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第1章 绪论1

1.1 前言1

1.2 海用雷达1

1.3 海面雷达回波的建模4

1.4 杂波模型在雷达研发中的使用5

1.4.1 需求定义6

1.4.2 潜在性能建模6

1.4.3 系统和算法开发6

1.4.4 性能评估和验收试验6

1.4.5 服役期的策略和训练6

1.4.6 服役期的升级7

1.5 本书大纲7

参考文献9

第一部分12

第2章 雷达海杂波特征12

2.1 概述12

2.2 海表面13

2.3 海杂波反射系数14

2.4 幅度统计特性16

2.4.1 海杂波幅度统计特性的复合特征17

2.5 频率捷变与海杂波19

2.6 幅度分布的观测19

2.7 极化特性21

2.8 杂波尖峰与调制24

2.9 雷达海杂波的相干特性29

2.10 空间特性32

2.10.1 距离自相关函数（ACF）32

2.10.2 距离-时间强度图的功率谱分析34

2.11 双基地杂波36

2.11.1 双基地散射几何关系36

2.11.2 双基地反射系数NBRCS37

2.11.3 双基地幅度统计特性38

2.11.4 双基地多普勒谱38

参考文献38

第3章 海杂波的经验模型41

3.1 概述41

3.2 低入射余角下归一化海杂波RCS模型41

3.2.1 RRE模型41

3.2.2 GIT模型43

3.2.3 Sittrop模型44

3.2.4 TSC模型45

3.2.5 混合模型45

3.2.6 其他结论46

3.3 中、高入射余角归一化RCS模型47

3.4 双基归一化RCS模型50

3.4.1 面内NBRCS模型50

3.4.2 面外NBRCS52

3.5 低入射余角统计特性53

3.5.1 对数正态分布53

3.5.2 威布尔分布53

3.5.3 复合K分布54

3.5.4 复合K分布加噪声55

3.5.5 低入射余角下的形状参数56

3.5.6 离散尖峰建模59

3.6 中等入射余角统计特性62

3.7 双基地幅度统计特性65

3.8 多普勒频谱66

3.8.1 平均多普勒频谱66

3.8.2 多普勒频谱随时间的变化67

3.8.3 双基多普勒频谱72

参考文献72

第4章 杂波和其他随机过程的仿真75

4.1 引言75

4.2 根据指定的概率密度函数生成不相关随机数75

4.3 相关高斯过程的产生76

4.4 随机过程的傅里叶合成79

4.5 生成相关伽马分布随机数的近似方法80

4.6 MNLT产生的非高斯过程的相关特性81

4.7 相关指数和威布尔过程82

4.8 通过MNLT产生相关伽马过程85

4.9 相干杂波仿真88

4.9.1 杂波谱仿真89

4.9.2 时间序列数据的仿真92

4.9.3 讨论94

参考文献95

第二部分98

第5章 概率论基础98

5.1 概述98

5.2 有限离散事件98

5.3 无限离散事件100

5.4 连续随机变量101

5.5 随机变量的函数104

5.6 正态分布106

5.7 随机过程111

5.8 功率谱和相关函数112

5.9 复高斯过程113

5.10 空间相关过程115

5.11 随机微分方程和噪声过程116

5.12 其他成果121

5.12.1 噪声效应的矩修正121

5.12.2 有限样本的矩修正122

5.12.3 顺序统计123

5.12.4 序贯检验124

参考文献126

第6章 高斯和非高斯杂波模型127

6.1 引言127

6.2 高斯杂波模型127

6.3 非高斯杂波130

6.3.1 非高斯杂波的复合模型131

6.3.2 局部功率的伽马分布和K分布132

6.3.3 K分布杂波中的相干信号133

6.3.4 有加性噪声的K分布杂波133

6.3.5 零差相位及一般K分布134

6.4 相干杂波建模135

参考文献139

第7章 随机游走模型140

7.1 引言140

7.2 非高斯散射的随机游走模型140

7.3 A类和破碎面模型143

7.4 K分布噪声的福克尔-普朗克描述147

7.5 结论152

参考文献152

第8章 K分布的扩展153

8.1 前言153

8.2 零差和广义K模型153

8.3 耦合站点的群和连续极限159

8.4 一些应用162

8.5 小结163

参考文献164

第9章 与K分布有关的特殊函数165

9.1 前言165

9.2 伽马函数及相关问题165

9.3 K分布概率密度函数的一些性质168

9.4 贝塞尔函数In和Jn172

9.5 Hermite和拉盖尔多项式展开175

参考文献177

第三部分180

第10章 海杂波中小目标的检测180

10.1 引言180

10.2 检测和虚警概率的统计模型180

10.3 似然比与最优检测181

10.4 一些简单的性能计算182

10.5 广义似然比方法185

10.6 一个简单高斯例子187

10.6.1 一个简单的基于似然比的方法187

10.6.2 基于广义似然比的方法188

10.7 瑞利杂波中稳定信号的检测190

