被动雷达宽带数字接收机技术

图书标准信息

• 作者 陈涛 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2021-01
• 版次 1
• ISBN 9787121402647
• 定价 199.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 414页
• 字数 0.68千字

【内容简介】

在现代信息化战争中，反辐射导弹是电子对抗中必不可少的硬摧毁武器，而其用于制导的被动雷达宽带数字接收机技术是关键核心技术。被动雷达宽带数字接收机面临当今复杂环境与复杂信号的挑战。本书围绕宽带数字接收机设计与实现中的相关问题，全面介绍采样技术、信道化技术、信号识别技术和PDW形成技术。全书分为6章，第1章主要介绍被动雷达宽带数字接收机的应用及面临的问题；第2章介绍常用的几种宽带数字接收机实现结构，同时介绍脉冲压缩和单比特接收机；第3章介绍接收机中的信号检测方法及频率、DOA等参数测量技术；第4章阐述脉内特征识别技术，脉内特征可增加PDW的参数维度，并结合第2、3章以及本章部分内容给出FPGA的设计实现实例，还介绍了针对基于深度学习的雷达信号脉内分类技术的初步成果；第5章介绍针对接收机采样信号的辐射源指纹分析技术，给出特定辐射源识别的方法；第6章介绍目前较为新颖的压缩采样数字接收机设计，讨论其参数测量的可能性，为被动雷达宽带数字接收机设计提供了新的思路。本书适合从事电子战等相关领域的工程技术人员，电子信息工程等相关专业高年级本科生、研究生等使用。

【作者简介】

陈涛，博士，哈尔滨工程大学信息与通信工程学院教授、博士生导师。长期从事通信系统、雷达等方向的科研工作，先后主持和参与科研项目20余项, 包括总装预研、总参预研、国防基础预研、领域基金、国家自然科学基金及各类横向项目。获得国防科学技术进步二等奖1项、三等奖3项；黑龙江省科学技术进步二等奖1项，科学技术发明三等奖1项。

