译者序
无源双基地雷达,又称外辐射源雷达,自身不辐射信号,而是利用外辐射源(机会照射源,如民用广播、电视)信号经过被探测目标(如战斗机、无人机)反射而产生的回波信号,实现目标检测和定位跟踪,在军用和民用领域都具有重要的应用价值。与传统单基地有源雷达相比,无源双基地雷达使用的信号是非合作的,这就使得其信号处理不仅具有鲜明的特殊性,也存在严峻的挑战性。本书正是一部深入介绍无源双基地雷达信号处理技术的专著,既有一定的理论深度,又有较强的实用价值。
本书的原著者马泰乌什?马兰诺夫斯基(Mateusz Malanowski)是华沙理工大学副教授,他在攻读博士期间及工作后,一直从事无源双基地雷达技术研究工作。马兰诺夫斯基博士曾研制了一套基于调频广播的无源雷达验证系统,并参与开发了一套实用化军用无源雷达系统,在无源双基地雷达信号处理领域具有深厚的学术功底和丰富的工程经验。本书系统介绍了马兰诺夫斯基博士在双基地无源雷达信号处理方面的研究成果,包括波束形成、相关处理、杂波滤波、检测与估计、双基地跟踪、目标定位、笛卡儿目标跟踪等主题。希望中文译著的出版,能够为相关方向的科研和工程技术人员提供参考和指导,以期进一步推动无源双基地雷达的理论研究和工程实践。
全书共包含 11 章,第 1 章为引言,主要介绍了无源双基地雷达的发展历史;第 2 章介绍了无源双基地雷达的原理;第 3 章研究了波束形成问题;第 4 章分析了信号相关处理问题;第 5 章讨论了杂波滤波;第 6 章探讨了无源双基地雷达的目标检测技术;第 7 章研究了双基地跟踪技术;第 8 章论述了目标定位问题;第 9 章分析了笛卡儿坐标系下基于扩展卡尔曼滤波的目标跟踪;第 10 章介绍了几种无源双基地雷达系统及其应用;第 11 章总结了无源双基地雷达的优缺点及发展趋势。
本书第 1~8 章由张敏翻译,第 9 章由李曦翻译,第 10 和 11 章由吴突周翻译,全书由张敏统稿,郭郡成审校。课题组博士生张文俊参与了全书公式的编辑工作,博士生张源、刘强、徐涛参与了文字校对工作。本书的翻译得到了黄知涛教授、柳征研究员、刘孟章研究员、李保国副教授、王丰华副研究员、王尉副教授、晏行伟副教授、熊坤来讲师、孙丽婷讲师,以及国防科技大学电子科学学院电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室领导的大力支持,在此表示感谢。同时,感谢装备科技译著出版基金资助本书出版。
由于无源双基地雷达信号处理技术涉及的知识面广,因此对原著内容的理解难免会有偏差,翻译不当之处,真诚地希望得到各位读者的批评指正。
译者2024 年 12 月
目录
第 1 章 引言
1.1 内容概要
1.2 发展历史
参考文献
第 2 章 无源双基地雷达原理
2.1 引言
2.2 无源双基地雷达几何构型
2.3 无源双基地雷达距离方程
2.3.1 发射机方位辐射方向图的影响分析
2.3.2 发射机俯仰辐射方向图的影响分析
2.3.3 直达路径干扰消除对接收机有效辐射方向图的影响
2.4 基于模糊函数的外辐射源信号评估
2.5 外辐射源
2.5.1 模拟广播 (FM)
2.5.2 数字电视 (DVB-T)
2.5.3 数字广播 (DAB)
2.5.4 蜂窝电话 (GSM)
2.5.5 无线网络 (Wi-Fi)
2.5.6 不同外辐射源的比较
2.6 总结
参考文献
第 3 章 波束形成
3.1 引言
3.2 均匀线阵
3.2.1 阵列优化
3.2.2 方向性辐射阵元
3.3 均匀圆阵
3.4 均匀线阵和均匀圆阵的比较
3.5 宽带阵列处理
3.6 自适应波束形成
3.7 数字信号重构
3.8 数值结果
3.9 一些有用的评论
3.10 总结
参考文献
第 4 章 相关处理
4.1 引言
4.2 信号模型与相关处理
4.3 互模糊函数的实用计算方法
4.3.1 方法 1
4.3.2 方法 2
4.3.3 方法 3
4.4 消除确定性旁瓣
4.5 累积增益
4.6 扩展的信号模型及相关处理
4.6.1 距离单元走动及其消除
4.6.2 速度单元走动及其消除
4.7 数值结果
4.7.1 增大累积时间 (FM)
4.7.2 增大累积时间 (DVB-T)
4.7.3 机动目标检测 (FM)
4.8 总结
参考文献
第 5 章 杂波滤波
5.1 引言
5.2 迭代算法
5.2.1 NLMS 滤波器
5.2.2 RLS 滤波器
5.2.3 LSL 滤波器
5.3 分块算法
5.3.1 LS 矩阵法
5.3.2 分块格型滤波器
5.3.3 修正的分块格型滤波器
5.3.4 CLEAN 算法
5.4 数值结果
5.5 总结
参考文献
第 6 章 检测与估计
6.1 引言
6.2 无源雷达中的目标检测
6.2.1 恒虚警率
6.2.2 数值结果
6.3 无源雷达中的双基地参数估计
6.4 总结
参考文献
第 7 章 双基地跟踪
7.1 引言
7.2 卡尔曼滤波
7.3 跟踪算法
7.4 数值结果
7.4.1 仿真结果
7.4.2 实测数据结果
7.5 总结
参考文献
第 8 章 目标定位
8.1 引言
8.2 多站目标定位
8.2.1 目标定位算法
8.2.2 目标定位精度分析
8.2.3 数值结果
8.2.4 虚假目标
8.2.5 组合数量
8.3 DOA 定位
8.3.1 目标定位算法
8.3.2 目标定位精度分析
8.3.3 数值结果
8.4 总结
参考文献
第 9 章 笛卡儿跟踪
9.1 引言
9.2 扩展卡尔曼滤波器
9.2.1 并行更新
9.2.2 序贯更新
9.3 两步跟踪算法
9.4 数值结果
9.4.1 仿真结果
9.4.2 实测数据结果
9.5 总结
参考文献
第 10 章 无源雷达系统
10.1 引言
10.2 捷克 Era 公司
10.3 德国 Fraunhofer FHR 研究所
10.4 德国 Hensoldt 公司
10.5 波兰 PIT-Radwar 公司
10.6 法国国家航空航天研究院和 Thales 公司
10.7 意大利国家大学间电信联盟和比萨大学
10.8 波兰华沙理工大学
10.9 总结
参考文献
第 11 章 总结与展望
11.1 无源雷达的优缺点
11.2 无源雷达的发展趋势
参考文献