Statistical Theory of Extended Radar Targets

Statistical Theory of Extended Radar Targets pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Artech House
作者:R.V. Ostrovityanov
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1985-02
价格:USD 48.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780890061442
丛书系列:
图书标签:
  • 雷达目标
  • 扩展目标
  • 统计理论
  • 散射
  • 电磁学
  • 信号处理
  • 随机过程
  • 微波技术
  • 目标识别
  • 雷达系统
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

探索性信号处理与目标识别:前沿视角 本书深入探讨了当今雷达系统面临的复杂挑战,特别关注传统点目标模型失效后的高级信号处理技术。我们超越了简单的距离和速度估计,着眼于扩展、非均匀、动态变化目标的表征与理解。全书结构围绕如何从接收到的回波信号中提取更丰富、更本质的物理信息展开,旨在为新一代认知雷达和高分辨率成像系统奠定理论基础。 第一部分:复杂目标散射场的统计建模与表征 本部分聚焦于如何精确地数学描述一个非理想、尺寸可观的目标所产生的雷达散射。我们不再满足于单一的RCS(雷达散射截面)值,而是深入到电磁散射体分布的随机性和相干性。 第1章:超越斯托克斯参量:高阶统计量在目标表征中的应用 本章首先回顾了经典的目标散射特性描述方法,然后迅速转向更精细的统计工具。重点讨论了克拉克散射模型(Klotz-Scattering Model)的局限性,并引入了高阶累积量(Higher-Order Cumulants),如三阶和四阶矩,来刻画目标表面粗糙度、几何构型与目标内部结构间的非线性关系。我们详细分析了在高信噪比(SNR)和低信噪比环境下的矩估计偏差与方差,并提出了基于高斯混合模型(GMM)对复杂散射场进行非参数化拟合的实用方法。这一章节强调了统计特征在区分慢速运动的分布式目标(如地物、云团)与快速运动的精细结构(如无人机集群、弹头再入体)中的关键作用。 第2章:随机介质与目标散射的时频分析 现代雷达系统运行在高度动态的环境中,目标本身可能由复合材料构成,表现出时变和频变的散射特性。本章引入了Wigner-Ville分布(WVD)及其平滑化版本,用于分析信号在时间和频率维度上的能量汇集情况。特别关注二次相位测量(Quadratic Phase Measurement)在反演目标表面起伏和速度梯度上的潜力。我们建立了目标表面起伏与回波信号瞬时频率变化之间的微分方程模型,并探讨了利用分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FrFT)来解耦在不同传播路径中叠加的相位信息,从而实现对目标内部结构(如嵌入式部件)的初步探测。 第二部分:高级空时自适应处理(STAP)与杂波抑制 在实际应用中,雷达面对的挑战不仅是目标本身,更包括来自地面、海洋和大气中大量杂波的干扰。本部分旨在开发能有效分离目标信号和复杂环境噪声的自适应处理技术。 第3章:面向非平稳杂波环境的联合域处理 传统STAP技术建立在杂波具有空间-多普勒平稳性的假设之上。然而,在地形变化剧烈或存在非均匀大气湍流的区域,这一假设被打破。本章提出了多基线联合域处理框架,该框架将空间维度、多普勒维度与慢时间(跨相参处理间隔CPI)维度进行耦合。我们详细阐述了如何使用张量分解(Tensor Decomposition)技术,特别是Tucker分解和CP分解,来精确地分离出目标信号的低秩结构和杂波/噪声的高秩结构。针对“双斯托克”杂波(由天气或地形引起的不规则散射),我们引入了非负矩阵分解(NMF)来学习杂波的基向量,从而实现更彻底的抑制,同时保持对弱扩展目标的敏感度。 第4章:扩展目标检测与参数估计的贝叶斯框架 检测一个扩展目标,意味着判断信号是否来自一个具有一定空间范围的区域,而不是一个点。本章采用贝叶斯推断方法来处理这一不确定性。我们构建了概率假设检验(PHD Filter的扩展形式)模型,用以跟踪和估计扩展目标的空间占用率和内部活动状态。重点讨论了马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法在复杂后验分布采样中的应用,特别是如何将目标的几何尺寸作为隐变量纳入联合估计。此外,还探讨了如何利用鲁棒统计工具,如M-估计量,来抵抗异常值或短时强干扰对目标尺寸估计带来的污染。 第三部分:高分辨成像与目标识别的深度学习方法 随着计算能力的增强,将信号处理与目标识别深度融合成为可能。本部分专注于如何利用先进的机器学习技术,从处理后的数据中提取语义信息。 第5章:基于散射点云的几何重建与语义分割 高分辨雷达(如合成孔径雷达或多输入多输出阵列雷达)能够产生目标的三维点云数据。本章关注如何从噪声和稀疏采样的点云数据中恢复出目标的真实几何形状。我们引入了神经隐式场(Neural Implicit Fields, NIFs)的概念,用以学习目标表面函数,实现比传统体素方法更精细的表面细节重建。在识别方面,我们提出了一种图卷积网络(GCN)架构,用于分析目标散射点的拓扑关系,实现对目标部件(如机翼、尾翼或发动机罩)的语义分割,这对于区分不同类型的飞机或导弹至关重要。 第6章:时变特征的时空序列建模与认知决策 一个动态目标(如机动中的飞行器)在不同时刻表现出的散射特征是互补的。本章探讨了如何构建能有效捕捉这些时空依赖性的模型。我们设计了一种Transformer架构,专门用于处理雷达测量的长序列数据,重点关注其自注意力机制如何捕获目标在连续扫描中关键散射特征的演变模式。最终目标是实现认知雷达决策:根据当前观测到的散射特征、已知的目标类别统计知识,以及传感器自身的观测置信度,实时调整雷达的波束指向、发射波形和数据处理策略,以实现最优的监视和识别性能。 本书面向对高级信号处理、电磁散射理论和机器学习交叉领域有深入兴趣的工程师和研究人员。它提供了一种从底层统计物理到上层认知决策的完整、连贯的分析框架。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

