超寬帶雷達(dá)以其高距離分辨率、低截獲率、強(qiáng)抗干擾性、反隱身目標(biāo)與對地對墻穿透力等獨(dú)特優(yōu)勢在軍事和民用領(lǐng)域備受關(guān)注。本書比較全面系統(tǒng)地論述了超寬帶雷達(dá)的理論體系和工程實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。理論上重點(diǎn)闡明了寬帶信號傳播的特點(diǎn)與時頻分析方法、非頻變天線機(jī)理、不同常規(guī)脈沖雷達(dá)的雷達(dá)距離方程、模糊函數(shù)、信號形式與調(diào)制理論、回波信號模型及定位分析處理方法等方面的內(nèi)容;技術(shù)上深入研究了超寬帶雷達(dá)天線的分析仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)、窄脈沖產(chǎn)生與放大技術(shù)、多通道超外差接收機(jī)及相位校準(zhǔn)方法、時域接收機(jī)原理與設(shè)計(jì)、皮秒級高精度定時系統(tǒng)和時域信號處理等方面的內(nèi)容。本書可作為超寬帶雷達(dá)、通信、電子對抗、儀器儀表等專業(yè)的研究生教材,也可作為從事超寬帶技術(shù)相關(guān)專業(yè)的科技人員參考用書。
第1 章超寬帶技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用
1.1 超寬帶信號的概念
1.2 超寬帶技術(shù)的特點(diǎn)
1.3 超寬帶技術(shù)的歷史和發(fā)展
1.4 超寬帶技術(shù)的應(yīng)用
1.4.1 超寬帶定位技術(shù)
1.4.2 超寬帶探地雷達(dá)
1.4.3 超寬帶合成孔徑雷達(dá)
1.4.4 超寬帶技術(shù)的其他應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第2章 超寬帶沖激雷達(dá)理論基礎(chǔ)
2.1 超寬帶雷達(dá)與窄帶雷達(dá)的區(qū)別
2.2 超寬帶沖激雷達(dá)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
2.3 超寬帶收發(fā)天線的簡化模型
2.4 超寬帶雷達(dá)性能研究
2.4.1 超寬帶雷達(dá)方程
2.4.2 超寬帶接收機(jī)噪聲功率分析
2.4.3 超寬帶雷達(dá)距離模糊函數(shù)的研究
2.3.4 方位分辨率的分析
2·4.5 時鐘抖動對超寬帶性能的影響分析
2.4.6 距離估計(jì)的誤差下界
參考文獻(xiàn)
第3章 超寬帶雷達(dá)發(fā)射信號的理論研究
3.1 超寬帶脈沖信號形式
3.1.1 常見的超寬帶脈沖信號形式
3.1.2 高斯微分次數(shù)和信號頻譜特性的關(guān)系研究
3.1.3 脈寬因子和信號頻譜特性的關(guān)系研究
3.2 脈沖重復(fù)間隔的設(shè)計(jì)
3.3 脈沖序列的調(diào)制方案研究
3.3.1 超寬帶脈準(zhǔn)序列調(diào)制方法及性能研究
3.3.2 分組PN碼的研究
參考文獻(xiàn)
第4章 超寬帶信號的傳播特性研究
4.1 超寬帶傳播環(huán)境分析
4.1.1 大尺度路徑損耗及其影響的研究
4.1.2 超寬帶室內(nèi)多徑傳播環(huán)境分析
4.2 超寬帶信號的室內(nèi)多徑模型
4.2.1 修正后的S—V信道模型
4.2.2 超寬帶信號傳播的確定性模型
4.3 超寬帶信道仿真
4.3.1 仿真步驟
4.3.2 仿真結(jié)果
4.4 用Hurst指數(shù)進(jìn)行超寬帶信道描述的初探
4.4.1 白噪聲經(jīng)過超寬帶信道后的統(tǒng)計(jì)特性研究
4.4.2 超寬帶傳播信道的統(tǒng)計(jì)自相似性分析
4.4.3 Hurst指數(shù)的經(jīng)典估計(jì)算法
4.4.4 基于小波包變換的Hurst指數(shù)估計(jì)算法研究
參考文獻(xiàn)
第5章 超寬帶雷達(dá)回波模型、目標(biāo)檢測及信號處理方法
5.1 超寬帶穿墻雷達(dá)回波建模
5.1.1 理想低速運(yùn)動目標(biāo)對信號的影響研究
5.1.2 多散射中心的影響分析
5.1.3 墻體對信號的影響研究
5.1.4 天線對超寬帶信號的影響分析
5.1.5 超寬帶雷達(dá)回波模型的建立
5.2 回波接收和動目標(biāo)的檢測算法研究
5.2.1 基于脈沖偏移檢測的動目標(biāo)檢測算法研究
5.2.2 基于回波強(qiáng)度變化的低速運(yùn)動目標(biāo)檢測算法研究
5.3 超寬帶目標(biāo)檢測理論以及時延估計(jì)算法的研究
5.3.1 超寬帶目標(biāo)檢測建模
5.3.2 超寬帶雷達(dá)檢測算法和時延估計(jì)算法研究
5.3.3 超寬帶雷達(dá)檢測性能研究
5.4 超寬帶雷達(dá)定位算法研究
5.4.1 超寬帶穿墻雷達(dá)的定位原理
5.4.2 利用查找表技術(shù)的超寬帶雷達(dá)快速定位算法研究
5.4.3 定位結(jié)果和分析
……
(3)干擾小、保密性好。超寬帶技術(shù)抗多徑衰落固有的魯棒性。使得它的發(fā)射功率可以很低。根據(jù)FCC的規(guī)定,在帶寬內(nèi),超寬帶信號的發(fā)射功率要小于0.56roW。這樣,一方面超寬帶信號功率低,不會干擾其他通信系統(tǒng);另一方面,它的信號頻譜如同噪聲。具有很好的隱蔽性,不容易被截獲,因此它作為通信系統(tǒng)的物理層技術(shù)具有天然的安全性能。由于超寬帶信號一般把信號能量彌散在極寬的頻帶范圍內(nèi),對一般通信系統(tǒng),超寬帶信號相當(dāng)于白噪聲信號,并且大多數(shù)情況下,超寬帶信號的功率譜密度低于自然的電子噪聲,從電子噪聲中將脈沖信號檢測出來是一件非常困難的事。采用編碼對脈沖參數(shù)進(jìn)行偽隨機(jī)化后,脈沖的檢測將更加困難。對于軍事通信而言,這樣的特征為保密性和安全性提供了保證。
(4)抗干擾能力強(qiáng)。在基于窄脈沖的超寬帶無線電系統(tǒng)中,對應(yīng)發(fā)射出的窄脈沖串要按照預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)碼人為地對其進(jìn)行時間間隔調(diào)制,然后在采樣過程中又是按照這個編碼進(jìn)行相關(guān)和累積運(yùn)算。在超寬帶信號傳播過程中,外界電磁環(huán)境有可能加入很多干擾,但是由于超寬帶接收機(jī)只對按照特定編碼規(guī)律出現(xiàn)的信號時刻“感興趣”,并且會對接收信號進(jìn)行累積,因此其他干擾對超寬帶系統(tǒng)的影響非常有限。因?yàn)檎{(diào)制的原因,所以超寬帶無線電系統(tǒng)有很強(qiáng)的抗干擾能力。
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