雷达极化技术

　　雷达目标极化信息是目标时域、频域、空域信息之外可资利用的又一重要信息，在目标检测、抗干扰、目标识别方面具有重要的应用潜力。本书全面、系统地归纳总结雷达极化基础理论和关键技术，是作者团队多年来科研和教学实践的成果总结。 全书共分8章。第1章 简要归纳雷达极化学发展历程和主要内容，以及在雷达装备中的应用。第2章主要论述电磁波的极化及其表征。第3章主要论述天线的极化以及极化信号的接收。第4章主要论述雷达目标变极化效应及其表征。第5章主要论述目标极化测量技术。第6章主要论述目标极化校准技术。第7章主要论述目标极化滤波技术，包括**极化滤波理论和工程实现算法。第8章主要论述极化目标分解理论及其应用。 本书内容深入浅出，通俗易懂、体系性强。可作为高等院校电子工程专业研究生的教材，也可供雷达极化技术领域的科研人员和工程技术人员参考借鉴。

　　肖顺平，博士，国防科技大学教授、博士生导师。曾任学院副总工程师、综合电子信息系统研究所所长、CEMEE国家重点实验室首任主任、国家863专家组专家，现为湖南先进技术研究院总工程师、XX仿真技术专业组专家、XX人工智能装备应用专业组专家。长期从事雷达信号处理与目标识别、电子对抗等领域的教学与科研工作。主持和承担国家自然科学基金（面上、重点、重大）、军口973、军口863、试验装备、型号装备等项目50余项，在雷达极化信息处理、雷达电子战系统仿真等方向取得一系列创新成果。获国家科技进步二等奖2项，军队科技进步一等奖6项、二等奖5项，湖南省技术发明一等奖1项，军队级教学成果一等奖1项，湖南省首届优秀研究生导师奖，军队育才银奖，享受政府特殊津贴。发表学术论文百余篇，合作出版学术专著、教材10多部。徐振海，国防科技大学研究员、博士生导师。长期从事阵列雷达设计与处理方面的教学与科研工作，承担“雷达原理与系统”“雷达极化信息处理”等课程教学。发表学术论文50余篇。主持和参与国家级科研项目10余项。获军队科技进步一等奖1项、二等奖3项，军队教学成果一等奖1项。出版专著3部、教材1部。代大海，国防科技大学教授、硕士生导师。湖南省杰出青年基金获得者。长期从事新体制雷达信号处理与电子对抗领域的教学与科研工作，承担“统计信号处理”“随机信号处理”等课程教学。主持和参与国家级科研项目10余项。出版专著5部，发表论文100余篇。获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项。陈思伟，国防科技大学教授、硕士生导师。国家自然科学基金优秀青年科学基金、湖南省杰出青年基金获得者，入选军队高层次科技创新人才工程和“湖湘青年英才”计划。长期从事极化雷达成像与识别、电子对抗和机器学习等领域的教学与科研工作，承担“雷达极化信息处理”“模式识别与机器学习”等课程教学。主持完成国家级项目10项。发表论文100余篇，第一作者出版Springer英文专著1部。获国家科技进步二等奖、湖南省自然科学一等奖、军队科技进步一等奖、军队教学成果一等奖和IEEE地球科学与遥感学会青年成就奖。

第1章绪论
1.1雷达极化研究的历史性
成果
1.2雷达极化信息的获取与
处理
1.2.1目标极化测量
1.2.2目标极化校准
1.2.3目标极化检测
1.2.4极化滤波技术
1.2.5目标极化鉴别
1.2.6目标极化识别
1.3极化技术在雷达装备
中的应用
1.3.1在气象领域的
应用
1.3.2在遥感领域的
应用
1.3.3在反导领域的
应用
1.4本书概貌
第2章电磁波的极化
2.1平面电磁波的矢量相量
2.1.1均匀平面电磁波
2.1.2单色平面电磁波
2.1.3单色波的数学
表达
2.1.4单色波的矢量
相量
2.2电磁波场矢量的时变特性
2.2.1极化含义
2.2.2极化椭圆
2.2.3椭圆极化
2.2.4特殊极化
2.2.5极化实现
2.3极化的参数化表征及其
对称性
2.3.1极化的椭圆参数
表征与极化平面
2.3.2极化的线极化比
表征与极化平面
2.3.3极化的圆极化比表征
与复极化平面
2.3.4极化的Stokes参数
表征与极化球
2.4极化表征参数间的互推
关系
2.4.1线极化比、圆极化
比及修正线极化比
的关系
2.4.2极化椭圆几何参数
的圆极化比表征
2.4.3极化椭圆几何参数的
Stokes参数表征
2.4.4极化椭圆几何参数的
线极化比表征
2.4.5线极化比参数的极化
椭圆几何参数
表征
2.4.6线极化比的极化椭圆
几何参数表征
第3章极化信号接收
3.1极化匹配接收
3.1.1接收电压方程
3.1.2最大接收功率
3.2极化失配接收
3.3极化匹配系数
3.3.1极化匹配系数的
定义
3.3.2极化匹配系数的
坐标系
3.3.3相向右手系中的
极化匹配系数
3.4极化匹配条件的物理解释
3.4.1极化匹配条件的
坐标系因素
3.4.2同一坐标系中的
“物理事实”
3.4.3相向右手系中的
“物理事实”
3.4.4极化匹配条件的
物理内涵
3.5极化失配条件的物理解释
3.5.1极化失配条件的
坐标系因素
3.5.2同一坐标系中的
“物理事实”
3.5.3相向右手系中的
“物理事实”
3.5.4极化失配条件的
物理内涵
3.5.5应用举例： 线极化与
圆极化的互为收发
3.5.6伪本征极化、天线互
为收发、正交极化基
等问题综合比较
3.6非单色波的极化与接收
3.6.1非单色波的表征
3.6.2非单色波的相干
矩阵
3.6.3非单色波的极
化度
3.6.4相干矩阵的Stokes
参数表征与分解
3.6.5极化度的Stokes
参数表征
3.6.6非单色极化波的
线极化比
3.6.7部分极化波的
接收
3.7天线的空域极化特性
 