在雷达信号处理方面,本书的内容也非常丰富。作者不仅介绍了传统的匹配滤波,还深入探讨了适用于扩展目标的信号处理技术。例如,他详细分析了动目标显示(MTI)和脉冲多普勒(PD)雷达如何处理目标径向速度信息,以及这些技术如何受到扩展目标回波形状的影响。更让我感到兴奋的是,书中对自适应信号处理技术的讨论,包括自适应波束形成和自适应杂波抑制。作者解释了如何利用回波信号的统计特性来实时调整雷达的接收波束,以最大限度地抑制来自杂波方向的干扰,同时增强目标信号。此外,他还探讨了如MUSIC、ESPRIT等高分辨率谱估计方法在扩展目标参数估计中的应用,以及它们在分辨率和统计性能上的特点。这些先进的信号处理技术,为提高雷达系统的性能提供了强大的工具。

评分

总而言之,这本书提供了一个非常全面和深入的视角来理解“扩展目标”的统计理论。它不仅仅是一本介绍技术的书籍,更是一门关于如何运用统计学思维来解决复杂工程问题的指南。作者的讲解方式清晰而富有条理,虽然涉及了大量的数学公式和理论推导,但都辅以直观的解释和生动的例子,使得抽象的概念变得容易理解。无论是对于雷达工程师、信号处理专家,还是对这一领域感兴趣的研究生,这本书都提供了宝贵的知识财富。它让我对雷达系统的工作原理有了更深刻的理解,也激发了我进一步探索相关领域研究的兴趣。这本书的价值在于,它不仅教会了我“是什么”,更教会了我“为什么”以及“如何做”,这对于任何希望在雷达技术领域有所建树的人来说,都是不可或缺的。

