算法	100
5.3.1  基于Stackelberg博弈的组网雷达稳健功率控制模型	101
5.3.2  雷达稳健发射功率迭代公式求解	103
5.3.3  稳健纳什均衡解的存在性与唯一性证明	104
5.3.4  基于Stackelberg博弈的组网雷达分布式稳健发射功率迭代算法	106
5.4  仿真结果与分析	106
5.4.1  仿真参数设置	106
5.4.2  功率控制结果	107
参考文献	112
第6章  频谱共存环境下基于射频隐身的组网雷达最优波形设计	114
6.1  引言	114
6.2  系统模型描述	116
6.2.1  扩展目标冲激响应模型	116
6.2.2  信号模型	116
6.3  频谱共存环境下基于射频隐身的组网雷达最优波形设计算法	119
6.3.1  问题描述	119
6.3.2  频谱共存环境下基于SCNR准则的组网雷达射频隐身波形设计算法	119
6.3.3  频谱共存环境下基于MI准则的组网雷达射频隐身波形设计算法	124
6.3.4  讨论	127
6.4  仿真结果与分析	128
6.4.1  仿真参数设置	128
6.4.2  组网雷达波形设计结果	129
6.4.3  射频隐身性能分析	132
参考文献	132
第7章  频谱共存环境下基于射频隐身的双基地雷达最优OFDM波形设计	137
7.1  引言	137
7.2  系统模型描述	138
7.3  基于射频隐身的双基地雷达最优OFDM波形设计算法	140
7.3.1  问题描述	140
7.3.2  目标时延估计的克拉美-罗下界	140
7.3.3  优化模型的建立与求解	141
7.4  仿真结果与分析	142
7.4.1  仿真参数设置	142
7.4.2  最优OFDM雷达波形优化结果	143
7.4.3  射频隐身性能分析	145
参考文献	146
第8章  基于射频隐身的雷达通信一体化系统最优OFDM波形设计	150
8.1  引言	150
8.2  系统模型描述	152
8.3  基于射频隐身的雷达通信一体化最优OFDM波形设计算法	153
8.3.1  问题描述	153
8.3.2  优化模型的建立	153
8.3.3  优化模型的求解	155
8.4  仿真结果与分析	159
8.4.1  仿真参数设置	159
8.4.2  最优OFDM波形设计结果	160
8.4.3  射频隐身性能分析	161
参考文献	162
注释表	166

