基本信息
書名:MIMO雷達信號處理
定價:110.00元
作者: 斯托伊卡(Peter Stoica), 李建,
齣版社:國防工業齣版社
齣版日期:2013-09-01
ISBN:9787118090611
字數:
頁碼:417
版次:1
裝幀:精裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容提要
《MIMO雷達信號處理》是全球一本係統、清晰展現MIMO雷達領域的專業書籍。
多輸入一多輸齣(MIMO)雷達因具有提升雷達的目標分辨率和檢測能力的固有特性,受到瞭來自於學術界、工業部門、實驗室以及基金管理者的廣泛關注。這本著作正是應這一廣泛需求而生。
《MIMO雷達信號處理》由多位MIMO雷達領域的專傢編寫,介紹瞭近年來MIMO雷達領域的新概念、理論及應用課題,並深入探討瞭與MIMO通信相交叉應用的嶄新方嚮。本書主要包括:
自適應MIMO雷達;
MIMO雷達的波形分析及優化:
MIMO雷達的目標檢測、參數估計、跟蹤、關聯及識彆:
MIMO雷達的原型和測量:
時一空編碼用於MIMO雷達;
統計MIMO雷達:
MIMO雷達的波形設計。
《MIMO雷達信號處理》力求簡潔明瞭,由淺入深,在雷達學術界和工業界相關領域,可作為研究生教材和相關研究人員的參考書目。
目錄
章 MIMO雷達——分集性意味著優越性
1.1 概述
1.2 問題的公式化描述
1.3 參數的辨識
1.3.1 預備分析
1.3.2 充要條件
1.3.3 數值實例
1.4 非參數自適應技術在參數估計中的應用
1.4.1 不考慮陣列校準誤差
1.4.2 陣列校準誤差
1.4.3 數值實例
1.5 參數估計的參數方法
1.5.1 ML和BIC
1.5.2 數值實例
1.6 發射波形設計
1.6.1 波形匹配設計
1.6.2 旁辦小化波形設計
1.6.3 相控陣波形設計
1.6.4 數值實例
1.6.5 乳癌的超聲高熱治療應用
1.7 小結
附錄1A 一般似然比檢驗
附錄1B 引理及證明
參考文獻
第2章 MIMO雷達:概念,性能增強及應用
2.1 概述
2.1.1 雷達簡史
2.1.2 MIMO雷達的定義和特點
2.1.3 MIMO雷達的用途
2.1.4 MIMO雷達研究現狀
2.1.5 本章框架
2.2 符號
2.3 MIMO雷達虛擬孔徑
2.3.1 MIMO信道
2.3.2 MIMO虛擬陣列:分辨率和旁瓣
2.4 無雜波環境中的MIMO雷達
2.4.1 剋拉美一羅估計界限的限製
2.4.2 信號模式
2.4.3 Fisher信息矩陣
2.4.4 波形相關優化
2.4.5 實例
2.5 MIMO雷達探測優化
2.5.1 探測
2.5.2 高信噪比
2.5.3 弱信號
2.5.4 無搜索條件下的優波束形成
2.5.5 非衰落目標
2.5.6 MIMO雷達的額外優點
2.6 MIMO雷達雜波下動目標指示:地麵動目標指示雷達
2.6.1 信號模式
2.6.2 定位與閤適的信噪比
2.6.3 內積和波束寬度
2.6.4 信噪比損失
2.6.5 信噪比損失和波形優化
2.6.6 區域搜索率
2.6.7 一些實例
2.7 總結
附錄2A 定位原則
附錄2B R(Ⅳ)的界
附錄2C 一個不等式範數算子
附錄2D 可以忽略的項
附錄2E 特徵值的界
附錄2F 內積
附錄2G 不變的內積
附錄2H 剋羅內剋和嚮量積
2H.1 分類排序
2H.2 張量積和剋羅內剋積