评分

在阅读过程中,我被书中对目标散射模型的详尽阐述所深深吸引。作者不仅仅是简单地介绍几种模型,而是从物理学的基本原理出发,详细推导了不同类型扩展目标(例如,长条形目标、面状目标)在不同入射角度下的散射特性。他运用了大量严谨的数学推导,例如利用了电磁散射理论中的各种近似方法,如基尔霍夫近似、菲涅尔近似等,来刻画目标表面电流的分布,并进而计算出总的散射场。更重要的是,作者并没有止步于理论模型的建立,而是深入探讨了这些模型与实际观测数据之间的联系。他通过大量的仿真和分析,展示了不同模型在解释真实雷达回波数据时的优劣,并讨论了如何根据实际观测到的数据来选择或修正模型。这种将理论研究与工程实践紧密结合的方法,对于我这样希望将知识应用于实际工作的读者来说,无疑是极具价值的。例如,在描述飞机这样具有复杂几何形状的扩展目标时,作者详细分析了不同部位(如机翼、机身、尾翼)对总散射回波的贡献,以及这些贡献如何随目标姿态和雷达视角的变化而变化。这种细致入微的分析,让我对目标回波信号的复杂性有了前所未有的认识。

评分

这本书的封面设计相当吸引人,那种深邃的蓝色背景,搭配上银色交织的雷达波形图,一下子就抓住了我的眼球。我一直对雷达技术及其背后的理论基础充满好奇,尤其是“扩展目标”这个概念,它暗示着与传统点目标处理方式的不同,让我立刻联想到实际应用中遇到的复杂场景。翻开第一页,作者的序言便以一种非常直观的方式阐述了本书的写作动机和核心目标。他提到了在实际雷达系统中,目标往往不是一个孤立的点,而是具有一定空间分布的复杂结构,例如飞机、舰船、甚至是地形地貌,这些都会对雷达信号的接收和处理产生显著影响。而本书正是致力于深入剖析这些“扩展目标”的统计理论,从根本上理解其散射特性、回波信号的随机性以及如何运用统计方法来更精确地估计和识别这些目标。我个人对统计学在信号处理领域的应用一直颇感兴趣,尤其是当它与射频工程这样的硬核技术相结合时,总能激发出新的思路和解决方案。作者在序言中也强调了本书的理论深度和实践指导意义,这让我对接下来要阅读的内容充满了期待,仿佛即将开启一段探索雷达世界奥秘的旅程,去揭开那些隐藏在数据背后的统计规律。

评分

书中对于目标参数估计方法的介绍,从统计学的角度提供了深刻的洞见。作者讨论了多种经典参数估计方法,如最大似然估计(MLE)、最小方差无偏估计(MVUE),并详细分析了它们在估计扩展目标相关参数(例如,目标的大小、形状、运动状态)时的性能。他通过推导Cramér-Rao下界(CRLB),为评估各种估计方法的性能提供了一个理论上的上限。这让我能够清晰地理解不同估计方法在精度和计算复杂度上的权衡。特别让我印象深刻的是,书中对于贝叶斯估计方法的阐述,这是一种非常强大的工具,能够将先验知识融入到参数估计过程中,从而在数据量不足或噪声较大的情况下获得更优的估计结果。作者通过举例说明,如何在扩展目标跟踪中利用贝叶斯滤波(如卡尔曼滤波及其变种)来处理目标运动的不确定性和回波信号的随机性。这种理论上的严谨性, coupled with practical implications for algorithm design, makes the book invaluable.

评分

本书在处理复杂环境中的雷达问题方面,也展现了其独特的价值。例如,作者详细讨论了在存在地物杂波、海杂波、以及电磁干扰(EMI)等复杂环境下的雷达探测问题。他分析了这些杂波的统计特性,例如,其幅度分布、相关性等,并提出了相应的杂波抑制和杂波图技术。对于海杂波,他详细介绍了Bragg散射理论以及如何利用多普勒信息来区分海杂波和目标回波。对于电磁干扰,他讨论了干扰的类型、传播特性,以及如何通过频谱分析、自适应干扰对消等技术来应对。此外,书中还涉及了低可探测性(LPI)雷达的设计原理,即如何设计雷达信号以降低被敌方侦测到的概率,这对于现代军事雷达应用尤为重要。

