隨著我國海洋強國戰略的推進, 海用雷達的發展不斷加速, 海雜波信號的研究也越來越受到人們的重視。無論是雷達設計師、 海雜波技術和理論研究人員, 還是相關專業研究生, 都希望有一本係統全麵介紹海雜波的專著, 係統學習海雜波散射特性基本知識、 海雜波信號檢測和物理建模等技術理論。該書可完全滿足讀者的這種需求。
該書是《海雜波:散射、K分布和雷達性能》的第二版,書中對我們目前瞭解的雷達海雜波給齣瞭**解釋。其涵蓋的主題包括雷達海雜波的特性,海洋錶麵雷達散射建模,海雜波的統計模型,海雜波及其他的隨機過程模擬,對海麵小目標檢測、成像雷達探測海洋錶麵特徵、性能計算、CFAR檢測,以及雷達規格和雷達的性能測量。書中對實際雷達係統的性能計算給齣瞭足夠的細節,使讀者能夠有信心地解決相關問題。本書在第一版基礎上進行瞭全麵的修訂和更新,增加的新內容主要包括:海雜波多普勒特性和相關的檢測處理方法、雙基地海雜波測量;瀕海海雜波和雙基地海雜波的電磁散射理論;對數正態分布、威布爾分布模型在雷達性能預測方麵的應用;不同條件下K分布形狀參數的模擬;海雜波多普勒譜的仿真;高入射餘角情況下的散射;K分布在其他領域中的應用等。
鑒福升,山東利津人,博士。現在海軍裝備研究院工作,主要研究領域有雷達係統總體論證、雷達數據處理、海雜波抑製、係統仿真及測試評估等,發錶論文二十餘篇。
Keith Ward教授在其整個職業生涯中,一直從事雷達和軍事係統工作,主要緻力於在役雷達和遠程遙感的研究。他是倫敦大學學院(UCL)電子與電氣工程學院的客座教授。
Robert博士在海麵小目標成像、粗糙海錶麵散射、檢測理論和距離像分類方麵開展瞭廣泛的研究,主要服務於美國和英國的一些客戶。
Simon教授服務於英國泰勒斯公司,也是倫敦大學學院(UCL)電子與電氣工程學院的客座教授。他的研究範圍集中在海雜波和信號檢測方法方麵。
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 海用雷達
1.3 海麵雷達迴波的建模
1.4 雜波模型在雷達研發中的使用
1.4.1 需求定義
1.4.2 潛在性能建模
1.4.3 係統和算法開發
1.4.4 性能評估和驗收試驗
1.4.5 服役期的策略和訓練
1.4.6 服役期的升級
1.5 本書大綱
參考文獻
第 一 部 分
第2章 雷達海雜波特徵
2.1 概述
2.2 海錶麵
2.3 海雜波反射係數
2.4 幅度統計特性
2.4.1 海雜波幅度統計特性的復閤特徵
2.5 頻率捷變與海雜波
2.6 幅度分布的觀測
2.7 極化特性
2.8 雜波尖峰與調製
2.9 雷達海雜波的相乾特性
2.10 空間特性
2.10.1 距離自相關函數(ACF)
2.10.2 距離時間強度圖的功率譜分析
2.11 雙基地雜波
2.11.1 雙基地散射幾何關係
2.11.2 雙基地反射係數NBRCS
2.11.3 雙基地幅度統計特性
2.11.4 雙基地多普勒譜
參考文獻
第3章 海雜波的經驗模型
3.1 概述
3.2 低入射餘角下歸一化海雜波RCS模型
3.2.1 RRE模型
3.2.2 GIT模型
3.2.3 Sittrop模型
3.2.4 TSC模型
3.2.5 混閤模型
3.2.6 其他結論
3.3 中、 高入射餘角歸一化RCS模型
3.4 雙基歸一化RCS模型
3.4.1 麵內NBRCS模型
3.4.2 麵外NBRCS
3.5 低入射餘角統計特性
3.5.1 對數正態分布
3.5.2 威布爾分布
3.5.3 復閤K分布
3.5.4 復閤K分布加噪聲
3.5.5 低入射餘角下的形狀參數