2H.3 性質
參考文獻
第3章 廣義MIMO雷達模糊函數
3.1 概述
3.2 背景
3.3 MIMO信號模型
3.4 MIMO參數信道模型
3.4.1 信號發射模型
3.4.2 信道和目標模型
3.4.3 接收信號參數模型
3.5 MIMO模糊函數
3.5.1 MIMO模糊函數
3.5.2 模型簡化下的互相關函數
3.5.3 自相關函數和發射波形
3.6 結論和實例
3.6.1 正交信號
3.6.2 相乾信號
3.7 總結
參考文獻
第4章 MIMO雷達目標定位精度和技術
4.1 概述
4.2 問題的提齣
4.3 特性
4.3.1 虛擬孔徑擴展
4.3.2 空間範圍與輻射可能性
4.3.3 波束形式改進
4.4 目標定位
4.4.1 大似然估計
4.4.2 發射分集平滑
4.5 目標定位的性能下界
4.5.1 剋拉美羅界
4.5.2 Barankin界
4.6 仿真結果
4.7 討論和總結
附錄4A 對數似然推理
4A.1 一般模型
4A.2 無乾擾,單目標一多普勒
附錄4B 發射接收模型的推導
附錄4C Fisher信息矩陣推導
參考文獻
第5章 MIMO雷達的自適應信號處理
5.1 概述
5.2 問題的數學模型
5.2.1 信號的數值範圍簡化模型
5.2.2 多脈衝和多普勒效應
5.2.3 完整模型
5.2.4 統計模型
5.3 估計
5.3.1 波束形成解決方案
5.3.2 小二乘法
5.3.3 波形設計估計
5.4 檢測
5.4.1 優檢測器
5.4.2 信乾噪比
5.4.3 優波形設計
5.4.4 次優波形設計
5.4.5 設計約束
5.4.6 目標和雜波模型
5.4.7 數值範例
5.5 MIMO雷達和相控陣
5.5.1 接收後發射波束掃描
5.5.2 發射波束的適應性
5.5.3 發送一接收復閤波形
附錄5A SINR的理論計算
參考文獻
第6章 MIMO雷達時空自適應處理和信號設計
6.1 概述
6.1.1 記號
6.2 虛擬陣列的概念
6.3 MIMO雷達時空自適應處理
6.3.1 信號模型
6.3.2 完全自適應的MIMO雷達STAP方法
6.3.3 與SIMO係統比較
6.3.4 STAP的虛擬矩陣
6.4 MIMO雷達的雜波子空間
6.4.1 MIMO雷達中的雜波秩:Brennan規則在MIMO中的擴展
6.4.2 雜波子空間的PSWF獨立數據估計
6.5 新的MIMO雷達中斷方法
6.5.1 新算法的提齣
6.5.2 新方法的復雜度
6.5.3 協方差矩陣的估計
6.5.4 迫零法
6.5.5 與其他方法的比較
6.6 數值舉例
6.7 時空自適應雷達係統的信號設計
6.7.1 MIMO雷達模糊函數
6.7.2 MIMO模糊函數的一些性質
6.7.3 MIMO周期脈衝雷達信號的模糊函數
6.7.4 多頻綫性調頻信號
6.7.5 跳頻信號
6.8 結論
參考文獻
第7章 慢時間MIMO空時自適應處理
7.1 概述
7.1.1 MIMO雷達和空間分集
7.1.2 MIMO和目標衰落
7.1.3 MIMO和處理增益
7.2 SIMO雷達建模與處理
7.2.1 廣義雷達發射波形
7.2.2 SIMO目標模型
7.2.3 SIMO協方差模型
7.2.4 SIMO雷達處理
7.3 慢時間MIMO雷達建模
7.3.1 慢時間:MIMO目標建模
7.3.2 慢時間MIMO協方差模型
7.4 慢時間MIMO雷達信號處理
7.4.1 慢時間:MIMO方嚮圖和電壓駐波比
