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对合成孔径雷达的电磁调控无源干扰技术

作译者：王俊杰等

出版时间：2024-09 千字数：216 版次：01-01 页数：188

开本：16开装帧： I S B N ：9787121489334

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纸质书定价：￥99.0

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目录
第1章  绪论	1
1.1　概述	1
1.2　合成孔径雷达及其干扰技术	3
1.2.1  合成孔径雷达发展现状	3
1.2.2  合成孔径雷达干扰技术	5
1.3　电磁调控材料无源干扰技术	10
1.3.1  电磁调控材料的发展	11
1.3.2  电磁调控无源干扰技术的现状	20
第2章  合成孔径雷达成像原理	22
2.1　概述	22
2.2　宽带信号脉冲压缩和一维距离像	23
2.2.1  匹配滤波处理	24
2.2.2  线性调频信号和dechirp处理	25
2.2.3  散射点模型下的一维距离像	30
2.3　方位高分辨和合成阵列	31
2.3.1  合成阵列的特点	32
2.3.2  合成阵列的工作方式	33
2.3.3  方位分辨原理	35
2.4　距离-多普勒成像算法	39
第3章  合成孔径雷达电磁调控无源干扰原理	43
3.1　概述	43
3.2　概念内涵	43
3.3　基于时间调制反射器的SAR无源干扰原理	45
3.3.1  时间调制反射器谱变换模型	46
3.3.2  合成孔径雷达图像特征控制原理	47
3.4　评估指标构建	52
3.4.1  图像特征控制评估指标	53
3.4.2  反射器调控评估指标	56
第4章  电磁调控无源干扰反射器	58
4.1　概述	58
4.2　电磁调控材料工作机理	59
4.2.1  幅度调控材料电磁调控机理	59
4.2.2  相位调控材料电磁调控机理	61
4.3　幅度调控材料研究	64
4.3.1  宽带有源频率选择表面	64
4.3.2  极化不敏感有源频率选择表面	70
4.4　数字编码控制系统研究	76
4.4.1  基于时域数字编码的控制系统设计	76
4.4.2  基于时域数字编码的控制系统测试	80
第5章  电磁调控材料时变调制模型	88
5.1　概述	88
5.2　基于AFSS的幅度调制研究	89
5.2.1  幅度调制模型的建立	89
5.2.2  周期性间歇调制	92
5.2.3  随机编码间歇调制	99
5.3　基于PSS的相位调制研究	107
5.3.1  相位调制模型的建立	107
5.3.2  周期性间歇调制	108
5.3.3  循环码调制	116
5.3.4  随机编码间歇调制	121
5.4　本章小结	124
第6章  合成孔径雷达无源干扰方法	125
6.1　概述	125
6.2　基于有源频率选择表面的SAR干扰方法	126
6.2.1  二维图像特征欺骗方法	126
6.2.2  SAR目标特征变换方法	135
6.3　基于相位调制表面的SAR干扰方法	140
6.3.1  高分辨距离像欺骗干扰方法	141
6.3.2  SAR二维图像特征欺骗方法	147
6.3.3  SAR目标特征变换方法	153
6.3.4  二维图像特征压制方法	158
第7章  合成孔径雷达干扰试验验证	164
7.1　一维距离像干扰试验与分析	164
7.1.1  测试方案	164
7.1.2  测试结果与效果评估	165
7.2　SAR成像试验与分析	167
7.2.1  测试方案	167
7.2.2  测试结果与效果评估	168
参考文献	175

前  言
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）是当前发展迅速的微波成像传感器，具备全天时、全天候、作用距离远等优点，能生成类比光学照片的高分辨雷达图像，是环境监测、地理遥感、战场侦察的重要传感器。随着SAR成像系统及解译技术的不断发展，雷达抗干扰能力显著增强，现代SAR系统具有极强的目标和环境认知能力。与此相应，如何有效对抗SAR，实现信息防护，已成为当前雷达对抗领域的迫切需求，亟需创新发展SAR对抗理论和方法。
电磁调控材料是一种人工设计的的材料，具有自然界材料所不具备的电磁特征，可根据需求实现对辐射或散射的电磁波极化、相位、幅度等诸多参数的精细控制。将其用于对SAR回波调控，具有响应速度快、调控灵活等天然优势，能实现诸多传统无源干扰难以达到的干扰效果。正因如此，近年来，基于电磁调控的SAR干扰技术受到了业内学者的广泛关注，并逐渐成为雷达对抗领域的前沿和热点之一。
国防科技大学王雪松教授原创性地提出了间歇采样转发技术，解决了工程中天线收发隔离的基础性难题，创造了转发式干扰的新样式。受此启发，研究团队在国内率先开展了无源间歇调制干扰理论和方法研究，并进一步提出了对SAR的电磁调控无源干扰方法。近十年来，研究团队在对SAR的电磁调控原理与调制方法等方面取得了一些成果。本书着重介绍在此方面的研究进展，全书共7章。第1章概述了合成孔径雷达及其干扰技术、电磁调控材料无源干扰技术的发展现状；第2章从合成孔径雷达成像原理出发，介绍了距离高分辨、方位高分辨、距离-多普勒成像算法；第3章介绍了时间调制反射器的概念内涵，并从反射器谐波变换效应和目标图像调制两个方面阐述了SAR电磁调控无源干扰原理；第4章描述了幅度、相位调控材料的电磁机理，讨论了幅度调控材料及相应的数字编码控制系统；第5章从信号的角度介绍了周期性、随机编码、循环码间歇调制模型，结合仿真结果分析了调制信号及回波信号的时频特性；第6章介绍了基于有源频率选择表面和相位调制表面的二维编码调制波形，深入分析了特征欺骗、变换、压制干扰方法；第7章阐述了SAR干扰试验系统的组成、试验流程及数据处理方法，通过开展目标探测、干扰试验，分析了不同调制波形的干扰性能。
本书由国防科技大学王俊杰负责统筹编撰，其中，第1章、第2章由冯德军编写，第3章、第4章由王俊杰编写，第5章由张然编写，第6章由徐乐涛编写，第7章由孙光编写。此外，王金融、朱立文、吴悦菡等研究生为本书的校稿和排版工作提供了协助。电子工业出版社曲昕编辑对本书进行了审阅和校稿，在此表示感谢。
本书的出版获得了国家自然科学基金面上项目（No. 62371455）、青年项目（No. 62201589）的资助。在编写过程中，国防科技大学电子科学学院肖顺平、胡卫东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，在此我们表示衷心的感谢！同时，我们也向本书所引用参考文献的有关作者表示诚挚的谢意，并感谢广大读者的热情支持。敬请各位业界人士斧正！
编著者       
2024年8月 于长沙

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