高速目标长时间相参积累信号处理 电子信息前沿专著

高速目标长时间相参积累信号处理 围绕高速目标长时间相参积累信号处理，从匀速运动高速目标相参积累、匀加速运动高速目标相参积累、变加速运动高速目标相参积累、高阶机动目标相参积累、多模态高速目标相参积累、变尺度高速目标相参积累、时间信息未知高速目标相参积累、高速目标多帧联合相参积累等多个角度，系统地介绍高速目标长时间相参积累理论与技术，以期丰富雷达高速目标探测理论体系，为我国高速目标预警雷达装备的研制发展提供一定的理论基础与技术参考。 本书可作为雷达系统与信号处理领域科研工作者的阅读与参考用书，也可供高等院校信号处理相关专业的师生参考阅读。

李小龙 电子科技大学副教授，入选中国科协青年人才托举工程，博士论文入选中国电子学会优 秀博士学位论文，获电子科技大学学术新人奖。主要研究方向为高速目标探测、机载分布式雷达技术等。主持和参与国家自然科学基金、JKW 前沿创新等项目。发表学术论文60 余篇，含ESI 高被引论文2 篇；获发明专利授权16 项。 孙智 电子科技大学、新加坡南洋理工大学联合培养博士。主要研究方向为雷达微弱目标探测。主持国家自然科学基金、博士后科学基金项目，参与国家项目6 项，已发表SCI/EI 论文17 篇，获发明专利授权11 项。 孔令讲 电子科技大学党委常委、副校长，长江学 者特聘教授。主要研究方向为电子信息系统、智能信息信号处理等。获国家技术发明奖二等奖3 项、四川省科技奖一等奖2 项。主持国家科研项目20 余项，发表高水平学术论文200 余篇，获发明专利授权100 余项。

