频率分集阵列雷达信号处理技术

聚焦雷达领域核心难题，阐述FDA技术突破性解决方案
理论与技术深度融合，完整呈现FDA技术成熟演进脉络

介绍了频率分集阵列（FDA）雷达信号处理技术及其应用，内容涵盖FDA基本概念、相干FDA雷达角度依赖匹配接收技术、FDA-MIMO雷达基本理论与目标参数估计、FDA机载雷达距离模糊杂波抑制技术、FDA-MIMO雷达空时距三维处理技术、FDA-MIMO雷达抗主瓣转发欺骗干扰技术等，并讨论了工程应用的相关问题。
本书是作者在 FDA 雷达方面研究工作的总结和提炼，可供相关领域的研究人员、工程师和研究生等阅读参考。

许京伟
西安电子科技大学教授、博士生导师，国家 级青年人才。主要研究方向为频率分集阵列雷达、机/ 星/ 弹载雷达信号处理、同时多功能/ 多任务融合、杂波和干扰抑制等。获陕西省杰出青年科学基金项目、“香江学 者计划”等人才项目支持，获高等学校科学研究优 秀成果奖自然科学奖一等奖、陕西省科学技术奖自然科学奖一等奖。主持多项国家 级重点项目，在IEEE Trans 系列期刊发表论文50 余篇。博士论文入选中国电子学会优 秀博士学位论文。

廖桂生
西安电子科技大学教授、博士生导师，国家 级人才，教育 部长江学 者特聘教授。长期从事雷达空时自适应处理、阵列信号处理等理论与应用研究。曾任西安电子科技大学电子工程学院院长和杭州研究院院长。主持国家自然科学基金创新研究群体项目等国家 级重点项目20 余项，发表论文300 余篇，获得专利授权数十项。

张玉洪
西安电子科技大学教授、博士生导师。主要研究方向为雷达系统技术和信号处理。曾任西安电子科技大学雷达信号处理全 国重点实验室副主任，获省部级科技进步奖一等奖，享受国务院政府特殊津贴。1994—2015 年，在美国锡拉丘兹大学和空军研究实验室等多家科研机构工作。2015 年起担任西安电子科技大学特聘教授。

第 1章　绪论　1
1.1　FDA研究背景及发展过程　1
1.1.1　研究背景　1
1.1.2　发展过程　2
1.2　基本概念　4
1.2.1　波束扫描方式　4
1.2.2　FDA基本概念　6
1.3　FDA实验系统的研究现状　10
1.3.1　美国空军研究实验室的FDA实验系统　10
1.3.2　英国伦敦大学学院的FDA实验系统　13
1.3.3　土耳其中东科技大学的FDA实验系统　13
1.3.4　挪威国防研究机构的FDA-MIMO实验系统　14
1.3.5　电子科技大学的FDA实验系统　15
1.3.6　西安电子科技大学的FDA实验系统　16
1.4　FDA技术研究现状　17
1.4.1　FDA波束形成技术　17
1.4.2　FDA参数估计方法　19
1.4.3　FDA抗干扰技术　20
1.4.4　FDA杂波抑制技术　21
1.4.5　FDA雷达成像技术　22
1.4.6　相干FDA处理技术　23
1.5　FDA雷达技术展望　24
1.5.1　雷达电子干扰抑制　24
1.5.2　雷达杂波抑制　25
1.5.3　参差重频脉组数缩减技术　25
1.5.4　雷达多功能融合方法　25
参考文献　26

第 2章　FDA基本概念　32
2.1　引言　32
2.2　相控阵信号模型　32
2.2.1　一般性阵列信号模型　32
2.2.2　ULA信号模型　34
2.3　FDA雷达信号模型　35
2.3.1　相干FDA雷达信号模型　35
2.3.2　FDA-MIMO雷达信号模型　38
2.4　FDA发射方向图　41
2.4.1　性质分析　41
2.4.2　仿真分析　42
2.5　FDA收发联合方向图　48
2.5.1　发射与接收非互易性原理　48
2.5.2　发射-接收二维联合波束　49
2.5.3　空间覆盖能力　51
2.6　本章小结　53
参考文献　53