 
第4章目标极化散射
4.1目标变极化效应及表征
4.1.1目标变极化效应
4.1.2线极化基下的后向
散射矩阵
4.1.3目标互易性
4.1.4圆极化基下的后向
散射矩阵
4.2目标互易性的修正方法
4.2.1极化散射矩阵的
误差矩阵最小范
数修正法
4.2.2小变质极化散射
矩阵的幅相平均
修正法
4.3散射矩阵变换与目标极化
不变量
4.3.1变基散射矩阵变换
与极化不变量
4.3.2目标极化不变量
4.4目标最优照射极化
4.4.1目标全局最
优极化
4.4.2极化域采样与目标局部
最优极化
4.5极化目标RCS区间性
4.5.1RCS与极化的
关系
4.5.2RCS的线极化
比表征
4.5.3RCS的线极化
比参量表征
4.5.4雷达目标的匹配
截面积
4.5.5全极化测量下目标
RCS的区间性
4.6目标极化散射特性及应用
简例
4.6.1目标内质极性特征
及其应用
4.6.2目标回波极化特性
及其应用
4.6.3目标高分辨极化特性
与识别
第5章目标极化测量
5.1极化测量体制
5.1.1时分极化测量
体制
5.1.2频分极化测量
体制
5.1.3波分极化测量
体制
5.2极化雷达模糊函数
5.2.1模糊函数定义
5.2.2正、负线性调频
信号模糊函数
5.2.3测不准线
5.3波分极化测量体制
信号处理
5.3.1接收信号模型
5.3.2信号处理流程
5.3.3匹配滤波
5.3.4参数测量
5.3.5仿真分析
第6章目标极化校准
6.1极化测量误差模型与
校准流程
6.1.1极化测量误差
模型
6.1.2极化校准技术
分类
6.2基于无源校准器的极化
校准技术
6.2.1三目标校准算法
6.2.2高极化隔离校准
算法
6.2.3单目标校准算法
6.2.4单二面角校准
算法
6.3有源极化校准技术
第7章极化滤波技术
7.1最优极化滤波器阵列法
求解
7.1.1接收信号模型
7.1.2最优接收极化
7.1.3最优滤波性能
7.1.4最优极化滤波性能
分析
7.2最优极化滤波器Stokes
矢量法求解
7.2.1SINR优化模型
7.2.2最优接收极化
7.2.3滤波性能分析
7.3自适应极化对消算法
7.3.1最优极化对消器
7.3.2自适应对消算法
7.3.3仿真分析
7.4自适应正交极化滤波算法
7.4.1干扰极化估计
7.4.2接收天线极化
优化
7.4.3自适应正交极化
滤波算法
7.4.4仿真算例
7.4.5性能分析
第8章极化目标分解
8.1相干极化目标分解
8.1.1Pauli分解
8.1.2Krogager分解
8.1.3Cameron分解
8.2基于特征值分解的非相干
极化目标分解
8.3基于模型的非相干极化
目标分解
8.3.1典型极化散射
模型
8.3.2基于模型的极化目标
分解基本原理
8.3.3极化方位角和去取向
理论
8.3.4FreemanDurden
分解
8.3.5Yamaguchi分解
8.3.6广义极化目标
分解
8.4结合极化目标分解的建筑物
损毁评估
8.4.1震灾前后散射机理
分析
8.4.2数据描述
8.4.3广义极化目标分解
结果
8.4.4损毁定量评估
参考文献