【目录】

第1章 绪论1
1．1 反辐射导弹简介1
1．1．1 美国反辐射导弹的发展2
1．1．2 其他国家反辐射导弹的发展7
1．1．3 反辐射导弹武器未来的发展10
1．2  被动雷达数字接收技术发展11
1．2．1  主要接收机形式12
1．2．2 宽带数字接收机16
1．3 宽带数字接收机在被动雷达中的作用22
1．3．1 宽带数字接收机功能22
1．3．2 宽带数字接收机对系统灵敏度的影响23
1．4 宽带数字接收机面临的复杂信号环境26
1．4．1 复杂电磁环境27
1．4．2 雷达信号环境描述28
1．4．3 宽带数字接收机面临的技术挑战29
1．5 本章小结30
第2章  宽带数字接收机基础31
2．1  基础理论31
2．1．1  采样理论31
2．1．2  信号的抽取与插值33
2．1．3  多相滤波器35
2．1．4  调制滤波器组36
2．1．5  信号的正交变换理论37
2．1．6  数字下变频38
2．1．7  宽带数字接收机设计的基本原理38
2．2  基于STFT调制的宽带数字接收机设计40
2．2．1  基于短时傅里叶变换的数字接收机40
2．2．2  基于多相滤波的短时傅里叶变换结构41
2．2．3  短时傅里叶变换接收机仿真44
2．3  基于多相滤波DFT调制的宽带数字接收机设计45
2．3．1  多相滤波DFT结构45
2．3．2  滤波器设计48
2．3．3  信道化前后信噪比增益49
2．3．4  信道化结构仿真51
2．4  滑动FFT结构信道化宽带数字接收机53
2．5  加权叠加结构数字接收机55
2．5．1  加权叠加数字接收机原理55
2．5．2  加权叠加结构数字接收机仿真56
2．6  复数多相滤波器组信道化接收机60
2．7  基于FRM结构的信道化接收机61
2．7．1  频率响应屏蔽技术61
2．7．2  基于FRM的信道化结构62
2．7．3  基于FRM结构的信道化接收机仿真65
2．7．4  基于复指数调制FRM的信道化结构67
2．8  非均匀数字信道化接收机设计72
2．8．1  基于重构滤波器组的非均匀信道化接收机72
2．8．2  余弦调制结构接收机77
2．9  基于脉冲压缩的宽带数字接收机85
2．9．1  chirp变换85
2．9．2  基于脉冲压缩的宽带数字接收机结构86
2．9．3  输入信号约束条件87
2．9．4  基于脉冲压缩的宽带数字接收机参数测量88
2．9．5  基于脉冲压缩的宽带数字接收机仿真实验89
2．10  单比特宽带数字接收机93
2．11  本章小结96
第3章  PDW形成98
3．1  信号检测技术98
3．1．1  静态阈值检测98
3．1．2  动态阈值检测99
3．1．3  相关检测101
3．2  脉冲到达时间与脉冲宽度估计103
3．3  频率测量104
3．3．1  相位差测频算法104
3．3．2  过零检测106
3．3．3  DFT测频算法108
3．3．4  MUSIC测频110
3．3．5  差异接收机测频111
3．4  角度测量117
3．4．1  比幅法测向117
3．4．2  干涉仪测量原理120
3．4．3  多基线测向122
3．4．4  虚拟基线测向123
3．4．5  立体基线测向124
3．4．6  旋转干涉仪测向126
3．4．7  最小二乘测向128
3．4．8  互谱宽带测向131
3．4．9  相位和差测角法134
3．4．10  MUSIC测向136
3．4．11  极化MUSIC测向137
3．5  基于FPGA的MUSIC测向实现143
3．5．1  总体设计143
3．5．2  协方差生成145
3．5．3  特征值分解148
3．5．4  噪声子空间155
3．5．5  谱峰搜索156
3．5．6  硬件仿真结果分析159
3．6  本章小结161
第4章 脉内信号分析163
4．1 时频分析163
4．2 脉内调制形式165
4．2．1 线性调频信号165
4．2．2 非线性调频信号166
4．2．3 相位编码信号169
4．2．4  复合调制信号174
4．2．5  脉内调制信号经信道化后的仿真波形175
4．3  基于短时傅里叶变换的调频信号识别177
4．4  基于分数阶傅里叶变换的调频信号识别181
4．4．1  分数阶傅里叶变换原理181
4．4．2  线性调频信号检测原理184
4．5  基于瞬时累加自相关的调相信号识别187
4．6  基于频谱复杂度的脉内调制信号识别190
4．6．1  雷达信号特征分析190
4．6．2  基于频谱复杂度的雷达信号识别流程及仿真分析193
4．7  基于循环谱的调相信号识别198
4．7．1  循环自相关的基本原理198
4．7．2  PSK信号循环自相关检测原理及仿真分析198
4．8  复合调制信号识别201
4．9  深度学习信号识别207
4．9．1  深度学习简介208
4．9．2 基于深度学习的LPI雷达信号识别仿真228
4．10 宽带数字接收机FPGA实现实例235
4．10．1 接收机主要芯片介绍236
4．10．2 基于多相滤波DFT调制的宽带数字接收机FPGA设计243
4．10．3 信号检测与脉冲测量FPGA实现250
4．10．4 脉内分析FPGA实现259
4．11  本章小结270
第5章  雷达辐射源无意调制特征提取与个体识别271
5．1  概况271
5．1．1  发展概况271
5．1．2  雷达信号无意调制特征的基本要求272
5．1．3  无意调制特征提取与个体识别方法概述277
5．2  经典实现方法279
5．2．1 雷达常规PRI特征的提取与个体识别279
5．2．2 雷达载波频率偏移特征的提取与个体识别281
5．2．3 雷达脉冲信号上升沿包络特征的提取与个体识别282
5．2．4 雷达信号相位噪声特征的提取与个体识别292
5．3  基于多域RF-DNA雷达辐射源的个体识别312
5．3．1  时域RF-DNA特征提取312
5．3．2  频域RF-DNA特征提取314
5．3．3  时频域RF-DNA特征提取316
5．3．4  分形域RF-DNA特征提取319
5．3．5  构建多域RF-DNA321
5．3．6  基于支持向量机的雷达辐射源个体识别322
5．4  基于栈式稀疏自动编码器的雷达辐射源个体识别技术328
5．4．1  XGBoost分类器328
5．4．2  sSAE-XGBoost算法331
5．4．3  实验与分析332
5．5  本章小结334
第6章  压缩采样宽带数字接收机336
6．1  引言336
6．2  压缩采样理论337
6．2．1  压缩采样理论概述337
6．2．2  信号的稀疏表示338
6．2．3  测量矩阵的设计338
6．2．4  稀疏信号的重构340
6．3  模拟信息转换器结构343
6．3．1  随机解调结构343
6．3．2  多陪集采样344
6．3．3  调制宽带转换器345
6．4  MWC压缩采样宽带数字接收机设计350
6．5  基于MWC的多路压缩复用压缩接收机结构355
6．6  基于MWC离散压缩采样的信号检测技术357
6．6．1  基于单路压缩采样数据的能量检测算法358
6．6．2  基于多路压缩采样数据能量混合叠加检测算法359
6．6．3  算法仿真和性能分析361
6．7  基于MWC离散压缩采样的信号测频技术363
6．7．1  复数信号载频估计方法363
6．7．2  实数信号载频估计方法364
6．7．3  LFM压缩采样信号参数估计366
6．7．4  算法仿真与性能分析368
6．8  基于MWC离散压缩采样的信号识别技术370
6．8．1  MWC压缩采样信号脉内调制特征分析370
6．8．2  MWC压缩采样信号脉内调制识别方法373
6．8．3  单路MWC压缩采样信号的识别流程375
6．8．4  多路混合叠加压缩采样信号识别377
6．8．5  算法仿真与性能分析377
6．9  基于MWC压缩采样均匀线阵的CF与DOA联合估计381
6．9．1  基于原型MWC压缩采样均匀线阵的CF与DOA联合估计381
6．9．2  双路MWC压缩采样均匀线阵的CF和DOA联合估计385
6．9．3  单路MWC压缩采样均匀线阵的CF和DOA联合估计389
6．9．4  双重压缩均匀线阵结构的CF和DOA联合估计392
6．10  基于多相结构的MWC数字接收机结构395
6．10．1  MWC数字接收机的FPGA实现395
6．10．2  基于多相结构的MWC数字接收机推导397
6．11  本章小结400
参考文献401