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(duì)地對(duì)墻穿透力等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在軍事和民用領(lǐng)域備受關(guān)注。本書(shū)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(hào)傳播的特點(diǎn)與時(shí)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(hào)形式與調(diào)制理論、回波信號(hào)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(shí)域接收機(jī)原理與設(shè)計(jì)、皮秒級(jí)高精度定時(shí)系統(tǒng)和時(shí)域信號(hào)處理等方面的內(nèi)容。本書(shū)可作為超寬帶雷達(dá)、通信、電子對(duì)抗、儀器儀表等專(zhuān)業(yè)的研究生教材,也可作為從事超寬帶技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的科技人員參考用書(shū)。
第1 章超寬帶技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用
1.1 超寬帶信號(hào)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(jiǎn)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(shí)鐘抖動(dòng)對(duì)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(hào)的理論研究
3.1 超寬帶脈沖信號(hào)形式
3.1.1 常見(jiàn)的超寬帶脈沖信號(hào)形式
3.1.2 高斯微分次數(shù)和信號(hào)頻譜特性的關(guān)系研究
3.1.3 脈寬因子和信號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(guò)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(cè)及信號(hào)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(dòng)目標(biāo)對(duì)信號(hào)的影響研究
5.1.2 多散射中心的影響分析
5.1.3 墻體對(duì)信號(hào)的影響研究
5.1.4 天線對(duì)超寬帶信號(hào)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(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)算法研究
5.2.1 基于脈沖偏移檢測(cè)的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法研究
5.2.2 基于回波強(qiáng)度變化的低速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法研究
5.3 超寬帶目標(biāo)檢測(cè)理論以及時(shí)延估計(jì)算法的研究
5.3.1 超寬帶目標(biāo)檢測(cè)建模
5.3.2 超寬帶雷達(dá)檢測(cè)算法和時(shí)延估計(jì)算法研究
5.3.3 超寬帶雷達(dá)檢測(cè)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(hào)的發(fā)射功率要小于0.56roW。這樣,一方面超寬帶信號(hào)功率低,不會(huì)干擾其他通信系統(tǒng);另一方面,它的信號(hào)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(hào)一般把信號(hào)能量彌散在極寬的頻帶范圍內(nèi),對(duì)一般通信系統(tǒng),超寬帶信號(hào)相當(dāng)于白噪聲信號(hào),并且大多數(shù)情況下,超寬帶信號(hào)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(hào)檢測(cè)出來(lái)是一件非常困難的事。采用編碼對(duì)脈沖參數(shù)進(jìn)行偽隨機(jī)化后,脈沖的檢測(cè)將更加困難。對(duì)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(wú)線電系統(tǒng)中,對(duì)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(duì)其進(jìn)行時(shí)間間隔調(diào)制,然后在采樣過(guò)程中又是按照這個(gè)編碼進(jìn)行相關(guān)和累積運(yùn)算。在超寬帶信號(hào)傳播過(guò)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(duì)按照特定編碼規(guī)律出現(xiàn)的信號(hào)時(shí)刻“感興趣”,并且會(huì)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行累積,因此其他干擾對(duì)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(wú)線電系統(tǒng)有很強(qiáng)的抗干擾能力。
……