7.4.2 子陣列慢時間MIMO
7.4.3 SIMO與慢時間MIMO設計的比較
7.4.4 MIMO雷達發射-接收方嚮譜估計
7.5 超視距傳播和雷達雜波模型
7.6 仿真實驗實例
7.6.1 接收/發射波束成形
7.6.2 SINR性能
7.6.3 發射-接收譜
7.7 結論
參考文獻
第8章 MIMO:分布式雷達係統
8.1 概述
8.2 係統
8.2.1 信號模型
8.2.2 空間MIMO係統
8.2.3 網絡雷達係統
8.2.4 非集中式雷達網
8.3 性能
8.3.1 虛警概率
8.3.2 檢測概率
8.3.3 抗乾擾性
8.3.4 檢測範圍
8.4 小結
參考文獻
第9章 分布式天綫MIMO雷達係統的概念與應用
9.1 背景
9.2 MIMO雷達的概念
9.2.1 信號模型
9.2.2 空間去相關性
9.2.3 其他多天綫雷達
9.3 非相乾MIMO雷達應用
9.3.1 分集增益
9.3.2 動目標探測
9.4 相乾MIMO雷達應用
9.4.1 模糊函數
9.4.2 CRLB
9.4.3 MLE目標定位
9.4.4 BLUE目標定位
9.4.5 GDOP
9.4.6 討論
9.5 本章小結
參考文獻
0章 MIMO雷達中的時空編碼
10.1 概述
10.2 係統模型
10.3 MIMO雷達的檢測
10.3.1 滿秩碼矩陣
10.3.2 秩為1的碼矩陣
10.4 空時編碼設計
10.4.1 基於切爾諾夫界的碼構造
10.4.2 基於SCR的碼構造
10.4.3 基於互信息(MIB)的碼構造
10.5 STC和檢測性能的相互影響
10.6 數值結果
10.7 自適應應用
10.8 結論
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
章 MIMO雷達——分集性意味著優越性
1.1 概述
1.2 問題的公式化描述
1.3 參數的辨識
1.3.1 預備分析
1.3.2 充要條件
1.3.3 數值實例
1.4 非參數自適應技術在參數估計中的應用
1.4.1 不考慮陣列校準誤差
1.4.2 陣列校準誤差
1.4.3 數值實例
1.5 參數估計的參數方法
1.5.1 ML和BIC
1.5.2 數值實例
1.6 發射波形設計
1.6.1 波形匹配設計
1.6.2 旁辦小化波形設計
1.6.3 相控陣波形設計
1.6.4 數值實例
1.6.5 乳癌的超聲高熱治療應用
1.7 小結
附錄1A 一般似然比檢驗
附錄1B 引理及證明
參考文獻
第2章 MIMO雷達:概念,性能增強及應用
2.1 概述
2.1.1 雷達簡史
2.1.2 MIMO雷達的定義和特點
2.1.3 MIMO雷達的用途
2.1.4 MIMO雷達研究現狀
2.1.5 本章框架
2.2 符號
2.3 MIMO雷達虛擬孔徑
2.3.1 MIMO信道
2.3.2 MIMO虛擬陣列:分辨率和旁瓣
2.4 無雜波環境中的MIMO雷達
2.4.1 剋拉美一羅估計界限的限製
2.4.2 信號模式
2.4.3 Fisher信息矩陣
2.4.4 波形相關優化
2.4.5 實例
2.5 MIMO雷達探測優化
2.5.1 探測
2.5.2 高信噪比
2.5.3 弱信號
2.5.4 無搜索條件下的優波束形成
2.5.5 非衰落目標
2.5.6 MIMO雷達的額外優點
2.6 MIMO雷達雜波下動目標指示:地麵動目標指示雷達
2.6.1 信號模式
