基本信息
书名:MIMO雷达信号处理
定价:110.00元
作者: 斯托伊卡(Peter Stoica), 李建,
出版社:国防工业出版社
出版日期:2013-09-01
ISBN:9787118090611
字数:
页码:417
版次:1
装帧:精装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
内容提要
《MIMO雷达信号处理》是全球一本系统、清晰展现MIMO雷达领域的专业书籍。
多输入一多输出(MIMO)雷达因具有提升雷达的目标分辨率和检测能力的固有特性,受到了来自于学术界、工业部门、实验室以及基金管理者的广泛关注。这本著作正是应这一广泛需求而生。
《MIMO雷达信号处理》由多位MIMO雷达领域的专家编写,介绍了近年来MIMO雷达领域的新概念、理论及应用课题,并深入探讨了与MIMO通信相交叉应用的崭新方向。本书主要包括:
自适应MIMO雷达;
MIMO雷达的波形分析及优化:
MIMO雷达的目标检测、参数估计、跟踪、关联及识别:
MIMO雷达的原型和测量:
时一空编码用于MIMO雷达;
统计MIMO雷达:
MIMO雷达的波形设计。
《MIMO雷达信号处理》力求简洁明了,由浅入深,在雷达学术界和工业界相关领域,可作为研究生教材和相关研究人员的参考书目。
目录
章 MIMO雷达——分集性意味着优越性
1.1 概述
1.2 问题的公式化描述
1.3 参数的辨识
1.3.1 预备分析
1.3.2 充要条件
1.3.3 数值实例
1.4 非参数自适应技术在参数估计中的应用
1.4.1 不考虑阵列校准误差
1.4.2 阵列校准误差
1.4.3 数值实例
1.5 参数估计的参数方法
1.5.1 ML和BIC
1.5.2 数值实例
1.6 发射波形设计
1.6.1 波形匹配设计
1.6.2 旁辦小化波形设计
1.6.3 相控阵波形设计
1.6.4 数值实例
1.6.5 乳癌的超声高热治疗应用
1.7 小结
附录1A 一般似然比检验
附录1B 引理及证明
参考文献
第2章 MIMO雷达:概念,性能增强及应用
2.1 概述
2.1.1 雷达简史
2.1.2 MIMO雷达的定义和特点
2.1.3 MIMO雷达的用途
2.1.4 MIMO雷达研究现状
2.1.5 本章框架
2.2 符号
2.3 MIMO雷达虚拟孔径
2.3.1 MIMO信道
2.3.2 MIMO虚拟阵列:分辨率和旁瓣
2.4 无杂波环境中的MIMO雷达
2.4.1 克拉美一罗估计界限的限制
2.4.2 信号模式
2.4.3 Fisher信息矩阵
2.4.4 波形相关优化
2.4.5 实例
2.5 MIMO雷达探测优化
2.5.1 探测
2.5.2 高信噪比
2.5.3 弱信号
2.5.4 无搜索条件下的优波束形成
2.5.5 非衰落目标
2.5.6 MIMO雷达的额外优点
2.6 MIMO雷达杂波下动目标指示:地面动目标指示雷达
2.6.1 信号模式
2.6.2 定位与合适的信噪比
2.6.3 内积和波束宽度
2.6.4 信噪比损失
2.6.5 信噪比损失和波形优化
2.6.6 区域搜索率
2.6.7 一些实例
2.7 总结
附录2A 定位原则
附录2B R(Ⅳ)的界
附录2C 一个不等式范数算子
附录2D 可以忽略的项
附录2E 特征值的界
附录2F 内积
附录2G 不变的内积
附录2H 克罗内克和向量积
2H.1 分类排序
2H.2 张量积和克罗内克积
2H.3 性质
参考文献
第3章 广义MIMO雷达模糊函数
3.1 概述
3.2 背景
3.3 MIMO信号模型
3.4 MIMO参数信道模型
3.4.1 信号发射模型
3.4.2 信道和目标模型
3.4.3 接收信号参数模型
3.5 MIMO模糊函数
3.5.1 MIMO模糊函数
3.5.2 模型简化下的互相关函数
3.5.3 自相关函数和发射波形
3.6 结论和实例
3.6.1 正交信号
3.6.2 相干信号
3.7 总结
参考文献
第4章 MIMO雷达目标定位精度和技术
4.1 概述
4.2 问题的提出
4.3 特性
4.3.1 虚拟孔径扩展