3.5.6 離散尖峰建模
3.6 中等入射餘角統計特性
3.7 雙基地幅度統計特性
3.8 多普勒頻譜
3.8.1 平均多普勒頻譜
3.8.2 多普勒頻譜隨時間的變化
3.8.3 雙基多普勒頻譜
參考文獻
第4章 雜波和其他隨機過程的仿真
4.1 引言
4.2 根據指定的概率密度函數生成不相關隨機數
4.3 相關高斯過程的産生
4.4 隨機過程的傅裏葉閤成
4.5 生成相關伽馬分布隨機數的近似方法
4.6 MNLT産生的非高斯過程的相關特性
4.7 相關指數和威布爾過程
4.8 通過MNLT産生相關伽馬過程
4.9 相乾雜波仿真
4.9.1 雜波譜仿真
4.9.2 時間序列數據的仿真
4.9.3 討論
參考文獻
第 二 部 分
第5章 概率論基礎
5.1 概述
5.2 有限離散事件
5.3 無限離散事件
5.4 連續隨機變量
5.5 隨機變量的函數
5.6 正態分布
5.7 隨機過程
5.8 功率譜和相關函數
5.9 復高斯過程
5.10 空間相關過程
5.11 隨機微分方程和噪聲過程
5.12 其他成果
5.12.1 噪聲效應的矩修正
5.12.2 有限樣本的矩修正
5.12.3 順序統計
5.12.4 序貫檢驗
參考文獻
第6章 高斯和非高斯雜波模型
6.1 引言
6.2 高斯雜波模型
6.3 非高斯雜波
6.3.1 非高斯雜波的復閤模型
6.3.2 局部功率的伽馬分布和K分布
6.3.3 K分布雜波中的相乾信號
6.3.4 有加性噪聲的K分布雜波
6.3.5 零差相位及一般K分布
6.4 相乾雜波建模
參考文獻
第7章 隨機遊走模型
7.1 引言
7.2 非高斯散射的隨機遊走模型
7.3 A類和破碎麵模型
7.4 K分布噪聲的福剋爾普朗剋描述
7.5 結論
參考文獻
第8章 K分布的擴展
8.1 前言
8.2 零差和廣義K模型
8.3 耦閤站點的群和連續極限
8.4 一些應用
8.5 小結
參考文獻
第9章 與K分布有關的特殊函數
9.1 前言
9.2 伽馬函數及相關問題
9.3 K分布概率密度函數的一些性質
9.4 貝塞爾函數In和Jn
9.5 Hermite和拉蓋爾多項式展開
參考文獻
第 三 部 分
第10章 海雜波中小目標的檢測
10.1 引言
10.2 檢測和虛警概率的統計模型
10.3 似然比與最優檢測
10.4 一些簡單的性能計算
10.5 廣義似然比方法
10.6 一個簡單高斯例子
10.6.1 一個簡單的基於似然比的方法
10.6.2 基於廣義似然比的方法
10.7 瑞利雜波中穩定信號的檢測
10.7.1 基於廣義似然比的方法
10.7.2 間隔內峰值檢測
10.8 相參檢測中的應用
10.9 雜波參數估計
10.9.1 伽馬和威布爾參數的最大似然估計器
10.9.2 易處理但次優的K和威布爾參數估計器
10.10 非高斯雜波復閤形式的含義
10.10.1 改進的基於廣義似然比的檢測
10.10.2 改進的間隔內峰值檢測
10.11 結束語
參考文獻
第11章 海洋錶麵特徵成像
11.1 引言
11.2 相關高斯數據的分析
11.2.1 χ處理
11.2.2 χa處理和白化濾波器
11.2.3 最佳χ處理
11.3 Wishart分布
11.3.1 實Wishart分布
11.3.2 復Wishart分布
11.4 極化和乾涉處理
11.4.1 乾涉和極化數據的χ處理
11.4.2 乾涉數據的相位增量處理
11.4.3 相參求和與分辨增強
11.5 用匹配濾波進行特徵檢測
11.6 匹配濾波處理的虛警率
11.6.1 全局最大值單點統計特性的簡單模型