2.6.2 定位與閤適的信噪比
2.6.3 內積和波束寬度
2.6.4 信噪比損失
2.6.5 信噪比損失和波形優化
2.6.6 區域搜索率
2.6.7 一些實例
2.7 總結
附錄2A 定位原則
附錄2B R(Ⅳ)的界
附錄2C 一個不等式範數算子
附錄2D 可以忽略的項
附錄2E 特徵值的界
附錄2F 內積
附錄2G 不變的內積
附錄2H 剋羅內剋和嚮量積
2H.1 分類排序
2H.2 張量積和剋羅內剋積
2H.3 性質
參考文獻
第3章 廣義MIMO雷達模糊函數
3.1 概述
3.2 背景
3.3 MIMO信號模型
3.4 MIMO參數信道模型
3.4.1 信號發射模型
3.4.2 信道和目標模型
3.4.3 接收信號參數模型
3.5 MIMO模糊函數
3.5.1 MIMO模糊函數
3.5.2 模型簡化下的互相關函數
3.5.3 自相關函數和發射波形
3.6 結論和實例
3.6.1 正交信號
3.6.2 相乾信號
3.7 總結
參考文獻
第4章 MIMO雷達目標定位精度和技術
4.1 概述
4.2 問題的提齣
4.3 特性
4.3.1 虛擬孔徑擴展
4.3.2 空間範圍與輻射可能性
4.3.3 波束形式改進
4.4 目標定位
4.4.1 大似然估計
4.4.2 發射分集平滑
4.5 目標定位的性能下界
4.5.1 剋拉美羅界
4.5.2 Barankin界
4.6 仿真結果
4.7 討論和總結
附錄4A 對數似然推理
4A.1 一般模型
4A.2 無乾擾,單目標一多普勒
附錄4B 發射接收模型的推導
附錄4C Fisher信息矩陣推導
參考文獻
第5章 MIMO雷達的自適應信號處理
5.1 概述
5.2 問題的數學模型
5.2.1 信號的數值範圍簡化模型
5.2.2 多脈衝和多普勒效應
5.2.3 完整模型
5.2.4 統計模型
5.3 估計
5.3.1 波束形成解決方案
5.3.2 小二乘法
5.3.3 波形設計估計
5.4 檢測
5.4.1 優檢測器
5.4.2 信乾噪比
5.4.3 優波形設計
5.4.4 次優波形設計
5.4.5 設計約束
5.4.6 目標和雜波模型
5.4.7 數值範例
5.5 MIMO雷達和相控陣
5.5.1 接收後發射波束掃描
5.5.2 發射波束的適應性
5.5.3 發送一接收復閤波形
附錄5A SINR的理論計算
參考文獻
第6章 MIMO雷達時空自適應處理和信號設計
6.1 概述
6.1.1 記號
6.2 虛擬陣列的概念
6.3 MIMO雷達時空自適應處理
6.3.1 信號模型
6.3.2 完全自適應的MIMO雷達STAP方法
6.3.3 與SIMO係統比較
6.3.4 STAP的虛擬矩陣
6.4 MIMO雷達的雜波子空間
6.4.1 MIMO雷達中的雜波秩:Brennan規則在MIMO中的擴展
6.4.2 雜波子空間的PSWF獨立數據估計
6.5 新的MIMO雷達中斷方法
6.5.1 新算法的提齣
6.5.2 新方法的復雜度
6.5.3 協方差矩陣的估計
6.5.4 迫零法
6.5.5 與其他方法的比較
6.6 數值舉例
6.7 時空自適應雷達係統的信號設計
6.7.1 MIMO雷達模糊函數
6.7.2 MIMO模糊函數的一些性質
6.7.3 MIMO周期脈衝雷達信號的模糊函數
6.7.4 多頻綫性調頻信號
6.7.5 跳頻信號
6.8 結論
參考文獻
第7章 慢時間MIMO空時自適應處理
7.1 概述