4.3.2 空间范围与辐射可能性
4.3.3 波束形式改进
4.4 目标定位
4.4.1 大似然估计
4.4.2 发射分集平滑
4.5 目标定位的性能下界
4.5.1 克拉美罗界
4.5.2 Barankin界
4.6 仿真结果
4.7 讨论和总结
附录4A 对数似然推理
4A.1 一般模型
4A.2 无干扰,单目标一多普勒
附录4B 发射接收模型的推导
附录4C Fisher信息矩阵推导
参考文献
第5章 MIMO雷达的自适应信号处理
5.1 概述
5.2 问题的数学模型
5.2.1 信号的数值范围简化模型
5.2.2 多脉冲和多普勒效应
5.2.3 完整模型
5.2.4 统计模型
5.3 估计
5.3.1 波束形成解决方案
5.3.2 小二乘法
5.3.3 波形设计估计
5.4 检测
5.4.1 优检测器
5.4.2 信干噪比
5.4.3 优波形设计
5.4.4 次优波形设计
5.4.5 设计约束
5.4.6 目标和杂波模型
5.4.7 数值范例
5.5 MIMO雷达和相控阵
5.5.1 接收后发射波束扫描
5.5.2 发射波束的适应性
5.5.3 发送一接收复合波形
附录5A SINR的理论计算
参考文献
第6章 MIMO雷达时空自适应处理和信号设计
6.1 概述
6.1.1 记号
6.2 虚拟阵列的概念
6.3 MIMO雷达时空自适应处理
6.3.1 信号模型
6.3.2 完全自适应的MIMO雷达STAP方法
6.3.3 与SIMO系统比较
6.3.4 STAP的虚拟矩阵
6.4 MIMO雷达的杂波子空间
6.4.1 MIMO雷达中的杂波秩:Brennan规则在MIMO中的扩展
6.4.2 杂波子空间的PSWF独立数据估计
6.5 新的MIMO雷达中断方法
6.5.1 新算法的提出
6.5.2 新方法的复杂度
6.5.3 协方差矩阵的估计
6.5.4 迫零法
6.5.5 与其他方法的比较
6.6 数值举例
6.7 时空自适应雷达系统的信号设计
6.7.1 MIMO雷达模糊函数
6.7.2 MIMO模糊函数的一些性质
6.7.3 MIMO周期脉冲雷达信号的模糊函数
6.7.4 多频线性调频信号
6.7.5 跳频信号
6.8 结论
参考文献
第7章 慢时间MIMO空时自适应处理
7.1 概述
7.1.1 MIMO雷达和空间分集
7.1.2 MIMO和目标衰落
7.1.3 MIMO和处理增益
7.2 SIMO雷达建模与处理
7.2.1 广义雷达发射波形
7.2.2 SIMO目标模型
7.2.3 SIMO协方差模型
7.2.4 SIMO雷达处理
7.3 慢时间MIMO雷达建模
7.3.1 慢时间:MIMO目标建模
7.3.2 慢时间MIMO协方差模型
7.4 慢时间MIMO雷达信号处理
7.4.1 慢时间:MIMO方向图和电压驻波比
7.4.2 子阵列慢时间MIMO
7.4.3 SIMO与慢时间MIMO设计的比较
7.4.4 MIMO雷达发射-接收方向谱估计
7.5 超视距传播和雷达杂波模型
7.6 仿真实验实例
7.6.1 接收/发射波束成形
7.6.2 SINR性能
7.6.3 发射-接收谱
7.7 结论
参考文献
第8章 MIMO:分布式雷达系统
8.1 概述
8.2 系统
8.2.1 信号模型
8.2.2 空间MIMO系统
8.2.3 网络雷达系统
8.2.4 非集中式雷达网
8.3 性能
8.3.1 虚警概率
8.3.2 检测概率
8.3.3 抗干扰性
8.3.4 检测范围
8.4 小结
参考文献
第9章 分布式天线MIMO雷达系统的概念与应用
9.1 背景
9.2 MIMO雷达的概念
9.2.1 信号模型
9.2.2 空间去相关性
9.2.3 其他多天线雷达
9.3 非相干MIMO雷达应用
9.3.1 分集增益
9.3.2 动目标探测
9.4 相干MIMO雷达应用
9.4.1 模糊函数
9.4.2 CRLB
9.4.3 MLE目标定位
9.4.4 BLUE目标定位
9.4.5 GDOP
9.4.6 讨论
9.5 本章小结
参考文献
0章 MIMO雷达中的时空编码
10.1 概述
10.2 系统模型
10.3 MIMO雷达的检测