11.6.2 一維高斯過程的全局最大值和匹配濾波器對時間序列的虛警麯綫
11.6.3 擴展到二維匹配濾波
11.7 相關信號的復閤模型
參考文獻
第12章 雷達檢測性能計算
12.1 引言
12.2 雷達方程和幾何結構
12.3 海雜波起伏與虛警
12.4 目標RCS模型與檢測概率
12.5 對數檢波器的檢測性能
12.6 K分布、 威布爾分布和正態分布模型的比較
12.7 脈衝多普勒處理的性能預測
12.8 端到端的雷達檢測性能
12.8.1 雷達極化
12.8.2 目標模型
12.8.3 目標暴露時間
12.8.4 雷達分辨率
12.8.5 掃描速率
12.9 其他類型雷達的模擬
參考文獻
第13章 恒虛警檢測
13.1 引言
13.2 對雜波幅度變化的自適應
13.2.1 接收信號動態範圍的控製
13.2.2 用於瑞利雜波的對數快時常數接收機
13.2.3 單元平均CFAR檢測器
13.2.4 綫性預測技術
13.2.5 非綫性預測器
13.3 對變化的雜波概率密度函數的自適應
13.3.1 分布族擬閤
13.3.2 與分布無關的檢測
13.3.3 K分布形狀參數的估計
13.3.4 威布爾形狀參數的估計
13.4 其他CFAR檢測技術
13.4.1 特定站點CFAR
13.4.2 閉環係統
13.4.3 瞬態相乾性的應用
13.4.4 掃描間積纍
13.5 實用CFAR檢測器
參考文獻
第14章 雷達性能規格及其測量
14.1 引言
14.2 性能規格問題
14.2.1 討論
14.2.2 自適應雷達
14.2.3 自適應係統的規格
14.2.4 實用的性能規格
14.3 性能預測
14.3.1 雜波幅度統計特性
14.3.2 雜波散斑分量
14.3.3 虛警
14.4 度量性能
14.4.1 試驗
14.4.2 工廠測試
14.4.3 建模和仿真
14.5 測量方法與精度
14.5.1 檢測概率
14.5.2 虛警概率PFA
14.5.3 試驗的統計分析
參考文獻
第 四 部 分
第15章 高入射餘角的雷達散射
15.1 引言
15.2 海錶麵模型
15.3 高入射餘角的海麵電磁散射
15.4 高入射餘角的洋流成像
參考文獻
第16章 低入射餘角的雷達散射
16.1 引言
16.2 中入射餘角散射的復閤模型
16.3 低入射餘角散射的超越復閤模型
16.4 破碎波散射
16.5 低入射餘角的海洋平均散射
16.6 低入射餘角的海洋成像
16.7 濱海環境下的海雜波
參考文獻
第17章 波紋錶麵的雷達散射
17.1 標量散射問題的積分方程
17.2 二維和三維格林函數的Helmholtz方程
17.3 菲涅爾公式的推導
17.4 積分方程的近似解耦――阻抗邊界條件
17.5 理想導體錶麵的散射
17.5.1 物理光學或Kirchoff近似
17.5.2 小高度擾動理論――理想導體情況
17.5.3 半空間和相互作用場形式
17.6 非理想導體的錶麵散射: 小高度擾動理論
17.7 散射問題的數值解
17.7.1 理想導體散射
17.7.2 非理想導體的散射――修正的F/B方法
17.8 前/後嚮計算的阻抗邊界條件
17.9 輔助平麵貢獻的評估
17.10 總結
參考文獻
譯 者 序
海洋麵積約占全球麵積的3/4, 能夠準確地檢測識彆海麵上的目標對國傢的軍事國防具有重要意義。當雷達探測位於海麵上的目標時, 海錶麵對雷達發射信號的後嚮散射常常嚴重乾擾雷達對目標的檢測, 這些乾擾一般被稱為海雜波。由於海麵受天氣狀況、 浪湧、 風速等多種自然因素的影響, 隨時間演進動態變化, 而其後嚮散射特性隨雷達參數、 觀測角度和氣象條件的不同會發生很大變化, 因此, 對海雜波的研究一直是一個頗具挑戰性的工作。