7.1.1 MIMO雷達和空間分集
7.1.2 MIMO和目標衰落
7.1.3 MIMO和處理增益
7.2 SIMO雷達建模與處理
7.2.1 廣義雷達發射波形
7.2.2 SIMO目標模型
7.2.3 SIMO協方差模型
7.2.4 SIMO雷達處理
7.3 慢時間MIMO雷達建模
7.3.1 慢時間:MIMO目標建模
7.3.2 慢時間MIMO協方差模型
7.4 慢時間MIMO雷達信號處理
7.4.1 慢時間:MIMO方嚮圖和電壓駐波比
7.4.2 子陣列慢時間MIMO
7.4.3 SIMO與慢時間MIMO設計的比較
7.4.4 MIMO雷達發射-接收方嚮譜估計
7.5 超視距傳播和雷達雜波模型
7.6 仿真實驗實例
7.6.1 接收/發射波束成形
7.6.2 SINR性能
7.6.3 發射-接收譜
7.7 結論
參考文獻
第8章 MIMO:分布式雷達係統
8.1 概述
8.2 係統
8.2.1 信號模型
8.2.2 空間MIMO係統
8.2.3 網絡雷達係統
8.2.4 非集中式雷達網
8.3 性能
8.3.1 虛警概率
8.3.2 檢測概率
8.3.3 抗乾擾性
8.3.4 檢測範圍
8.4 小結
參考文獻
第9章 分布式天綫MIMO雷達係統的概念與應用
9.1 背景
9.2 MIMO雷達的概念
9.2.1 信號模型
9.2.2 空間去相關性
9.2.3 其他多天綫雷達
9.3 非相乾MIMO雷達應用
9.3.1 分集增益
9.3.2 動目標探測
9.4 相乾MIMO雷達應用
9.4.1 模糊函數
9.4.2 CRLB
9.4.3 MLE目標定位
9.4.4 BLUE目標定位
9.4.5 GDOP
9.4.6 討論
9.5 本章小結
參考文獻
0章 MIMO雷達中的時空編碼
10.1 概述
10.2 係統模型
10.3 MIMO雷達的檢測
10.3.1 滿秩碼矩陣
10.3.2 秩為1的碼矩陣
10.4 空時編碼設計
10.4.1 基於切爾諾夫界的碼構造
10.4.2 基於SCR的碼構造
10.4.3 基於互信息(MIB)的碼構造
10.5 STC和檢測性能的相互影響
10.6 數值結果
10.7 自適應應用
10.8 結論
參考文獻
我之前一直被MIMO雷達的各種概念搞得有些頭疼,尤其是各種陣列配置對性能的影響,以及如何在雜波和乾擾環境下實現有效的目標檢測和參數估計。當我偶然看到這本【XH】 MIMO雷達信號處理時,我抱著試一試的心態。盡管我還沒有完全讀完,但其中一些章節的講解方式,特彆是關於波形設計和空間-時間處理的策略,讓我眼前一亮。作者似乎花瞭很大的篇幅來分析不同MIMO體製(如分集、復用、空間掃描等)的優劣勢,並結閤具體的應用場景給齣瞭相應的信號處理流程。這一點對我非常有幫助,因為它不僅僅是列齣公式,更重要的是解釋瞭這些公式背後的物理意義和工程意義。此外,書中還涉及瞭一些先進的MIMO雷達技術,例如認知MIMO雷達和分布式MIMO雷達,這讓我看到瞭該領域未來的發展方嚮。雖然有些算法描述得比較深入,可能需要反復推敲,但整體而言,這本書提供瞭一個非常全麵和係統的視角來審視MIMO雷達信號處理的方方麵麵。
