书名:海杂波:散射、K分布和雷达性能(第二版)
定价:88.00元
售价:66.0元,便宜22.0元,折扣75
作者:(英)Keith Ward(基思·沃德), Robert Tough
出版社:电子工业出版社
出版日期:2016-09-01
ISBN:9787121298387
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
随着我国海洋强国战略的推进, 海用雷达的发展不断加速, 海杂波信号的研究也越来越受到人们的重视。无论是雷达设计师、 海杂波技术和理论研究人员, 还是相关专业研究生, 都希望有一本系统全面介绍海杂波的专著, 系统学习海杂波散射特性基本知识、 海杂波信号检测和物理建模等技术理论。该书可完全满足读者的这种需求。
该书是《海杂波:散射、K分布和雷达性能》的第二版,书中对我们目前了解的雷达海杂波给出了解释。其涵盖的主题包括雷达海杂波的特性,海洋表面雷达散射建模,海杂波的统计模型,海杂波及其他的*过程模拟,对海面小目标检测、成像雷达探测海洋表面特征、性能计算、CFAR检测,以及雷达规格和雷达的性能测量。书中对实际雷达系统的性能计算给出了足够的细节,使读者能够有信心地解决相关问题。本书在版基础上进行了全面的修订和更新,增加的新内容主要包括:海杂波多普勒特性和相关的检测处理方法、双基地海杂波测量;濒海海杂波和双基地海杂波的电磁散射理论;对数正态分布、威布尔分布模型在雷达性能预测方面的应用;不同条件下K分布形状参数的模拟;海杂波多普勒谱的仿真;高入射余角情况下的散射;K分布在其他领域中的应用等。
目 录
章 绪论
1.1 前言
1.2 海用雷达
1.3 海面雷达回波的建模
1.4 杂波模型在雷达研发中的使用
1.4.1 需求定义
1.4.2 潜在性能建模
1.4.3 系统和算法开发
1.4.4 性能评估和验收试验
1.4.5 服役期的策略和训练
1.4.6 服役期的升级
1.5 本书大纲
参考文献
第 一 部 分
第2章 雷达海杂波特征
2.1 概述
2.2 海表面
2.3 海杂波反射系数
2.4 幅度统计特性
2.4.1 海杂波幅度统计特性的复合特征
2.5 频率捷变与海杂波
2.6 幅度分布的观测
2.7 极化特性
2.8 杂波尖峰与调制
2.9 雷达海杂波的相干特性
2.10 空间特性
2.10.1 距离自相关函数(ACF)
2.10.2 距离时间强度图的功率谱分析
2.11 双基地杂波
2.11.1 双基地散射几何关系
2.11.2 双基地反射系数NBRCS
2.11.3 双基地幅度统计特性
2.11.4 双基地多普勒谱
参考文献
第3章 海杂波的经验模型
3.1 概述
3.2 低入射余角下归一化海杂波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 混合模型
3.2.6 其他结论
3.3 中、 高入射余角归一化RCS模型
3.4 双基归一化RCS模型
3.4.1 面内NBRCS模型
3.4.2 面外NBRCS
3.5 低入射余角统计特性
3.5.1 对数正态分布
3.5.2 威布尔分布
3.5.3 复合K分布
3.5.4 复合K分布加噪声
3.5.5 低入射余角下的形状参数
3.5.6 离散尖峰建模
3.6 中等入射余角统计特性
3.7 双基地幅度统计特性
3.8 多普勒频谱
3.8.1 平均多普勒频谱
3.8.2 多普勒频谱随时间的变化
3.8.3 双基多普勒频谱
参考文献
第4章 杂波和其他随机过程的仿真
4.1 引言
4.2 根据指定的概率密度函数生成不相关随机数
4.3 相关高斯过程的产生
4.4 随机过程的傅里叶合成
4.5 生成相关伽马分布随机数的近似方法
4.6 MNLT产生的非高斯过程的相关特性
4.7 相关指数和威布尔过程
4.8 通过MNLT产生相关伽马过程
4.9 相干杂波仿真
4.9.1 杂波谱仿真
4.9.2 时间序列数据的仿真