10.3.1 满秩码矩阵
10.3.2 秩为1的码矩阵
10.4 空时编码设计
10.4.1 基于切尔诺夫界的码构造
10.4.2 基于SCR的码构造
10.4.3 基于互信息(MIB)的码构造
10.5 STC和检测性能的相互影响
10.6 数值结果
10.7 自适应应用
10.8 结论
参考文献
作者介绍
文摘
序言
章 MIMO雷达——分集性意味着优越性
1.1 概述
1.2 问题的公式化描述
1.3 参数的辨识
1.3.1 预备分析
1.3.2 充要条件
1.3.3 数值实例
1.4 非参数自适应技术在参数估计中的应用
1.4.1 不考虑阵列校准误差
1.4.2 阵列校准误差
1.4.3 数值实例
1.5 参数估计的参数方法
1.5.1 ML和BIC
1.5.2 数值实例
1.6 发射波形设计
1.6.1 波形匹配设计
1.6.2 旁辦小化波形设计
1.6.3 相控阵波形设计
1.6.4 数值实例
1.6.5 乳癌的超声高热治疗应用
1.7 小结
附录1A 一般似然比检验
附录1B 引理及证明
参考文献
第2章 MIMO雷达:概念,性能增强及应用
2.1 概述
2.1.1 雷达简史
2.1.2 MIMO雷达的定义和特点
2.1.3 MIMO雷达的用途
2.1.4 MIMO雷达研究现状
2.1.5 本章框架
2.2 符号
2.3 MIMO雷达虚拟孔径
2.3.1 MIMO信道
2.3.2 MIMO虚拟阵列:分辨率和旁瓣
2.4 无杂波环境中的MIMO雷达
2.4.1 克拉美一罗估计界限的限制
2.4.2 信号模式
2.4.3 Fisher信息矩阵
2.4.4 波形相关优化
2.4.5 实例
2.5 MIMO雷达探测优化
2.5.1 探测
2.5.2 高信噪比
2.5.3 弱信号
2.5.4 无搜索条件下的优波束形成
2.5.5 非衰落目标
2.5.6 MIMO雷达的额外优点
2.6 MIMO雷达杂波下动目标指示:地面动目标指示雷达
2.6.1 信号模式
2.6.2 定位与合适的信噪比
2.6.3 内积和波束宽度
2.6.4 信噪比损失
2.6.5 信噪比损失和波形优化
2.6.6 区域搜索率
2.6.7 一些实例
2.7 总结
附录2A 定位原则
附录2B R(Ⅳ)的界
附录2C 一个不等式范数算子
附录2D 可以忽略的项
附录2E 特征值的界
附录2F 内积
附录2G 不变的内积
附录2H 克罗内克和向量积
2H.1 分类排序
2H.2 张量积和克罗内克积
2H.3 性质
参考文献
第3章 广义MIMO雷达模糊函数
3.1 概述
3.2 背景
3.3 MIMO信号模型
3.4 MIMO参数信道模型
3.4.1 信号发射模型
3.4.2 信道和目标模型
3.4.3 接收信号参数模型
3.5 MIMO模糊函数
3.5.1 MIMO模糊函数
3.5.2 模型简化下的互相关函数
3.5.3 自相关函数和发射波形
3.6 结论和实例
3.6.1 正交信号
3.6.2 相干信号
3.7 总结
参考文献
第4章 MIMO雷达目标定位精度和技术
4.1 概述
4.2 问题的提出
4.3 特性
4.3.1 虚拟孔径扩展
4.3.2 空间范围与辐射可能性
4.3.3 波束形式改进
4.4 目标定位
4.4.1 大似然估计
4.4.2 发射分集平滑
4.5 目标定位的性能下界
4.5.1 克拉美罗界
4.5.2 Barankin界
4.6 仿真结果
4.7 讨论和总结
附录4A 对数似然推理
4A.1 一般模型
4A.2 无干扰,单目标一多普勒
附录4B 发射接收模型的推导
附录4C Fisher信息矩阵推导
参考文献
第5章 MIMO雷达的自适应信号处理
5.1 概述
5.2 问题的数学模型
5.2.1 信号的数值范围简化模型
5.2.2 多脉冲和多普勒效应
5.2.3 完整模型
5.2.4 统计模型
5.3 估计
5.3.1 波束形成解决方案
5.3.2 小二乘法
5.3.3 波形设计估计
5.4 检测
5.4.1 优检测器
5.4.2 信干噪比
5.4.3 优波形设计
5.4.4 次优波形设计
5.4.5 设计约束
