●第1章緒論1
1.1反輻射導彈簡介1
1.1.1美國反輻射導彈的發展2
1.1.2其他國家反輻射導彈的發展7
1.1.3反輻射導彈武器未來的發展10
1.2被動雷達數字接收技術發展11
1.2.1主要接收機形式12
1.2.2寬帶數字接收機16
1.3寬帶數字接收機在被動雷達中的作用22
1.3.1寬帶數字接收機功能22
1.3.2寬帶數字接收機對繫統靈敏度的影響23
1.4寬帶數字接收機面臨的復雜信號環境26
1.4.1復雜電磁環境27
1.4.2雷達信號環境描述28
1.4.3寬帶數字接收機面臨的技術挑戰29
1.5本章小結30
第2章寬帶數字接收機基礎31
2.1基礎理論31
2.1.1采樣理論31
2.1.2信號的抽取與插值33
2.1.3多相濾波器35
2.1.4調制濾波器組36
2.1.5信號的正交變換理論37
2.1.6數字下變頻38
2.1.7寬帶數字接收機設計的基本原理38
2.2基於STFT調制的寬帶數字接收機設計40
2.2.1基於短時傅裡葉變換的數字接收機40
2.2.2基於多相濾波的短時傅裡葉變換結構41
2.2.3短時傅裡葉變換接收機仿真44
2.3基於多相濾波DFT調制的寬帶數字接收機設計45
2.3.1多相濾波DFT結構45
2.3.2濾波器設計48
2.3.3信道化前後信噪比增益49
2.3.4信道化結構仿真51
2.4滑動FFT結構信道化寬帶數字接收機53
2.5加權疊加結構數字接收機55
2.5.1加權疊加數字接收機原理55
2.5.2加權疊加結構數字接收機仿真56
2.6復數多相濾波器組信道化接收機60
2.7基於FRM結構的信道化接收機61
2.7.1頻率響應屏蔽技術61
2.7.2基於FRM的信道化結構62
2.7.3基於FRM結構的信道化接收機仿真65
2.7.4基於復指數調制FRM的信道化結構67
2.8非均勻數字信道化接收機設計72
2.8.1基於重構濾波器組的非均勻信道化接收機72
2.8.2餘弦調制結構接收機77
2.9基於脈衝壓縮的寬帶數字接收機85
2.9.1chirp變換85
2.9.2基於脈衝壓縮的寬帶數字接收機結構86
2.9.3輸入信號約束條件87
2.9.4基於脈衝壓縮的寬帶數字接收機參數測量88
2.9.5基於脈衝壓縮的寬帶數字接收機仿真實驗89
2.10單比特寬帶數字接收機93
2.11本章小結96
第3章PDW形成98
3.1信號檢測技術98
3.1.1靜態閾值檢測98
3.1.2動態閾值檢測99
3.1.3相關檢測101
3.2脈衝到達時間與脈衝寬度估計103
3.3頻率測量104
3.3.1相位差測頻算法104
3.3.2過零檢測106
3.3.3DFT測頻算法108
3.3.4MUSIC測頻110
3.3.5差異接收機測頻111
3.4角度測量117
3.4.1比幅法測向117
3.4.2干涉儀測量原理120
3.4.3多基線測向122
3.4.4虛擬基線測向123
3.4.5立體基線測向124
3.4.6旋轉干涉儀測向126
3.4.7最小二乘測向128
3.4.8互譜寬帶測向131
3.4.9相位和差測角法134
3.4.10MUSIC測向136
3.4.11極化MUSIC測向137
3.5基於FPGA的MUSIC測向實現143
3.5.1總體設計143
3.5.2協方差生成145
3.5.3特征值分解148
3.5.4噪聲子空間155
3.5.5譜峰搜索156
3.5.6硬件仿真結果分析159
3.6本章小結161
第4章脈內信號分析163
4.1時頻分析163
4.2脈內調制形式165
4.2.1線性調頻信號165
4.2.2非線性調頻信號166
4.2.3相位編碼信號169
4.2.4復合調制信號174
4.2.5脈內調制信號經信道化後的仿真波形175
4.3基於短時傅裡葉變換的調頻信號識別177
4.4基於分數階傅裡葉變換的調頻信號識別181
4.4.1分數階傅裡葉變換原理181
4.4.2線性調頻信號檢測原理184
4.5基於瞬時累加自相關的調相信號識別187
4.6基於頻譜復雜度的脈內調制信號識別190
4.6.1雷達信號特征分析190
4.6.2基於頻譜復雜度的雷達信號識別流程及仿真分析193
4.7基於循環譜的調相信號識別198
4.7.1循環自相關的基本原理198
4.7.2PSK信號循環自相關檢測原理及仿真分析198
4.8復合調制信號識別201
4.9深度學習信號識別207
