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本书结合国内外雷达辐射式仿真技术的现状，总结了相关研究的最新成果。内容围绕脉冲雷达辐射式仿真信号收发及回波处理方法，从均匀间歇收发处理、伪随机间歇收发处理、目标回波与信息重构等方面，全面、系统地分析了脉冲雷达在室内场受限环境下的信号特性，介绍了均匀、伪随机间歇收发回波处理和目标信息重构的方法。本书采用MATLAB软件实现了雷达脉冲信号间歇收发处理及回波重构，对获得的回波利用tftb2002工具箱进行时频分析，获得了清晰的目标微动特征，可为室内场脉冲雷达辐射式仿真系统设计、目标探测等效模拟、目标电磁特征获取等试验鉴定任务提供理论支撑和技术参考。本书主要供从事雷达辐射式仿真试验与系统设计、试验鉴定与评估的科技工作者参考，也可作为高等院校信息类专业教师和研究生的参考用书。

目录
第1章  绪论	1
1.1　概述	1
1.2　雷达系统半实物仿真技术的发展	1
1.2.1  半实物仿真技术的发展现状	1
1.2.2  雷达系统半实物仿真技术发展现状	4
1.2.3  雷达系统辐射式仿真中的关键技术	7
1.3　雷达辐射式仿真场景及信号处理技术现状	18
1.3.1  雷达辐射式仿真典型应用场景	18
1.3.2  辐射式仿真中的雷达信号处理	23
第2章  雷达辐射式仿真信号均匀间歇收发处理	41
2.1　概述	41
2.2　均匀间歇收发模型及特性	41
2.2.1  均匀间歇收发控制信号模型	41
2.2.2  均匀间歇收发控制信号特性	43
2.3　均匀间歇收发处理及回波特性	43
2.3.1  LFM信号均匀间歇收发处理及回波特性	43
2.3.2  PCM信号均匀间歇收发处理及回波特性	57
2.3.3  脉内四载频信号间歇收发处理及回波特性	63
2.4　非理想均匀间歇收发回波特性	67
2.4.1  非理想间歇收发控制信号模型	67
2.4.2  非理想间歇收发回波特性	68
2.4.3  仿真试验与结果分析	69
第3章  雷达辐射式仿真信号伪随机间歇收发处理	72
3.1　概述	72
3.2　伪随机间歇收发模型及回波特性	72
3.2.1  伪随机间歇收发控制信号模型	72
3.2.2  伪随机间歇收发控制信号特性	74
3.3　伪随机间歇收发处理及回波特性	74
3.3.1  LFM信号伪随机间歇收发处理及回波特性	75
3.3.2  PCM信号伪随机间歇收发处理及回波特性	83
3.3.3  脉内四载频信号伪随机间歇收发处理及回波特性	85
3.4　周期循环伪随机间歇收发处理及回波特性	87
3.4.1  周期循环伪随机间歇收发控制信号模型及特性	87
3.4.2  周期循环伪随机间歇收发处理后信号特性	90
3.4.3  仿真试验与结果分析	93
第4章  雷达辐射式仿真目标回波与信息重构	101
4.1　概述	101
4.2　均匀间歇收发回波与信息重构	101
4.2.1  基于时频域滤波的LFM信号回波与信息重构	101
4.2.2  基于互补序列的脉内四载频信号回波与信息重构	106
4.3　伪随机间歇收发回波与信息重构	108
4.3.1  基于压缩感知的LFM信号回波与信息重构	108
4.3.2  基于压缩感知的PCM信号回波与信息重构	122
4.4　伪随机间歇收发回波重构优化设计	130
4.4.1  遗传算法基本原理	130
4.4.2  基于遗传算法的伪随机间歇收发优化方法	131
4.4.3  仿真试验与结果分析	132
4.5　多脉冲间歇收发回波与信息重构	136
4.5.1  多脉冲间歇收发控制信号设计	137
4.5.2  多脉冲间歇收发回波处理及目标信息重构	139
4.5.3  仿真试验与结果分析	141
第5章  雷达辐射式仿真信号处理试验验证	145
5.1　概述	145
5.2　雷达辐射式仿真试验模式	145
5.2.1  试验场景	145
5.2.2  试验模式	146
5.3　雷达目标探测——一维距离像试验验证	146
5.3.1  间歇收发试验系统设计	146
5.3.2  均匀间歇收发目标探测试验	149
5.3.3  伪随机间歇收发目标探测试验	154
5.3.4  多脉冲间歇收发目标探测试验	156
5.4　雷达目标探测——二维图像试验验证	157
5.4.1  目标回波信号特性分析	157
5.4.2  二维图像重构方法	158
5.4.3  仿真试验与结果分析	159
5.5　雷达目标微动特征提取试验验证	163
5.5.1  旋转目标微动特征提取	164
5.5.2  进动目标微动特征提取	165
5.5.3  仿真试验与结果分析	167
参考文献	183