评分

本书对于目标分类与识别的研究,也提供了非常深刻的理论基础。作者并没有将分类问题视为一个孤立的环节,而是将其与目标散射特性、回波统计模型紧密联系起来。他详细介绍了基于特征提取的分类方法,例如,利用回波信号的幅度、相位、多普勒信息,甚至是其空间分布信息来构建目标特征向量。然后,他讨论了如何将这些特征向量输入到各种分类器中,例如,贝叶斯分类器、支持向量机(SVM)、神经网络等。特别让我印象深刻的是,书中对基于模型匹配的分类方法的阐述,即通过将观测到的回波信号与预先建立的各种目标模型进行比对,来判断目标属于哪一类。作者还深入探讨了如何利用统计学方法来评估不同分类器的性能,例如,计算分类正确率、混淆矩阵等。这让我明白,准确的目标分类不仅仅依赖于算法本身,更依赖于对目标回波统计特性的深入理解。

评分

我特别欣赏书中对于雷达系统性能分析的严谨性。作者不仅仅停留在定性的描述,而是通过大量的数学推导和公式分析,给出了雷达系统在不同场景下的各项关键性能指标的量化评估。例如,他详细分析了雷达的探测距离、分辨率、跟踪精度等如何受到目标回波的统计特性、杂波干扰、以及信号处理算法的影响。通过对各种信噪比(SNR)、信杂比(CNR)等参数的敏感性分析,我能够清晰地理解在何种条件下雷达系统的性能会显著下降,以及如何通过改进系统设计或信号处理方法来提升性能。书中还讨论了蒙特卡罗仿真方法在雷达性能评估中的应用,这是一种非常有效的手段,能够模拟各种复杂的场景和不确定性,从而得到更可靠的性能评估结果。

评分

关于目标检测的章节,是本书的另一大亮点。作者从统计决策理论的角度出发,深入分析了在存在杂波和噪声的情况下,如何有效地检测扩展目标。他详细介绍了 Neyman-Pearson 准则,并以此为基础推导了最优检测器的形式,即似然比检验。对于扩展目标,由于其回波信号的复杂性,作者进一步探讨了如何将目标散射模型的先验知识融入到检测器设计中,例如,基于能量检测、幅度检测以及更复杂的匹配滤波技术。他还详细阐述了在非高斯噪声环境下(例如,存在强杂波或干扰时)的检测方法,包括使用稳健统计量以及基于非参数方法的检测器。书中还讨论了检测概率和虚警概率之间的权衡,以及如何根据不同的应用需求来优化检测器的门限设置。这种系统性的介绍,让我对雷达目标检测的各种策略和挑战有了更清晰的认识,尤其是如何区分真实目标和各种干扰信号,这在实际应用中是至关重要的。

评分

这本书在阐述目标回波的统计特性方面做得尤为出色。作者并没有将回波信号简单地视为一个噪声过程,而是深入分析了回波信号的随机性来源,包括目标本身的物理起伏、目标内部的微动、以及传播环境的不确定性。他引入了多种概率分布模型来描述这些随机因素对回波信号幅度和相位的影响,例如,详细讨论了Rayleigh分布、Rice分布、Lognormal分布等在不同场景下的适用性。更有意思的是,作者还分析了当目标具有多个散射中心时,这些散射中心的回波叠加所产生的统计特性,这直接关联到“扩展目标”的核心概念。他运用中心极限定理等统计学工具,解释了为什么在某些情况下,多个随机散射中心的叠加会近似服从高斯分布。此外,书中还对相干和非相干积累的统计学原理进行了深入的探讨,解释了为什么在某些情况下,信号能量的积累会受到目标相干性的限制,以及如何通过适当的信号处理方法来克服这些限制。这些内容对于理解雷达系统的性能极限以及设计更鲁棒的检测和跟踪算法至关重要。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有