4.9.3 讨论
参考文献
第 二 部 分
第5章 概率论基础
5.1 概述
5.2 有限离散事件
5.3 无限离散事件
5.4 连续随机变量
5.5 随机变量的函数
5.6 正态分布
5.7 随机过程
5.8 功率谱和相关函数
5.9 复高斯过程
5.10 空间相关过程
5.11 随机微分方程和噪声过程
5.12 其他成果
5.12.1 噪声效应的矩修正
5.12.2 有限样本的矩修正
5.12.3 顺序统计
5.12.4 序贯检验
参考文献
第6章 高斯和非高斯杂波模型
6.1 引言
6.2 高斯杂波模型
6.3 非高斯杂波
6.3.1 非高斯杂波的复合模型
6.3.2 局部功率的伽马分布和K分布
6.3.3 K分布杂波中的相干信号
6.3.4 有加性噪声的K分布杂波
6.3.5 零差相位及一般K分布
6.4 相干杂波建模
参考文献
第7章 随机游走模型
7.1 引言
7.2 非高斯散射的随机游走模型
7.3 A类和破碎面模型
7.4 K分布噪声的福克尔普朗克描述
7.5 结论
参考文献
第8章 K分布的扩展
8.1 前言
8.2 零差和广义K模型
8.3 耦合站点的群和连续极限
8.4 一些应用
8.5 小结
参考文献
第9章 与K分布有关的特殊函数
9.1 前言
9.2 伽马函数及相关问题
9.3 K分布概率密度函数的一些性质
9.4 贝塞尔函数In和Jn
9.5 Hermite和拉盖尔多项式展开
参考文献
第 三 部 分
0章 海杂波中小目标的检测
10.1 引言
10.2 检测和虚警概率的统计模型
10.3 似然比与优检测
10.4 一些简单的性能计算
10.5 广义似然比方法
10.6 一个简单高斯例子
10.6.1 一个简单的基于似然比的方法
10.6.2 基于广义似然比的方法
10.7 瑞利杂波中稳定信号的检测
10.7.1 基于广义似然比的方法
10.7.2 间隔内峰值检测
10.8 相参检测中的应用
10.9 杂波参数估计
10.9.1 伽马和威布尔参数的大似然估计器
10.9.2 易处理但次优的K和威布尔参数估计器
10.10 非高斯杂波复合形式的含义
10.10.1 改进的基于广义似然比的检测
10.10.2 改进的间隔内峰值检测
10.11 结束语
参考文献
1章 海洋表面特征成像
11.1 引言
11.2 相关高斯数据的分析
11.2.1 χ处理
11.2.2 χa处理和白化滤波器
11.2.3 佳χ处理
11.3 Wishart分布
11.3.1 实Wishart分布
11.3.2 复Wishart分布
11.4 极化和干涉处理
11.4.1 干涉和极化数据的χ处理
11.4.2 干涉数据的相位增量处理
11.4.3 相参求和与分辨增强
11.5 用匹配滤波进行特征检测
11.6 匹配滤波处理的虚警率
11.6.1 全局大值单点统计特性的简单模型
11.6.2 一维高斯过程的全局大值和匹配滤波器对时间序列的虚警曲线
11.6.3 扩展到二维匹配滤波
11.7 相关信号的复合模型
参考文献
2章 雷达检测性能计算
12.1 引言
12.2 雷达方程和几何结构
12.3 海杂波起伏与虚警
12.4 目标RCS模型与检测概率
12.5 对数检波器的检测性能
12.6 K分布、 威布尔分布和正态分布模型的比较
12.7 脉冲多普勒处理的性能预测
12.8 端到端的雷达检测性能
12.8.1 雷达极化
12.8.2 目标模型
12.8.3 目标暴露时间
12.8.4 雷达分辨率
12.8.5 扫描速率
12.9 其他类型雷达的模拟
参考文献
3章 恒虚警检测
13.1 引言
13.2 对杂波幅度变化的自适应
13.2.1 接收信号动态范围的控制
13.2.2 用于瑞利杂波的对数快时常数接收机
13.2.3 单元平均CFAR检测器
13.2.4 线性预测技术
13.2.5 非线性预测器
13.3 对变化的杂波概率密度函数的自适应
13.3.1 分布族拟合
13.3.2 与分布无关的检测