第3章　相干FDA雷达角度依赖匹配接收技术　56
3.1　引言　56
3.2　相干FDA雷达信号建模分析　57
3.3　相干FDA雷达信号处理　60
3.4　距离-角度分辨率性能　62
3.5　发射方向图空域覆盖性　65
3.5.1　频率步进量与空间覆盖范围调整　65
3.5.2　子阵相干FDA雷达　66
3.6　同时多波束信号处理　68
3.7　仿真分析　68
3.7.1　MTI结果分析　69
3.7.2　分辨率性能分析　71
3.7.3　发射方向图覆盖性能分析　72
3.7.4　同时多波束目标检测性能分析　75
3.8　本章小结　77
参考文献　77

第4章　FDA-MIMO雷达基本理论与目标参数估计　79
4.1　引言　79
4.2　FDA-MIMO雷达信号模型　80
4.2.1　信号模型分析　80
4.2.2　距离模糊问题　83
4.2.3　信号发射-接收二维功率谱特征　83
4.3　距离依赖性补偿技术　84
4.3.1　距离依赖性补偿方法　84
4.3.2　距离量化问题的影响　87
4.3.3　距离模糊信号分辨能力　87
4.4　距离-角度参数联合估计与性能分析　89
4.4.1　距离-角度参数联合估计方法　89
4.4.2　超分辨谱估计　92
4.4.3　参数估计性能分析　93
4.4.4　距离-角度参数联合估计仿真分析　95
4.5　本章小结　99
参考文献　100

第5章　FDA机载雷达距离模糊杂波抑制技术　102
5.1　引言　102
5.2　机载雷达杂波抑制概述　103
5.2.1　机载雷达阵列构型与杂波功率谱特性　103
5.2.2　距离模糊问题分析　106
5.3　一维线性FDA机载雷达信号模型　107
5.3.1　信号模型　107
5.3.2　距离模糊杂波空时分布　110
5.4　一维线性FDA机载雷达距离模糊杂波抑制技术　112
5.4.1　距离模糊杂波抑制技术　112
5.4.2　不同构型下的杂波功率谱　116
5.4.3　性能分析　117
5.5　俯仰维FDA机载雷达信号模型　118
5.5.1　俯仰维FDA平面天线的收发等效形式　118
5.5.2　信号模型及特性分析　119
5.5.3　与平面相控阵雷达回波信号的对比分析　121
5.6　俯仰维FDA机载雷达距离模糊杂波抑制技术　124
5.6.1　距离模糊数分析与参数设计　124
5.6.2　距离模糊杂波分离与抑制技术　127
5.6.3　俯仰维预处理滤波器设计　132
5.6.4　性能分析　136
5.7　本章小结　137
参考文献　137

第6章　FDA-MIMO雷达空时距三维处理技术　139
6.1　引言　139
6.2　FDA-MIMO雷达信号建模分析　139
6.2.1　FDA-MIMO雷达发射与接收　139
6.2.2　FDA-MIMO雷达信号处理及特性分析　142
6.3　空时距三维处理技术及性能分析　146
6.3.1　空时距三维处理技术　146
6.3.2　降维处理器设计技术　148
6.3.3　杂波抑制性能分析　149
6.4　非正侧视阵杂波功率谱特性　151
6.5　FDA-MIMO雷达杂波秩分析　152
6.5.1　杂波秩估计基本方法　152
6.5.2　阵列构型与杂波秩估计　157
6.6　本章小结　161
参考文献　162

第7章　FDA-MIMO雷达抗主瓣转发欺骗干扰技术　163
7.1　引言　163
7.2　FDA-MIMO雷达信号模型及干扰特性　164
7.2.1　构建信号模型　164
7.2.2　干扰特性分析　166
7.3　FDA-MIMO雷达抗干扰原理　169
7.3.1　抗主瓣转发欺骗干扰基本原理　169
7.3.2　抗干扰约束条件　172
7.3.3　抗干扰约束条件分析　173
7.4　FDA-MIMO雷达抗干扰方法　174
7.4.1　传统自适应波束形成方法　174
7.4.2　训练样本挑选自适应波束形成方法　177
7.5　本章小结　181
参考文献　181

中国电子学会简介　182