評分拿到這本【XH】 MIMO雷達信號處理,我第一印象就是它的厚度和內容量。我目前的工作主要圍繞傳統雷達的體製和信號處理展開,對於MIMO雷達的概念瞭解尚淺,因此這本書對我來說,更多的是一種“開眼界”的作用。我翻閱瞭關於MIMO雷達基本原理和陣列設計的部分,注意到作者用瞭相當大的篇幅來介紹虛擬孔徑的形成機製,以及不同陣元排列方式如何影響孔徑擴展和角度分辨率。書中還穿插瞭一些關於信息論在MIMO雷達中的應用的討論,這一點我非常感興趣,因為我一直認為信息論是理解復雜通信和感知係統性能極限的關鍵。雖然具體的數學推導和算法細節我還沒有完全吃透,但作者的講解思路清晰,邏輯性強,讓我能夠逐步理解MIMO雷達相較於傳統雷達的優勢所在。我尤其欣賞書中對一些實際問題的探討,例如如何在高斯白噪聲之外處理非高斯噪聲以及雜波的影響,這對於工程應用來說至關重要。
評分這本書【XH】 MIMO雷達信號處理,我個人認為它的定位非常明確,主要麵嚮的是對MIMO雷達信號處理有深度需求的讀者。我粗略地瀏覽瞭一下目錄和部分章節,發現書中涵蓋瞭從基礎的MIMO雷達係統模型建立,到復雜的信號檢測、參數估計以及目標跟蹤算法。尤其是在目標跟蹤部分,我注意到書中對多種多目標跟蹤算法在MIMO雷達背景下的改進和適應性進行瞭探討,例如基於卡爾曼濾波的變種,以及粒子濾波等。這一點對於需要進行復雜目標管理和態勢感知的應用場景非常有價值。我特彆注意到書中關於抗乾擾和抗欺騙策略的章節,這在現代電子戰環境下顯得尤為重要。作者似乎並沒有迴避MIMO雷達在實際部署中可能遇到的各種挑戰,而是積極地提齣解決方案。雖然書中的數學推導和理論深度確實不淺,但對於希望在MIMO雷達領域進行深入研究或解決實際工程問題的科研人員和高級工程師來說,這本書無疑是一份寶貴的參考資料。
評分這本書,【XH】 MIMO雷達信號處理,我拿到手已經有一段時間瞭,但說實話,翻閱的次數並不多,主要原因是我目前的研究方嚮還沒深入到MIMO雷達的精髓。不過,僅憑初步的瀏覽,這本書的編排和內容深度給我留下瞭深刻的印象。它似乎並非是那種“入門級”的教材,而是更側重於理論推導和算法實現的細節。我注意到其中一些章節,比如關於虛擬陣列構建、聯閤協方差矩陣估計以及基於多普勒域的信號處理等內容,其數學公式的嚴謹性和邏輯的清晰度都錶明作者在這些領域有著紮實的功底。對於那些希望深入理解MIMO雷達原理,並且具備一定信號處理和通信理論基礎的研究生或工程師來說,這本書很可能是一個寶貴的資源。但對於初學者,我建議可能需要先閱讀一些更基礎的雷達係統或者通信信號處理的書籍,再來啃這本書,會更容易一些。我個人也在計劃著,等到我的項目涉及到MIMO雷達的時候,再來仔細地研讀這本書,相信屆時會收獲頗豐。
評分自從我接觸到MIMO雷達技術以來,就一直在尋找一本能夠係統性地梳理其信號處理理論和關鍵算法的書籍,而這本【XH】 MIMO雷達信號處理,在很大程度上滿足瞭我的需求。我尤其被書中關於MIMO雷達在不同應用場景下的優化設計思路所吸引。例如,在單基地MIMO雷達和雙基地MIMO雷達的比較部分,作者詳細闡述瞭它們在波形設計、信號處理復雜度和性能上的差異,並給齣瞭各自適閤的應用方嚮。此外,書中關於波形分集和空間分集協同優化以提高係統性能的論述,對我啓發很大。我注意到作者還對一些前沿的MIMO雷達技術,如通信感知一體化MIMO雷達進行瞭初步的探討,這讓我對該領域未來的發展趨勢有瞭更清晰的認識。盡管書中部分章節的算法推導和復雜度分析對我來說需要花費一些時間去消化,但其內容的全麵性和理論的深度,足以讓我在MIMO雷達信號處理領域獲得紮實的理論基礎和實踐指導。
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