本書介紹了雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),分析了雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展給信號(hào)分選帶來的挑戰(zhàn),總結(jié)了雷達(dá)信號(hào)分選技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀;較為詳細(xì)地論述了信號(hào)分選技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)及傳統(tǒng)的信號(hào)分選方法。針對(duì)復(fù)雜信號(hào)環(huán)境下信號(hào)分選所使用的三類方法:基于脈內(nèi)調(diào)制特征的信號(hào)分選、基于盲源分離的信號(hào)分選以及聚類分選方法進(jìn)行了詳細(xì)論述,并對(duì)這三類方法進(jìn)行了大量的仿真驗(yàn)證。最后詳細(xì)論述了基于寬帶數(shù)字信道化硬件平臺(tái)的分選模型、分選方法以及分選與跟蹤器的設(shè)計(jì)。
雷達(dá)信號(hào)分選是電子對(duì)抗中的核心技術(shù),隨著電子技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代電子對(duì)抗環(huán)境呈現(xiàn)出如下的特點(diǎn):輻射源日益增多,信號(hào)密度不斷增大;新輻射源體制不斷涌現(xiàn),波形復(fù)雜多變;輻射源帶寬不斷增大;時(shí)域上交疊嚴(yán)重。在如此復(fù)雜的電子對(duì)抗信號(hào)環(huán)境下,多部輻射源的信號(hào)在各維參數(shù)上交疊嚴(yán)重,導(dǎo)致傳統(tǒng)的基于到達(dá)時(shí)間的雷達(dá)信號(hào)分選算法很難滿足需求甚至失效。本書論述了傳統(tǒng)的基于到達(dá)時(shí)間的信號(hào)分選方法。針對(duì)復(fù)雜信號(hào)環(huán)境中的信號(hào)分選,對(duì)當(dāng)前適合于復(fù)雜信號(hào)環(huán)境分選的三類分選方法,進(jìn)行了重點(diǎn)論述。最后論述了分選與跟蹤器的模型、設(shè)計(jì)。
本書共分為9章。第1章緒論,首先介紹了雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展給信號(hào)分選帶來的挑戰(zhàn):然后對(duì)國(guó)內(nèi)外信號(hào)分選技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述:最后介紹了信號(hào)分選的主要功能與復(fù)雜信號(hào)環(huán)境中信號(hào)分選需達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。第2章首先對(duì)被動(dòng)雷達(dá)尋的器的基本組成及各分系統(tǒng)的主要功能進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹;然后介紹了脈沖描述字的概念,并對(duì)信號(hào)的各參數(shù)的測(cè)量原理進(jìn)行了講解;重點(diǎn)分析了信號(hào)環(huán)境,就其特點(diǎn)、環(huán)境模型、信號(hào)的變化樣式以及分選實(shí)時(shí)性等方面進(jìn)行了詳細(xì)論述,簡(jiǎn)要介紹了信號(hào)跟蹤的原理;最后對(duì)信號(hào)預(yù)處理器中的脈沖描述字隊(duì)列(FIFO)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,得出了合理的FIFO深度。第3章對(duì)傳統(tǒng)的信號(hào)分選方法進(jìn)行了論述,對(duì)信號(hào)分選技術(shù)發(fā)展歷史上經(jīng)典的信號(hào)分選方法進(jìn)行了介紹與分析,主要包括序列搜索法、相關(guān)函數(shù)法、PRI直方圖法、平面變換法以及PRI變換法,對(duì)這5種(類)方法的特點(diǎn)進(jìn)行了分析與總結(jié)。第4章論述了基于脈內(nèi)調(diào)制特征的信號(hào)分選方法,首先對(duì)常用的脈內(nèi)調(diào)制特征分析方法進(jìn)行較為詳細(xì)地論述:然后介紹了3類典型脈壓雷達(dá)信號(hào)的脈內(nèi)調(diào)制分析方法、介紹了一種可工程實(shí)現(xiàn)的由粗到細(xì)的調(diào)制方式識(shí)別方法、介紹了基于相像系數(shù)的調(diào)制類型識(shí)別;最后對(duì)3類典型脈壓雷達(dá)信號(hào)的參數(shù)估計(jì)進(jìn)行了介紹;除介紹理論外,本章還進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證理論的可行性。第5章論述基于盲源分離的信號(hào)分選方法,可分為正定(含超定)盲源分離與欠定盲源分離兩類,對(duì)兩類分選方法分別介紹了相應(yīng)的原理,并進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證理論的可行性。第6、7章為聚類分選方法。