5.4.6 目标和杂波模型
5.4.7 数值范例
5.5 MIMO雷达和相控阵
5.5.1 接收后发射波束扫描
5.5.2 发射波束的适应性
5.5.3 发送一接收复合波形
附录5A SINR的理论计算
参考文献
第6章 MIMO雷达时空自适应处理和信号设计
6.1 概述
6.1.1 记号
6.2 虚拟阵列的概念
6.3 MIMO雷达时空自适应处理
6.3.1 信号模型
6.3.2 完全自适应的MIMO雷达STAP方法
6.3.3 与SIMO系统比较
6.3.4 STAP的虚拟矩阵
6.4 MIMO雷达的杂波子空间
6.4.1 MIMO雷达中的杂波秩:Brennan规则在MIMO中的扩展
6.4.2 杂波子空间的PSWF独立数据估计
6.5 新的MIMO雷达中断方法
6.5.1 新算法的提出
6.5.2 新方法的复杂度
6.5.3 协方差矩阵的估计
6.5.4 迫零法
6.5.5 与其他方法的比较
6.6 数值举例
6.7 时空自适应雷达系统的信号设计
6.7.1 MIMO雷达模糊函数
6.7.2 MIMO模糊函数的一些性质
6.7.3 MIMO周期脉冲雷达信号的模糊函数
6.7.4 多频线性调频信号
6.7.5 跳频信号
6.8 结论
参考文献
第7章 慢时间MIMO空时自适应处理
7.1 概述
7.1.1 MIMO雷达和空间分集
7.1.2 MIMO和目标衰落
7.1.3 MIMO和处理增益
7.2 SIMO雷达建模与处理
7.2.1 广义雷达发射波形
7.2.2 SIMO目标模型
7.2.3 SIMO协方差模型
7.2.4 SIMO雷达处理
7.3 慢时间MIMO雷达建模
7.3.1 慢时间:MIMO目标建模
7.3.2 慢时间MIMO协方差模型
7.4 慢时间MIMO雷达信号处理
7.4.1 慢时间:MIMO方向图和电压驻波比
7.4.2 子阵列慢时间MIMO
7.4.3 SIMO与慢时间MIMO设计的比较
7.4.4 MIMO雷达发射-接收方向谱估计
7.5 超视距传播和雷达杂波模型
7.6 仿真实验实例
7.6.1 接收/发射波束成形
7.6.2 SINR性能
7.6.3 发射-接收谱
7.7 结论
参考文献
第8章 MIMO:分布式雷达系统
8.1 概述
8.2 系统
8.2.1 信号模型
8.2.2 空间MIMO系统
8.2.3 网络雷达系统
8.2.4 非集中式雷达网
8.3 性能
8.3.1 虚警概率
8.3.2 检测概率
8.3.3 抗干扰性
8.3.4 检测范围
8.4 小结
参考文献
第9章 分布式天线MIMO雷达系统的概念与应用
9.1 背景
9.2 MIMO雷达的概念
9.2.1 信号模型
9.2.2 空间去相关性
9.2.3 其他多天线雷达
9.3 非相干MIMO雷达应用
9.3.1 分集增益
9.3.2 动目标探测
9.4 相干MIMO雷达应用
9.4.1 模糊函数
9.4.2 CRLB
9.4.3 MLE目标定位
9.4.4 BLUE目标定位
9.4.5 GDOP
9.4.6 讨论
9.5 本章小结
参考文献
0章 MIMO雷达中的时空编码
10.1 概述
10.2 系统模型
10.3 MIMO雷达的检测
10.3.1 满秩码矩阵
10.3.2 秩为1的码矩阵
10.4 空时编码设计
10.4.1 基于切尔诺夫界的码构造
10.4.2 基于SCR的码构造
10.4.3 基于互信息(MIB)的码构造
10.5 STC和检测性能的相互影响
10.6 数值结果
10.7 自适应应用
10.8 结论
参考文献
我之前一直被MIMO雷达的各种概念搞得有些头疼,尤其是各种阵列配置对性能的影响,以及如何在杂波和干扰环境下实现有效的目标检测和参数估计。当我偶然看到这本【XH】 MIMO雷达信号处理时,我抱着试一试的心态。尽管我还没有完全读完,但其中一些章节的讲解方式,特别是关于波形设计和空间-时间处理的策略,让我眼前一亮。作者似乎花了很大的篇幅来分析不同MIMO体制(如分集、复用、空间扫描等)的优劣势,并结合具体的应用场景给出了相应的信号处理流程。这一点对我非常有帮助,因为它不仅仅是列出公式,更重要的是解释了这些公式背后的物理意义和工程意义。此外,书中还涉及了一些先进的MIMO雷达技术,例如认知MIMO雷达和分布式MIMO雷达,这让我看到了该领域未来的发展方向。虽然有些算法描述得比较深入,可能需要反复推敲,但整体而言,这本书提供了一个非常全面和系统的视角来审视MIMO雷达信号处理的方方面面。