前言
自20世纪80年代以来，射频辐射式仿真技术的研究逐步成熟，在导弹突防试验、雷达系统设计、电子对抗装备研制、目标散射特性分析等方面得到广泛应用。辐射式仿真一般在封闭的微波暗室中开展，一方面防止了信号的辐射泄漏，满足保密要求，另一方面不易被外界环境、电磁信号干扰而影响试验效果，同时具有逼真度高、可重复性好、成本低等优势。
随着雷达技术日新月异、电子干扰能力突飞猛进、目标动态特性日趋复杂，对雷达系统的研制、雷达性能的评估与鉴定变得尤为重要。通过辐射式仿真技术，实现导弹目标探测、雷达对抗等过程的高逼真模拟，能够为目标动态特性分析、雷达系统研制与性能评估提供丰富的数据支撑，加快导弹、雷达和电子干扰装备的研制、试验和定型。近几年，关于雷达辐射式仿真技术的专著较少。为此，作者基于所在科研团队在雷达系统仿真领域长期积累的研究成果，结合国内外技术发展现状，主要针对脉冲信号在室内场开展辐射式仿真这一问题，整理并总结了相关理论和研究的最新成果。本书围绕雷达辐射式仿真信号收发及回波处理方法，从均匀间歇收发处理、伪随机间歇收发处理、目标回波与信息重构等方面，全面、系统地分析了脉冲雷达在室内场受限环境下的信号特性，介绍了均匀、伪随机间歇收发回波处理和目标信息重构的方法，并给出了翔实的微波暗室实测结果，以期为室内场脉冲雷达辐射式仿真系统设计、目标探测等效模拟、目标电磁特征获取等试验鉴定任务提供理论支撑和技术参考。
本书共5章。第1章介绍雷达辐射式仿真技术发展现状、信号处理方法及仿真场景；第2章介绍雷达辐射式仿真中脉冲信号均匀间歇收发处理方法，分别针对调频、相位编码等典型雷达信号，分析均匀间歇收发处理后的回波特性；第3章介绍伪随机间歇收发处理方法，针对简单伪随机和周期循环伪随机间歇收发处理，深入分析典型雷达信号收发处理后的回波特性；第4章以均匀和伪随机间歇收发方法为基础，分别介绍基于时频域滤波和基于压缩感知的回波处理方法，结合仿真结果分析目标回波的重构性能；第5章介绍室内场脉冲雷达目标探测试验系统，阐述试验系统的组成、试验流程及数据处理方法，通过开展目标探测、目标微动特征提取试验，分析不同收发方式的目标信息重构性能，验证收发处理方法的工程应用价值。
本书由国防科技大学刘晓斌统稿，第1章由徐志明编写，第2章由赵锋编写，第3章由吴其华编写，第4章由刘晓斌、艾小锋编写，第5章由刘晓斌、顾赵宇编写。
本书的出版获得了国家自然科学基金重大项目（No.61890542，No.61890540）、青年项目（No.62001481）、湖南省自然科学基金项目（No.2021JJ40686）的资助，在此表示感谢。在编写过程中，国防科技大学肖顺平、王雪松教授及中国运载火箭技术研究院刘佳琪研究员，从篇章结构到技术内容，提出了宝贵的意见和建议。刘进高工、李超助理研究员、刘源助理工程师和刘振钰、谢艾伦、赵铁华等研究生也给予了热情帮助。电子工业出版社曲昕编辑为本书的出版付出了辛勤的劳动。在此一并表示衷心的感谢！同时向本书引用参考文献的有关作者表示诚挚的谢意。最后，感谢我的妻子朱倩霖女士，替我承担了许多家庭事务，使我得以完成此书。
由于雷达辐射式仿真技术的快速发展，新理论、新技术不断出现，加之作者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳请读者不吝批评指正。

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雷达辐射式仿真信号分析与处理