第6章介紹基于模糊聚類的信號(hào)分選方法,首先介紹了模糊聚類分選算法的基本原理,在此基礎(chǔ)上,對(duì)該算法的多方面改進(jìn)也進(jìn)行了詳細(xì)論述,其中基于并查集改進(jìn)后的算法已基本滿足實(shí)時(shí)性需求,本章同樣進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)仿真。第7章介紹基于支持向量聚類的信號(hào)分選方法,首先介紹了支持向量聚類算法的基本原理;然后根據(jù)雷達(dá)信號(hào)分選的特點(diǎn),對(duì)該算法的多種改進(jìn)也一一介紹,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。第8、9章介紹信號(hào)分選與跟蹤,第8章介紹了基于寬帶信道化接收機(jī)的信號(hào)分選與跟蹤,第9章對(duì)分選與跟蹤器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)論述。本書系統(tǒng)全面地論述了信號(hào)分選技術(shù)。
在本書編撰過程中得到了徐啟鳳、盛陽(yáng)、王嘉慰以及劉俞辰等人的幫助,他們對(duì)本書的結(jié)構(gòu)及內(nèi)容提出了寶貴的意見與建議,在此對(duì)他們表示感謝。同時(shí)感謝國(guó)家自然基金61671168和國(guó)防科技圖書出版基金的資助。
由于作者水平有限,難免有疏漏與不當(dāng)之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 信號(hào)分選技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
1.2.1 雷達(dá)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.2.2 雷達(dá)技術(shù)發(fā)展給信號(hào)分選帶來的挑戰(zhàn)
1.3 信號(hào)分選技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 傳統(tǒng)信號(hào)分選方法
1.3.2 多參數(shù)匹配法
1.3.3 多參數(shù)聯(lián)合分選方法
1.3.4 復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào)分選方法
1.4 信號(hào)分選主要功能和技術(shù)指標(biāo)
第2章 信號(hào)分選技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 被動(dòng)雷達(dá)尋的器基本組成
2.2 脈沖描述字
2.3 脈沖參數(shù)測(cè)量
2.3.1 到達(dá)時(shí)間的測(cè)量
2.3.2 脈寬的測(cè)量
2.3.3 幅度與相位的測(cè)量
2.3.4 載頻的測(cè)量
2.3.5 到達(dá)方向的測(cè)量
2.4 雷達(dá)脈沖信號(hào)環(huán)境
2.4.1 復(fù)雜信號(hào)環(huán)境特點(diǎn)
2.4.2 脈沖信號(hào)環(huán)境模型
2.4.3 信號(hào)變化樣式
2.4.4 信號(hào)跟蹤
2.4.5 分選實(shí)時(shí)性要求
2.5 信號(hào)預(yù)處理器PDW隊(duì)列數(shù)學(xué)模型
第3章 傳統(tǒng)信號(hào)分選方法
3.1 序列搜索法
3.2 相關(guān)函數(shù)法
3.3 PRI直方圖法
3.3.1 TOA差值直方圖法
3.3.2 累積差值直方圖法
3.3.3 序列差值直方圖法
3.4 平面變換法
3.4.1 平面變換法
3.4.2 平面變換法的工程實(shí)現(xiàn)
3.4.3 周期性雷達(dá)信號(hào)的顯示重復(fù)性
3.4.4 基于平面變換的雷達(dá)信號(hào)分選算法
3.4.5 矩陣匹配法
3.4.6 采用矩陣匹配法的雷達(dá)信號(hào)分選系統(tǒng)
3.5 PRI變換法
3.5.1 PRI變換法原理
3.5.2 閾值設(shè)置
3.5.3 改進(jìn)PRI變換法及分析
3.6 算法對(duì)比分析
第4章 基于脈內(nèi)調(diào)制特征的信號(hào)分選方法
4.1 概述
4.2 常用脈內(nèi)調(diào)制特征分析方法
4.2.1 脈內(nèi)調(diào)制方式
4.2.2 基于瞬時(shí)自相關(guān)的信號(hào)脈內(nèi)調(diào)制特征分析
4.2.3 基于傅里葉變換的信號(hào)脈內(nèi)調(diào)制特征分析
4.2.4 基于WVD的信號(hào)脈內(nèi)調(diào)制特征分析
4.2.5 基于Haar小波變換的信號(hào)脈內(nèi)調(diào)制特征分析
4.3 脈壓雷達(dá)信號(hào)脈內(nèi)調(diào)制特征分析
4.3.1 相位編碼信號(hào)調(diào)制特征分析
4.3.2 線性調(diào)頻信號(hào)調(diào)制特征分析
4.3.3 非線性調(diào)頻信號(hào)調(diào)制特征分析
4.4 一種由粗到細(xì)的調(diào)制方式識(shí)別方法
4.4.1 由粗到細(xì)調(diào)制分類原理
4.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
……
第5章 基于盲源分離的信號(hào)分選方法
第6章 基于模糊聚類的信號(hào)分選方法
第7章 基于支持向量聚類的信號(hào)分選方法
第8章 基于寬帶數(shù)字信道化的分選與跟蹤
第9章 雷達(dá)信號(hào)分選與跟蹤器
附錄 縮略語(yǔ)對(duì)照表
參考文獻(xiàn)