13.3.3 K分布形状参数的估计
13.3.4 威布尔形状参数的估计
13.4 其他CFAR检测技术
13.4.1 特定站点CFAR
13.4.2 闭环系统
13.4.3 瞬态相干性的应用
13.4.4 扫描间积累
13.5 实用CFAR检测器
参考文献
4章 雷达性能规格及其测量
14.1 引言
14.2 性能规格问题
14.2.1 讨论
14.2.2 自适应雷达
14.2.3 自适应系统的规格
14.2.4 实用的性能规格
14.3 性能预测
14.3.1 杂波幅度统计特性
14.3.2 杂波散斑分量
14.3.3 虚警
14.4 度量性能
14.4.1 试验
14.4.2 工厂测试
14.4.3 建模和仿真
14.5 测量方法与精度
14.5.1 检测概率
14.5.2 虚警概率PFA
14.5.3 试验的统计分析
参考文献
第 四 部 分
5章 高入射余角的雷达散射
15.1 引言
15.2 海表面模型
15.3 高入射余角的海面电磁散射
15.4 高入射余角的洋流成像
参考文献
6章 低入射余角的雷达散射
16.1 引言
16.2 中入射余角散射的复合模型
16.3 低入射余角散射的复合模型
16.4 破碎波散射
16.5 低入射余角的海洋平均散射
16.6 低入射余角的海洋成像
16.7 滨海环境下的海杂波
参考文献
7章 波纹表面的雷达散射
17.1 标量散射问题的积分方程
17.2 二维和三维格林函数的Helmholtz方程
17.3 菲涅尔公式的推导
17.4 积分方程的近似解耦——阻抗边界条件
17.5 理想导体表面的散射
17.5.1 物理光学或Kirchoff近似
17.5.2 小高度扰动理论——理想导体情况
17.5.3 半空间和相互作用场形式
17.6 非理想导体的表面散射: 小高度扰动理论
17.7 散射问题的数值解
17.7.1 理想导体散射
17.7.2 非理想导体的散射——修正的F/B方法
17.8 前/后向计算的阻抗边界条件
17.9 辅助平面贡献的评估
17.10 总结
参考文献
Keith Ward教授在其整个职业生涯中,一直从事雷达和军事系统工作,主要致力于在役雷达和远程遥感的研究。他是伦敦大学学院(UCL)电子与电气工程学院的客座教授。
Robert博士在海面小目标成像、粗糙海表面散射、检测理论和距离像分类方面开展了广泛的研究,主要服务于美国和英国的一些客户。
Simon教授服务于英国泰勒斯公司,也是伦敦大学学院(UCL)电子与电气工程学院的客座教授。他的研究范围集中在海杂波和信号检测方法方面。
鉴福升,山东利津人,博士。现在海军装备研究院工作,主要研究领域有雷达系统总体论证、雷达数据处理、海杂波抑制、系统仿真及测试评估等,发表论文二十余篇。 Keith Ward教授在其整个职业生涯中,一直从事雷达和军事系统工作,主要致力于在役雷达和远程遥感的研究。他是伦敦大学学院(UCL)电子与电气工程学院的客座教授。
书中对海杂波与雷达性能之间关系的分析,可以说是将理论知识与实际应用紧密结合的典范。我至今还记得,书中如何通过数学模型和仿真结果,定量地阐述了海杂波对雷达探测性能的“侵蚀”。例如,海杂波的统计特性,尤其是其高幅度尖峰,会显著增加恒虚警率(CFAR)检测器的虚警概率,使得微弱目标淹没在杂波背景中难以被发现。书中详细分析了不同CFAR算法(如单元平均CFAR、序值CFAR、自适应CFAR等)在抑制海杂波方面的有效性和局限性,并给出了在不同海况下性能对比的图表。此外,书中还探讨了海杂波对多普勒处理、杂波图(GMTI)等高级雷达功能的影响,以及如何通过优化雷达波形、信号处理算法来提高在海杂波环境下的探测性能。我记得当时为了理解一个基于K分布的自适应CFAR算法,我反复阅读了相关的章节,并且尝试着在matlab中实现。这种理论与实践相结合的讲解,极大地激发了我对雷达系统设计和优化的兴趣。