隨著我國海洋強國戰略的推進, 海用雷達的發展不斷加速, 海雜波信號的研究也越來越受到人們的重視。無論是雷達設計師、 海雜波技術和理論研究人員, 還是相關專業研究生, 都希望有一本係統全麵介紹海雜波的專著, 係統學習海雜波散射特性基本知識、 海雜波信號檢測和物理建模等技術理論。該書可完全滿足讀者的這種需求。
本書是一本係統全麵介紹海雜波的專著。作者Keith Ward教授、 Robert Tough博士、 Simon Watts教授在雷達係統、 海麵目標檢測理論和成像、 海雜波與信號檢測等方麵均有深入廣泛的研究, 本書是他們關於海雜波的多年研究成果的集中體現。為瞭推動我國海用雷達目標檢測、 跟蹤、 識彆技術的發展, 我們組織翻譯瞭本書。全書共分4個部分17章, 涵蓋瞭海雜波特性、 K分布的數學分析、 雷達檢測和物理建模, 內容十分豐富, 是目前該領域內最為完備的著述。
本書無論對於雷達工程師還是研究生、 學者或是專業研究開發人員都是重要的參考資料。
本書的翻譯工作由鑒福升牽頭完成, 參與本書初譯的還有李潔、 陳圖強、 羅豐、 李庶中、 曾浩、 張楊、 李越強、 張華偉、 柯斌、 皇甫一江、 徐勇、 範一飛等同誌, 最後由羅軍完成審校。
我們在翻譯過程中力求忠實、 準確地把握原著, 同時保留原著的風格。但由於本書涉及知識麵很寬, 譯者知識結構和學識水平有限, 對於原著的理解和翻譯難免會有不足之處, 懇請讀者批評指正!
讀完《海雜波:散射、K分布和雷達性能(第二版)》,我感覺自己對海雜波的理解上升到瞭一個全新的維度。這本書的深度和廣度都讓我印象深刻,尤其是它對於海雜波散射機製的深入剖析。從微波與海麵相互作用的基本原理講起,到不同波長、不同入射角下散射特性的差異,都解釋得條理清晰。讓我尤其驚喜的是,書中花瞭相當大的篇幅來討論K分布的起源和發展,不僅僅是把它作為一個現成的模型來使用,而是追溯瞭它在描述非高斯雜波方麵的優勢。這一點對於我理解為什麼K分布在海雜波建模中如此有效至關重要。我還注意到,書中對K分布參數的估計方法也進行瞭詳細的闡述,並對比瞭不同估計方法的優缺點,這對於實際工程應用非常有指導意義。另外,作者在分析雷達性能時,將K分布模型與傳統的高斯雜波模型進行瞭對比,清晰地展示瞭在非高斯雜波環境下,基於K分布的模型能更準確地預測雷達的探測能力,這直接關係到雷達係統的設計和優化。雖然書中涉及大量數學推導,但作者的寫作風格清晰流暢,即使是復雜的概念也能被有效地傳達,對於我這樣非純理論背景的讀者來說,也是一種福音。
評分這本書《海雜波:散射、K分布和雷達性能(第二版)》的閱讀體驗,簡直像是在進行一場深入的科學探索。我一直對雷達探測中那些“難以捉摸”的背景噪聲感到好奇,尤其是海麵這種動態且復雜的環境。這本書恰恰滿足瞭我對這份好奇心。作者沒有迴避海雜波的復雜性,而是從散射理論入手,一步步地構建起對海雜波的認知框架。特彆值得稱贊的是,書中對於K分布的引入和闡述,簡直是一次教科書式的講解。它不僅僅是告訴你“K分布可以用來描述海雜波”,更是詳細地解釋瞭“為什麼K分布可以”以及“K分布是如何被推導齣來的”。書中對K分布參數與海況之間關係的分析,讓我能夠從更宏觀的層麵去理解不同海況對雷達性能的影響。我尤其看重書中對於雷達性能評估部分的詳盡描述,它不僅僅是給齣瞭理論上的性能公式,更是通過實際的例子,展示瞭如何在K分布模型下進行精確的性能預測。這對於我來說,無疑是解決瞭實際應用中的一大痛點,能夠讓我更自信地去設計和優化雷達係統。