第 1 章 绪论. 1 1.1　研究背景与意义.1 1.2　高速目标发展动态.3 1.2.1　临近空间与临近空间高速飞行器.　3 1.2.2　临近空间高速目标发展动态.　5 1.3　长时间相参积累信号处理面临的挑战10 1.4　长时间相参积累信号处理技术的研究进展11 1.4.1　匀速运动高速目标长时间相参积累方法　11 1.4.2　匀加速运动高速目标长时间相参积累方法　15 1.4.3　变加速运动高速目标长时间相参积累方法　18 1.4.4　现有研究存在的问题.　20 参考文献22 第　2 章 匀速运动高速目标长时间相参积累.　31 2.1　匀速运动高速目标回波模型.31 2.2　MLRT 相参积累方法.33 2.2.1　LRT 方法简介.　33 2.2.2　MLRT 方法的原理　35 2.2.3　MLRT 方法的流程　38 2.2.4　MLRT 方法与LRT 方法的对比　39 2.2.5　MLRT 方法、KT 方法与RFT 方法的计算复杂度对比.　42 2.2.6　加速度对MLRT 方法的影响.　43 2.3　仿真验证.44 2.3.1　单目标相参积累处理性能.　44 2.3.2　多目标相参积累处理性能.　46 2.3.3　目标检测性能.　49 2.3.4　速度估计性能.　50 2.4　本章小结.50 参考文献51 第3　章 匀加速运动高速目标长时间相参积累　53 3.1　匀加速运动高速目标回波模型.53 3.2　RLVD 相参积累方法.54 3.2.1　RFT 方法简介.　54 3.2.2　LVD 方法简介.　54 3.2.3　RLVD 方法的定义　55 3.2.4　RLVD 方法的性质　56 3.2.5　RLVD 方法的流程　57 3.2.6　仿真验证.　57 3.3　KTLVD 相参积累方法60 3.3.1　距离频率域回波模型.　60 3.3.2　梯形变换.　61 3.3.3　用LVD 方法实现信号能量积累　62 3.3.4　KTLVD 方法的流程与计算复杂度.　63 3.3.5　仿真验证.　65 3.4　KT-MFP 相参积累方法.69 3.4.1　KT-MFP 方法的原理　70 3.4.2　KT-MFP 方法的流程　74 3.4.3　计算复杂度分析.　75 3.4.4　运动轨迹分裂效应.　76 3.4.5　仿真验证.　77 3.5　SAF-SFT 相参积累方法83 3.5.1　SAF-SFT 方法的原理.　83 3.5.2　交叉项分析.　88 3.5.3　仿真验证.　92 3.6　4 种相参积累方法的计算复杂度对比.96 3.7　本章小结.97 参考文献98 第4　章 变加速运动高速目标长时间相参积累.100 4.1　变加速运动高速目标时域回波模型100 4.2　ACCF-LVD 相参积累方法101 4.2.1　单目标情形下的ACCF-LVD 方法101 4.2.2　多目标情形下的ACCF-LVD 方法105 4.3　迭代ACCF 相参积累方法　110 4.3.1　单目标情形下的迭代ACCF 方法.　110 4.3.2　多目标情形下的迭代ACCF 方法.　111 4.3.3　ACCF 方法的优势　115 4.4　KTGDP 相参积累方法　116 4.4.1　频域回波模型.　117 4.4.2　线性距离走动校正.　117 4.4.3　多普勒走动补偿.　119 4.4.4　傅里叶变换实现积累.120 4.5　KTCPF 相参积累方法.120 4.5.1　KTCPF 方法的原理120 4.5.2　KTCPF 方法的流程121 4.5.3　计算复杂度分析.122 4.5.4　仿真验证.123 4.6　GKTGDP 相参积累方法.129 4.6.1　三阶距离走动回波模型.129 4.6.2　GKTGDP 方法的原理130 4.6.3　校正过程中的RM 变化.134 4.6.4　仿真验证.136 4.7　基于CLEAN 处理的多目标长时间相参积累141 4.7.1　频域回波模型.141 4.7.2　折叠因子估计.142 4.7.3　加速度与加加速度估计.144 4.7.4　基于SPSF 和MPSF 的CLEAN 处理.146 4.7.5　基于CLEAN 处理的多目标相参积累方法流程.150 4.7.6　仿真验证.150 4.8　本章小结.154 参考文献155 第5　章 高阶机动目标长时间相参积累158 5.1　高阶回波模型.158 5.2　循环迭代ACCF 相参积累方法159 5.2.1　ACCF 的性质159 5.2.2　循环迭代ACCF 方法的原理.160 5.3　TRT-SGRFT 相参积累方法.163 5.3.1　GRFT 方法简介163 5.3.2　TRT-SGRFT 方法的原理和流程164 5.3.3　计算复杂度分析.166 5.4　仿真验证.167 5.5　高阶KT 相参积累方法.171 5.5.1　频域回波模型.171 5.5.2　任意高阶KT 和DP171 5.5.3　高阶KT 相参积累方法的流程172 5.6　本章小结.172 参考文献173 第6　章 多模态高速目标长时间相参积累175 6.1　多模态高速目标的回波模型.175 6.2　STGRFT 的定义和性质.176 6.2.1　STGRFT 的定义176 6.2.2　STGRFT 的性质177 6.3　STGRFT 相参积累方法.187 6.3.1　STGRFT 方法的原理187 6.3.2　窗函数约束.189 6.3.3　STGRFT 方法的流程189 6.3.4　计算复杂度分析.191 6.4　仿真验证.192 6.4.1　不同SNR 下的相参积累192 6.4.2　多目标情形下的STGRFT 方法.199 6.4.3　抗噪声性能分析.201 6.5　本章小结.202 参考文献202 第7　章 变尺度高速目标长时间相参积累203 7.1　变尺度回波模型.203 7.2　尺度效应的影响.205 7.3　SCRFT 相参积累方法.208 7.3.1　单目标情形下的SCRFT 方法.208 7.3.2　多目标情形下的SCRFT 方法.210 7.3.3　SCRFT 方法的流程213 7.4　计算复杂度分析.215 7.5　关于SCRFT 方法的讨论215 7.5.1　积累性能的改善.215 7.5.2　速度失配的影响.217 7.5.3　4 种等价形式218 7.6　仿真验证.221 7.6.1　单目标相参积累.222 7.6.2　多目标相参积累.223 7.6.3　目标检测性能.225 7.6.4　速度估计性能.225 7.7　部分公式证明.226 7.7.1　对式（7-10）的证明226 7.7.2　对式（7-16）的证明228 7.8　本章小结.231 参考文献231 第8　章 时间信息未知高速目标长时间相参积累.233 8.1　时间信息未知高速目标的回波信号模型233 8.2　WRFRFT 相参积累方法234 8.2.1　WRFRFT 方法的定义234 8.2.2　WRFRFT 方法的性质235 8.2.3　WRFRFT 方法的原理237 8.2.4　WRFRFT 方法的流程241 8.2.5　计算复杂度分析.242 8.2.6　相关讨论.243 8.2.7　仿真验证.245 8.3　EGRFT-WFRFT 相参积累方法.252 8.3.1　EGRFT 方法的定义252 8.3.2　关于起始时间η0 的积累输出特性253 8.3.3　基于WFRFT 的终止时间估计256 8.3.4　EGRFT-WFRFT 方法的流程258 8.3.5　方法对比及计算复杂度分析.259 8.3.6　仿真验证.261 8.4　本章小结.266 参考文献266 第9　章 高速目标多帧联合长时间相参积累268 9.1　高速目标多帧回波模型与MRFT 帧内相参积累方法.268 9.1.1　高速目标多帧回波模型.268 9.1.2　MRFT 帧内相参积累方法269 9.2　MRFT 域的帧间相参积累方法.271 9.2.1　基本原理与流程.271 9.2.2　相参积累输出响应.272 9.2.3　检测概率和虚警概率.274 9.2.4　输入/输出SNR276 9.2.5　扩展与讨论.276 9.2.6　与全信号直接相参积累方法的比较.277 9.3　仿真验证.279 9.3.1　相参积累输出响应.279 9.3.2　弱目标的相参积累性能.280 9.3.3　多目标的相参积累性能.282 9.3.4　输入输出SNR.284 9.3.5　目标检测性能.284 9.4　盲速旁瓣分析.286 9.4.1　帧间积累盲速旁瓣响应.287 9.4.2　仿真分析.290 9.5　本章小结.293 参考文献　294 后记　295 主要术语表.　296