4.9.1深度學習簡介208
4.9.2基於深度學習的LPI雷達信號識別仿真228
4.10寬帶數字接收機FPGA實現實例235
4.10.1接收機主要芯片介紹236
4.10.2基於多相濾波DFT調制的寬帶數字接收機FPGA設計243
4.10.3信號檢測與脈衝測量FPGA實現250
4.10.4脈內分析FPGA實現259
4.11本章小結270
第5章雷達輻射源無意調制特征提取與個體識別271
5.1概況271
5.1.1發展概況271
5.1.2雷達信號無意調制特征的基本要求272
5.1.3無意調制特征提取與個體識別方法概述277
5.2經典實現方法279
5.2.1雷達常規PRI特征的提取與個體識別279
5.2.2雷達載波頻率偏移特征的提取與個體識別281
5.2.3雷達脈衝信號上升沿包絡特征的提取與個體識別282
5.2.4雷達信號相位噪聲特征的提取與個體識別292
5.3基於多域RF-DNA雷達輻射源的個體識別312
5.3.1時域RF-DNA特征提取312
5.3.2頻域RF-DNA特征提取314
5.3.3時頻域RF-DNA特征提取316
5.3.4分形域RF-DNA特征提取319
5.3.5構建多域RF-DNA321
5.3.6基於支持向量機的雷達輻射源個體識別322
5.4基於棧式稀疏自動編碼器的雷達輻射源個體識別技術328
5.4.1XGBoost分類器328
5.4.2sSAE-XGBoost算法331
5.4.3實驗與分析332
5.5本章小結334
第6章壓縮采樣寬帶數字接收機336
6.1引言336
6.2壓縮采樣理論337
6.2.1壓縮采樣理論概述337
6.2.2信號的稀疏表示338
6.2.3測量矩陣的設計338
6.2.4稀疏信號的重構340
6.3模擬信息轉換器結構343
6.3.1隨機解調結構343
6.3.2多陪集采樣344
6.3.3調制寬帶轉換器345
6.4MWC壓縮采樣寬帶數字接收機設計350
6.5基於MWC的多路壓縮復用壓縮接收機結構355
6.6基於MWC離散壓縮采樣的信號檢測技術357
6.6.1基於單路壓縮采樣數據的能量檢測算法358
6.6.2基於多路壓縮采樣數據能量混合疊加檢測算法359
6.6.3算法仿真和性能分析361
6.7基於MWC離散壓縮采樣的信號測頻技術363
6.7.1復數信號載頻估計方法363
6.7.2實數信號載頻估計方法364
6.7.3LFM壓縮采樣信號參數估計366
6.7.4算法仿真與性能分析368
6.8基於MWC離散壓縮采樣的信號識別技術370
6.8.1MWC壓縮采樣信號脈內調制特征分析370
6.8.2MWC壓縮采樣信號脈內調制識別方法373
6.8.3單路MWC壓縮采樣信號的識別流程375
6.8.4多路混合疊加壓縮采樣信號識別377
6.8.5算法仿真與性能分析377
6.9基於MWC壓縮采樣均勻線陣的CF與DOA聯合估計381
6.9.1基於原型MWC壓縮采樣均勻線陣的CF與DOA聯合估計381
6.9.2雙路MWC壓縮采樣均勻線陣的CF和DOA聯合估計385
6.9.3單路MWC壓縮采樣均勻線陣的CF和DOA聯合估計389
6.9.4雙重壓縮均勻線陣結構的CF和DOA聯合估計392
6.10基於多相結構的MWC數字接收機結構395
6.10.1MWC數字接收機的FPGA實現395
6.10.2基於多相結構的MWC數字接收機推導397
6.11本章小結400
參考文獻401
在現代信息化戰爭中，反輻射導彈是電子對抗中必不可少的硬摧毀武器，而其用於制導的被動雷達寬帶數字接收機技術是關鍵核心技術。被動雷達寬帶數字接收機面臨當今復雜環境與復雜信號的挑戰。本書圍繞寬帶數字接收機設計與實現中的相關問題，全面介紹采樣技術、信道化技術、信號識別技術和PDW形成技術。全書分為6章，第1章主要介紹被動雷達寬帶數字接收機的應用及面臨的問題；第2章介紹常用的幾種寬帶數字接收機實現結構，同時介紹脈衝壓縮和單比特接收機；第3章介紹接收機中的信號檢測方法及頻率、DOA等參數測量技術；第4章闡述脈內特征識別技術，脈內特征可增加PDW的參數維度，並結合第2、3章以及本章部分內容給出FPGA的設計實現實例，還介紹了針對基於深度學習的雷達信號脈內分類技術的初步成果；第5章介紹針對接收機采樣信號的輻射源指紋分析技術，給出特定輻射源識別的方法；第6章介紹目前較為新穎的壓縮采樣數字接收機設計，討論其參等