評分《海雜波:散射、K分布和雷達性能(第二版)》這本書,讓我第一次如此直觀地感受到“理論與實踐結閤”的魅力。我一直覺得,很多關於雷達信號處理的書籍,要麼太偏重理論,要麼又太缺乏嚴謹性,而這本書在這兩者之間找到瞭一個完美的平衡點。作者在開篇就點明瞭海雜波的復雜性,並解釋瞭為什麼傳統的高斯模型不足以描述它,這為後續K分布的引入奠定瞭堅實的基礎。書中對K分布的介紹,不僅僅是給齣數學公式,更深入地解釋瞭其統計學意義,以及它如何反映瞭海麵散射的非均勻性和多模態特性。我特彆喜歡書中關於K分布與海浪、湧浪等海況因素之間關係的討論,這種聯係讓我對海雜波的物理成因有瞭更深刻的理解。此外,書中關於如何利用K分布模型來評估雷達係統的各種性能指標,如檢測概率、虛警概率、以及目標識彆能力,都給齣瞭詳實的例子和計算方法。這些內容對於我進行雷達係統的設計和優化,提供瞭非常寶貴的參考。這本書的內容涵蓋的範圍之廣,專業性之強,讓我不得不佩服作者在海雜波研究領域的深厚造詣。
評分我必須說,《海雜波:散射、K分布和雷達性能(第二版)》這本書,絕對是我近期讀過的最令人振奮的專業書籍之一。它以一種極其嚴謹且係統的方式,深入淺齣地剖析瞭海雜波這一復雜現象。從物理散射機製的根源講起,書中逐步引導讀者理解海雜波的統計特性,並引齣瞭K分布作為描述這種特性的強大工具。我尤其欣賞書中對K分布的幾何解釋,它將抽象的數學模型與海麵真實的散射過程聯係起來,讓理解更加直觀。書中對K分布參數的估計方法,以及這些參數如何影響雷達的檢測性能,都進行瞭詳盡的分析,這對於實際的雷達係統設計和性能評估具有極其重要的指導意義。我特彆關注書中關於不同海況下(例如,平穩海麵、粗糙海麵)K分布參數的變化,以及這些變化如何直接影響到雷達探測的概率和虛警率。這本書的內容之豐富,論證之嚴謹,語言之精練,都讓我嘆為觀止。它不僅是一本理論著作,更是一本實用的工程指南,為我解決在實際雷達應用中遇到的海雜波問題提供瞭強大的理論支撐和實踐指導。
評分這本《海雜波:散射、K分布和雷達性能(第二版)》真是一本厚重的寶典!我一直對海洋雷達應用的細節非常著迷,尤其是那些看似雜亂無章的海麵迴波,背後隱藏的數學模型和物理規律。這本書從一開始就抓住瞭我的眼球,它不像市麵上許多雷達教科書那樣泛泛而談,而是直擊海雜波這個核心問題。第一版我就有所耳聞,這次的第二版更是讓我看到瞭其不斷發展的生命力。我特彆欣賞作者在介紹K分布時那種循序漸進的邏輯,從最基本的概率論齣發,逐步引申到K分布的數學形式,再到它如何完美地契閤瞭海雜波的統計特性。書中大量的公式推導和圖錶分析,雖然一開始需要花些時間消化,但一旦理解瞭,就會覺得豁然開朗,仿佛看到瞭海麵萬韆波浪下的規律。而且,它不僅僅是理論的堆砌,更重要的是將這些理論與實際的雷達性能評估緊密聯係起來,這對於我們這些做實際應用開發的人來說,簡直是如獲至寶。書中對不同海況下K分布參數的變化分析,以及這些變化如何影響雷達的探測概率和虛警率,都給齣瞭非常深刻的見解。我迫不及待地想在我的研究項目中嘗試書中提齣的方法,相信一定能帶來意想不到的提升。
評分書很有用
評分還行,翻譯有的不是很準確
評分國外的書籍,有關海雜波的書在中外都是珍奇,值得通讀和收藏
評分打瞭幾個LOL圖可口可樂瞭
評分還行,翻譯有的不是很準確
評分寫得很不錯,值得好好學習!
評分不錯,讀完分享,偶爾也的多看書
評分一
評分寫得很不錯,值得好好學習!
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