评分拿到这本【XH】 MIMO雷达信号处理,我第一印象就是它的厚度和内容量。我目前的工作主要围绕传统雷达的体制和信号处理展开,对于MIMO雷达的概念了解尚浅,因此这本书对我来说,更多的是一种“开眼界”的作用。我翻阅了关于MIMO雷达基本原理和阵列设计的部分,注意到作者用了相当大的篇幅来介绍虚拟孔径的形成机制,以及不同阵元排列方式如何影响孔径扩展和角度分辨率。书中还穿插了一些关于信息论在MIMO雷达中的应用的讨论,这一点我非常感兴趣,因为我一直认为信息论是理解复杂通信和感知系统性能极限的关键。虽然具体的数学推导和算法细节我还没有完全吃透,但作者的讲解思路清晰,逻辑性强,让我能够逐步理解MIMO雷达相较于传统雷达的优势所在。我尤其欣赏书中对一些实际问题的探讨,例如如何在高斯白噪声之外处理非高斯噪声以及杂波的影响,这对于工程应用来说至关重要。
评分这本书,【XH】 MIMO雷达信号处理,我拿到手已经有一段时间了,但说实话,翻阅的次数并不多,主要原因是我目前的研究方向还没深入到MIMO雷达的精髓。不过,仅凭初步的浏览,这本书的编排和内容深度给我留下了深刻的印象。它似乎并非是那种“入门级”的教材,而是更侧重于理论推导和算法实现的细节。我注意到其中一些章节,比如关于虚拟阵列构建、联合协方差矩阵估计以及基于多普勒域的信号处理等内容,其数学公式的严谨性和逻辑的清晰度都表明作者在这些领域有着扎实的功底。对于那些希望深入理解MIMO雷达原理,并且具备一定信号处理和通信理论基础的研究生或工程师来说,这本书很可能是一个宝贵的资源。但对于初学者,我建议可能需要先阅读一些更基础的雷达系统或者通信信号处理的书籍,再来啃这本书,会更容易一些。我个人也在计划着,等到我的项目涉及到MIMO雷达的时候,再来仔细地研读这本书,相信届时会收获颇丰。
评分这本书【XH】 MIMO雷达信号处理,我个人认为它的定位非常明确,主要面向的是对MIMO雷达信号处理有深度需求的读者。我粗略地浏览了一下目录和部分章节,发现书中涵盖了从基础的MIMO雷达系统模型建立,到复杂的信号检测、参数估计以及目标跟踪算法。尤其是在目标跟踪部分,我注意到书中对多种多目标跟踪算法在MIMO雷达背景下的改进和适应性进行了探讨,例如基于卡尔曼滤波的变种,以及粒子滤波等。这一点对于需要进行复杂目标管理和态势感知的应用场景非常有价值。我特别注意到书中关于抗干扰和抗欺骗策略的章节,这在现代电子战环境下显得尤为重要。作者似乎并没有回避MIMO雷达在实际部署中可能遇到的各种挑战,而是积极地提出解决方案。虽然书中的数学推导和理论深度确实不浅,但对于希望在MIMO雷达领域进行深入研究或解决实际工程问题的科研人员和高级工程师来说,这本书无疑是一份宝贵的参考资料。
评分自从我接触到MIMO雷达技术以来,就一直在寻找一本能够系统性地梳理其信号处理理论和关键算法的书籍,而这本【XH】 MIMO雷达信号处理,在很大程度上满足了我的需求。我尤其被书中关于MIMO雷达在不同应用场景下的优化设计思路所吸引。例如,在单基地MIMO雷达和双基地MIMO雷达的比较部分,作者详细阐述了它们在波形设计、信号处理复杂度和性能上的差异,并给出了各自适合的应用方向。此外,书中关于波形分集和空间分集协同优化以提高系统性能的论述,对我启发很大。我注意到作者还对一些前沿的MIMO雷达技术,如通信感知一体化MIMO雷达进行了初步的探讨,这让我对该领域未来的发展趋势有了更清晰的认识。尽管书中部分章节的算法推导和复杂度分析对我来说需要花费一些时间去消化,但其内容的全面性和理论的深度,足以让我在MIMO雷达信号处理领域获得扎实的理论基础和实践指导。
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