10.7.1 基于广义似然比的方法190

10.7.2 间隔内峰值检测193

10.8 相参检测中的应用195

10.9 杂波参数估计196

10.9.1 伽马和威布尔参数的最大似然估计器196

10.9.2 易处理但次优的K和威布尔参数估计器197

10.10 非高斯杂波复合形式的含义198

10.10.1 改进的基于广义似然比的检测199

10.10.2 改进的间隔内峰值检测200

10.11 结束语200

参考文献201

第11章 海洋表面特征成像202

11.1 引言202

11.2 相关高斯数据的分析202

11.2.1 X处理202

11.2.2 Xa处理和白化滤波器203

11.2.3 最佳X处理204

11.3 Wishart分布206

11.3.1 实Wishart分布206

11.3.2 复Wishart分布207

11.4 极化和干涉处理208

11.4.1 干涉和极化数据的X处理210

11.4.2 干涉数据的相位增量处理211

11.4.3 相参求和与分辨增强213

11.5 用匹配滤波进行特征检测215

11.6 匹配滤波处理的虚警率216

11.6.1 全局最大值单点统计特性的简单模型217

11.6.2 维高斯过程的全局最大值和匹配滤波器对时间序列的虚警曲线218

11.6.3 扩展到二维匹配滤波220

11.7 相关信号的复合模型221

参考文献223

第12章 雷达检测性能计算224

12.1 引言224

12.2 雷达方程和几何结构224

12.3 海杂波起伏与虚警227

12.4 目标RCS模型与检测概率232

12.5 对数检波器的检测性能239

12.6 K分布、威布尔分布和正态分布模型的比较242

12.7 脉冲多普勒处理的性能预测247

12.8 端到端的雷达检测性能249

12.8.1 雷达极化252

12.8.2 目标模型253

12.8.3 目标暴露时间253

12.8.4 雷达分辨率254

12.8.5 扫描速率255

12.9 其他类型雷达的模拟256

参考文献256

第13章 恒虚警检测258

13.1 引言258

13.2 对杂波幅度变化的自适应259

13.2.1 接收信号动态范围的控制259

13.2.2 用于瑞利杂波的对数快时常数接收机260

13.2.3 单元平均CFAR检测器261

13.2.4 线性预测技术277

13.2.5 非线性顶测器278

13.3 对变化的杂波概率密度函数的自适应278

13.3.1 分布族拟合279

13.3.2 与分布无关的检测280

13.3.3 K分布形状参数的估计282

13.3.4 威布尔形状参数的估计286

13.4 其他CFAR检测技术286

13.4.1 特定站点CFAR286

13.4.2 闭环系统287

13.4.3 瞬态相干性的应用287

13.4.4 扫描间积累288

13.5 实用CFAR检测器288

参考文献289

第14章 雷达性能规格及其测量291

14.1 引言291

14.2 性能规格问题291

14.2.1 讨论291

14.2.2 自适应雷达293

14.2.3 自适应系统的规格294

14.2.4 实用的性能规格294

14.3 性能预测299

14.3.1 杂波幅度统计特性300

14.3.2 杂波散斑分量301

14.3.3 虚警301

14.4 度量性能302

14.4.1 试验303

14.4.2 工厂测试303

14.4.3 建模和仿真304

14.5 测量方法与精度304

14.5.1 检测概率305

14.5.2 虚警概率PFA308

14.5.3 试验的统计分析309

参考文献310

第四部分314

第15章 高入射余角的雷达散射314

15.1 引言314

15.2 海表面模型315

15.3 高入射余角的海面电磁散射320

15.4 高入射余角的洋流成像324

参考文献332

第16章 低入射余角的雷达散射334

16.1 引言334

16.2 中入射余角散射的复合模型334

16.3 低入射余角散射的超越复合模型337

16.4 破碎波散射346

16.5 低入射余角的海洋平均散射349

16.6 低入射余角的海洋成像351

16.7 滨海环境下的海杂波353

参考文献355

第17章 波纹表面的雷达散射356

17.1 标量散射问题的积分方程356

17.2 二维和三维格林函数的Helmholtz方程358

17.3 菲涅尔公式的推导360

17.4 积分方程的近似解耦——阻抗边界条件361

17.5 理想导体表面的散射363

17.5.1 物理光学或Kirchoff近似363

17.5.2 小高度扰动理论——理想导体情况365

17.5.3 半空间和相互作用场形式366

17.6 非理想导体的表面散射：小高度扰动理论369

17.7 散射问题的数值解372

17.7.1 理想导体散射373

17.7.2 非理想导体的散射——修正的F/B方法379

17.8 前/后向计算的阻抗边界条件381

17.9 辅助平面贡献的评估382

17.10 总结384

参考文献385