评分我特别喜欢这本书在讲解海杂波的统计特性时,那种循序渐进的叙述方式。它不是直接抛出一个复杂的模型,而是从基本的统计概念入手,逐步引入海杂波的各个方面。比如,书中详细阐述了海杂波的均值、方差、峰度等统计量,并解释了它们如何随海况、探测距离、雷达参数等因素的变化而变化。然后,它会自然地过渡到高斯模型在描述海杂波时的局限性,从而引出更符合实际的海杂波模型,其中K分布模型是重点。作者通过各种图表和实例,生动地展示了K分布在拟合海杂波概率密度函数时的优越性,尤其是其描述的“杂波尖峰”现象,这在实际的雷达探测中至关重要。此外,书中对K分布的各种参数(如形状参数、尺度参数)的物理意义也进行了深入剖析,这对于理解不同海况下海杂波的特性非常有帮助。我记得当时为了理解K分布的“拖尾”效应,反复阅读了相关章节,并且尝试着去复现书中的仿真图。正是这种严谨又不失趣味的讲解,让我对海杂波的统计特性有了更为全面和深入的认识。
评分我对书中关于海杂波散射理论的部分印象尤为深刻。作者在阐述电磁波与海面相互作用时,清晰地梳理了不同散射机制的重要性。从早期基于几何光学和德布罗意波理论的近似方法,到后来更精确的微扰方法和积分方程方法,都进行了详细介绍。我记得当时对“海面粗糙度”这个概念的理解,很大程度上是通过书中对不同海况下表面起伏的描述和与之相对应的散射模型建立的。例如,书中详细分析了海面波谱对散射特性的影响,以及不同海况(平静、微波、大浪)下,由于表面几何形状和介电常数的变化,所导致的散射截面和角度分布的差异。特别是对于海杂波的“相干性”和“非相干性”的区分,以及它们对雷达信号处理的影响,书中都有非常精彩的论述。我记得当时为了理解“二阶散射”在某些特殊场景下的重要性,花了相当多的时间去钻研书中的相关公式和物理意义的解释。这种由浅入深的讲解方式,让我在掌握了基础理论的同时,也能触及到一些更前沿的散射机理。
评分终于拿到了这本《海杂波:散射、K分布和雷达性能(第二版)》,作为一名雷达技术的研究生,这本书在我心中占据着相当重要的位置。我清楚地记得,在我刚开始接触海洋雷达和杂波抑制课题时,市面上关于这方面的专著并不多,而这本(尽管是第一版)几乎是我的启蒙读物。它系统地介绍了海杂波的产生机理、统计特性,特别是K分布模型在描述海杂波方面的优越性,以及这些特性对雷达系统性能的影响。书中对于海杂波的散射理论阐述非常透彻,从电磁波与粗糙海面(包括不同海况下)的相互作用,到各种模型(如菲涅尔散射、微扰理论等)的推导和应用,都做了详尽的讲解。我尤其欣赏作者在讲解K分布时,不仅给出了数学上的严谨推导,还结合大量的实验数据和仿真结果进行验证,让我能够深刻理解K分布为何能如此精确地刻画海杂波的非高斯特性。当然,对于雷达性能的影响分析,书中也给出了深入的探讨,包括杂波对目标检测概率、虚警概率的影响,以及各种杂波抑制技术(如CFAR、自适应滤波器等)的设计原理和效果评估。尽管这只是对书中已有内容的“回忆”,但正是这些基础知识,为我后续的深入研究打下了坚实的基础。
评分这本书在处理海杂波这一复杂问题时,展现出的系统性和全面性令人钦佩。它不仅仅局限于对海杂波统计特性的描述,而是从电磁波与海面的相互作用出发,深入到具体的杂波模型建立,再到这些模型如何影响雷达的实际性能。我尤其欣赏书中在介绍K分布模型时,提供的多角度审视。它不仅从数学统计的层面解释了K分布的优越性,还从物理散射的角度,探讨了K分布的成因。同时,书中也大量引用了经典的实验数据和最新的研究成果,使得理论论证更加扎实可信。对于读者来说,这本书提供了一个完整的框架,理解海杂波,从它的源头到它对雷达系统的影响,再到可能的应对之策。这种知识体系的构建,对于任何想要深入研究海洋环境下的雷达探测技术的人来说,都是不可或缺的。我记得当时在阅读这本书时,常常会不自觉地将书中的理论与自己接触到的实际雷达数据进行比对,这种对照极大地加深了我对书中内容的理解和记忆。
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