新体制雷达的优化及目标定位方法

当前雷达面临所谓的“五大威胁”，即快变的电子侦察与强电子干扰、低空/超低空飞机与巡航导弹、隐身飞行器、高速反辐射导弹及高功率微波武器等，新体制雷达系统是对抗威胁的有效手段。本书以新体制雷达中的认知雷达、MIMO雷达以及压缩感知雷达等为研究对象，以提高系统的目标检测、估计、定位或跟踪性能为目标，重点研究上述新体制雷达系统的波形设计、优化与目标定位方法。主要内容包括：压缩感知认知雷达系统的波形优化和参数估计；多运动MIMO雷达平台的波形优化；基于压缩感知的目标定位；存在阵元间互耦与网格偏离等情况时MIMO雷达系统的目标定位问题等。本书可作为通信、电子、信息专业的高年级本科生、研究生的参考书，也可作为从事相关领域研究的工程技术人员的参考资料。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 部分新体制雷达简介
1.2.1 认知雷达
1.2.2 MIMO雷达
1.2.3 压缩感知雷达
1.3 国内外研究现状
1.4 本书内容安排
第2章 认知雷达系统的波形优化与参数估计
2.1 引言
2.2 认知雷达系统模型
2.3 雷达发射波形优化
2.4 两步法
2.4.1 不存在杂波干扰时的发射波形优化
2.4.2 存在杂波干扰时的发射波形优化
2.4.3 复杂度分析
2.4.4 目标散射系数估计的Cramér-Rao界
2.5 仿真结果
2.6 本章小结
第3章 多目标条件下的波形优化与参数估计
3.1 引言
3.2 存在多个扩展型目标的CR雷达系统建模
3.3 多个远距离间隔目标的TSC估计
3.3.1 基于KF的多个远距离间隔目标TSC估计算法
3.3.2 针对多个远距离间隔扩展型目标的波形优化
3.4 多个近距离间隔目标的TSC估计
3.4.1 基于KF的多个近距离间隔目标TSC估计算法
3.4.2 针对多个近距离间隔扩展型目标的波形优化
3.5 仿真实验
3.5.1 针对多个远距离间隔扩展型目标的波形优化
3.5.2 针对多个近距离间隔扩展型目标的波形优化
3.6 讨论
3.7 本章小结
第4章 基于压缩感知的参数估计与波形优化
4.1 引言
4.2 多个扩展型目标的雷达系统建模
4.2.1 接收信号模型
4.2.2 基于压缩感知的稀疏系统建模
4.3 波形优化算法
4.3.1 最小化互相干系数
4.3.2 两步波形优化法
4.4 仿真结果
4.4.1 最小化互相干系数的波形优化算法
4.4.2 不同SNR下的稀疏重构性能
4.4.3 不同目标个数条件下的稀疏重构性能
4.4.4 不同测量次数条件下的稀疏重构性能
4.5 讨论
4.6 本章小结
第5章 运动目标检测与波形优化
5.1 引言
5.2 基于多个运动平台的集中式MIMO雷达系统
5.3 运动目标检测
5.4 回波信号估计
5.4.1 目标不存在时的信号估计
5.4.2 目标存在时的信号估计
5.5 发射波形优化
5.5.1 问题描述
5.5.2 波形优化问题求解
5.6 仿真结果
5.6.1 波形优化对检测性能的影响分析
5.6.2 目标和杂波参数估计对检测性能的影响
5.6.3 与其他算法对比
5.6.4 与分布式MIMO雷达对比
5.6.5 与集中式MIMO雷达对比
5.6.6 不同参数对检测性能的影响
5.7 本章小结
第6章 基于压缩感知的多目标定位与多天线位置优化
6.1 引言
6.2 分布式MIMO雷达系统模型
6.3 基于压缩感知的多目标定位方法
6.4 分布式MIMO雷达的天线位置优化
6.5 统计性能分析
6.5.1 互相干系数概率分布
6.5.2 互相干系数的渐近性分析
6.6 仿真结果
6.6.1 算法6.1性能分析
6.6.2 多目标定位性能分析
6.7 本章小结
第7章 考虑未知互耦与网格偏离时基于稀疏贝叶斯的MIMO雷达DOA估计方法
7.1 MIMO雷达DOA估计模型
7.2 考虑未知阵元互耦的DOA估计方法
7.2.1 存在网格偏离的稀疏模型
7.2.2 基于稀疏贝叶斯学习的DOA估计方法
7.3 仿真结果
7.4 本章小结
第8章 考虑未知互耦与网格偏离时均匀线阵的DOA估计方法
8.1 均匀线阵测向系统
8.2 存在未知天线互耦时的DOA估计方法
8.2.1 稀疏DOA估计模型
8.2.2 基于稀疏重构的DOA估计方法
8.2.3 SODMC算法的收敛性分析
8.2.4 SODMC算法的计算复杂度分析
8.3 仿真验证
8.4 本章小结
参考文献
附录A 时延与多普勒频移表达式
附录B 部分公式详细推导过程