前    言
日益复杂的战场环境对现代雷达探测系统提出了严峻的挑战。在未来信息化战争中，单部雷达或多部雷达的简单组合、叠加已不能满足联合作战的需要。因此，在进入网络时代的今天，组网雷达系统是现代战争与信息战的必然要求，同时也是信息时代雷达系统发展的必然趋势。从武器装备发展规律来看，体系对抗与作战系统网络化是未来高技术战争的特点，依托高度发达的信息网络技术，未来变革方向是将“以传感器为中心的战争”转化为“以网络为中心的战争”，依赖网络化的战场系统，通过组网雷达系统信息融合为指挥员提供实时、透明的空间感知。它可从多视角、多维度提取目标特征信息，使作战部队完全掌握能够有效满足战术和战略任务需要的所有数据。因此，组网雷达系统是未来战术体系对抗的发展趋势，它能够提升武器平台的态势感知能力，在战场复杂电磁频谱环境中形成作战优势，提高我军雷达探测系统的网络化作战能力。
然而，随着先进材料与电子技术的发展，各种先进的敌方无源探测系统与无源探测模式对我军雷达系统形成了越来越严峻的现实威胁。射频隐身技术是通过控制己方雷达信号的射频辐射特征，缩短敌方无源探测系统对雷达的有效作用距离，提高雷达及其搭载平台的生存能力，并实施对敌目标探测、跟踪、识别、打击的核心技术。组网雷达系统如果不采用合理的射频辐射控制技术来控制电磁波的辐射，极易暴露给几百千米外的敌方无源探测系统，这也使搭载平台的雷达隐身和红外隐身失去了意义。为了提升雷达探测系统在对抗敌方先进无源探测系统时的效益，形成对敌作战优势，开展组网雷达系统的射频辐射控制研究势在必行。
近年来，现代战争中雷达系统工作的电磁环境日趋复杂，密集频谱条件下的雷达辐射控制便成为一个重要而极具挑战性的任务。传统的解决雷达与无线通信系统频谱拥塞的方法是使两者的工作频段分离，以避免对彼此形成干扰。然而，面对战场无线射频装备数量的急剧增加和工作带宽的日益扩展，传统方法已经越来越难以满足雷达系统的实际需求。因此，如何在组网雷达与通信系统频谱共存的环境下建立雷达辐射控制模型，根据目标特性先验知识和外界目标环境的实时感知信息，对组网雷达系统的发射波形、功率等辐射参数进行自适应动态优化，是组网雷达射频隐身技术领域亟待解决的一个难点问题。在此背景下，本书主要讨论如何在组网雷达与通信系统频谱共存的环境下建立雷达辐射控制模型，并根据目标特性先验知识和外界目标环境的实时感知信息，对组网雷达系统的发射波形、功率等辐射参数进行自适应动态优化，进而在满足目标探测和跟踪性能的条件下提升系统的射频隐身性能。在总结国内外相关领域最新研究成果的基础上，本书从辐射功率控制及分配、雷达发射波形优化设计等方面，对频谱共存环境下组网雷达系统的射频隐身性能进行了深入研究，并对基于射频隐身的雷达通信一体化系统最优正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）波形设计进行了初步探讨。
本书主要以作者所在课题组的研究工作和原始论文为基础，从组织结构上分为8章。第1章为组网雷达射频隐身技术基础，概述了组网雷达系统与射频隐身技术的基本概念与发展历程、射频隐身技术与雷达通信频谱共存问题、雷达通信一体化系统的研究现状等内容。第2章至第5章为频谱共存环境下基于博弈论思想的组网雷达射频辐射控制，介绍了不同的博弈模型，重点讨论了频谱共存环境下基于非合作博弈的组网雷达功率控制算法、频谱共存环境下基于合作博弈的组网雷达功率控制算法、频谱共存环境下基于Stackelberg博弈的组网雷达功率控制算法及频谱共存环境下基于Stackelberg博弈的组网雷达稳健功率控制算法。第6章和第7章为频谱共存环境下基于射频隐身的组网雷达发射波形优化设计，重点讨论了频谱共存环境下基于射频隐身的组网雷达最优波形设计算法及频谱共存环境下基于射频隐身的双基地雷达最优OFDM波形设计算法。第8章简要介绍了雷达通信一体化技术，初步探讨了基于射频隐身的雷达通信一体化系统最优OFDM波形设计算法。
本书由南京航空航天大学时晨光、汪飞、周建江和李海林联合撰写。全书由时晨光和汪飞统稿。此外，南京航空航天大学雷达目标特征控制实验室的王奕杰、丁琳涛、仇伟等研究生对书中的大量理论进行了推导和仿真验证，张巍巍、吴紫剑、陈春风、唐志诚、董璟、马胡伟、余思伟、李典、李卓桓、谢丁速、刘嘉龄、黄壮、卢文峰、张洁心、张阳泉等研究生参与了书稿编辑整理和校阅等工作。感谢英国杜伦大学工程与计算科学学院Sana Salous教授、拉夫堡大学沃尔夫森机械电子与制造工程学院Sangarapillai Lambotharan教授和赫尔瓦特大学工程与物理科学学院Mathini Sellathurai教授在雷达信号处理研究过程中给予的指导与帮助。感谢江苏科技大学电子信息学院张贞凯副教授、南京信息工程大学陈军副教授、西安电子科技大学严俊坤副教授和电子科技大学易伟教授就相关问题与作者进行的学术交流和讨论。
本书在撰写和出版过程中，参考了众多学者的论著及研究成果，中国电子科技集团公司、中国航空工业集团公司所属研究所和相关高校的科技工作者乔文昇、朱银川、王合龙、周德召、邹杰、孙厚俊等也给了作者许多有益启发和宝贵意见，同样向他们表示深深的谢意。另外，时晨光博士要感谢父母和妻子多年来的支持与付出。
同时，本书得到了国家自然科学基金青年基金项目（No. 61801212）、国家自然科学基金面上项目（No. 61371170，No. 61671239）、中国博士后科学基金资助项目（No. 2019M650113）、航空科学基金（No. 20152052028，No. 2017ZC52036）、江苏省基础研究计划（自然科学基金）青年基金项目（No. BK20180423）、装备预研重点实验室基金、中央高校基本科研业务费专项资金（No. NT2019010）和雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室（南京航空航天大学）的资助，本书的撰写是在以上科研工作的基础上完成的。
在此向所有的参考文献作者及为本书出版付出辛勤劳动的同志表示感谢。
由于作者精力和水平有限，加之雷达信号处理技术与需求正处于迅速发展之中，书中难免还存在一些疏漏和错误，恳请业界专家、学者及广大读者批评、指正。

作  者

本书配套资源下载

对不起，暂无音视频资源！