雷達極化技術

雷達目標極化信息是目標時域、頻域、空域信息之外可資利用的又一重要信息，在目標檢測、抗乾擾、目標識別方面具有重要的應用潛力。本書全面、系統地歸納總結雷達極化基礎理論和關鍵技術，是作者團隊多年來科研和教學實踐的成果總結。 全書共分8章。第1章 簡要歸納雷達極化學發展歷程和主要內容，以及在雷達裝備中的應用。第2章主要論述電磁波的極化及其表徵。第3章主要論述天線的極化以及極化信號的接收。第4章主要論述雷達目標變極化效應及其表徵。第5章主要論述目標極化測量技術。第6章主要論述目標極化校準技術。第7章主要論述目標極化濾波技術，包括**極化濾波理論和工程實現算法。第8章主要論述極化目標分解理論及其應用。 本書內容深入淺出，通俗易懂、體系性強。可作為高等院校電子工程專業研究生的教材，也可供雷達極化技術領域的科研人員和工程技術人員參考借鑒。

 

 

 

目錄

 

第1章緒論

 

1.1雷達極化研究的歷史性

成果

 

1.2雷達極化信息的獲取與

處理

 

1.2.1目標極化測量

 

1.2.2目標極化校準

 

1.2.3目標極化檢測

 

1.2.4極化濾波技術

 

1.2.5目標極化鑒別

 

1.2.6目標極化識別

 

1.3極化技術在雷達裝備

中的應用

 

1.3.1在氣象領域的

應用

 

1.3.2在遙感領域的

應用

 

1.3.3在反導領域的

應用

 

1.4本書概貌

 

第2章電磁波的極化

 

2.1平面電磁波的矢量相量

 

2.1.1均勻平面電磁波

 

2.1.2單色平面電磁波

 

2.1.3單色波的數學

表達

 

2.1.4單色波的矢量

相量

 

2.2電磁波場矢量的時變特性

 

2.2.1極化含義

 

2.2.2極化橢圓

 

2.2.3橢圓極化

 

2.2.4特殊極化

 

2.2.5極化實現

 

2.3極化的參數化表徵及其

對稱性

 

2.3.1極化的橢圓參數

表徵與極化平面

 

2.3.2極化的線極化比

表徵與極化平面

 

2.3.3極化的圓極化比表徵

與復極化平面

 

2.3.4極化的Stokes參數

表徵與極化球

 

2.4極化表徵參數間的互推

關系

 

2.4.1線極化比、圓極化

比及修正線極化比

的關系

 

2.4.2極化橢圓幾何參數

的圓極化比表徵

 

2.4.3極化橢圓幾何參數的

Stokes參數表徵

 

2.4.4極化橢圓幾何參數的

線極化比表徵

 

2.4.5線極化比參數的極化

橢圓幾何參數

表徵

 

2.4.6線極化比的極化橢圓

幾何參數表徵

 

第3章極化信號接收

 

3.1極化匹配接收

 

3.1.1接收電壓方程

 

3.1.2最大接收功率

 

3.2極化失配接收

 

3.3極化匹配系數

 

3.3.1極化匹配系數的

定義

 

3.3.2極化匹配系數的

坐標系

 

3.3.3相向右手系中的

極化匹配系數

 

3.4極化匹配條件的物理解釋

 

3.4.1極化匹配條件的

坐標系因素

 

3.4.2同一坐標系中的

“物理事實”

 

3.4.3相向右手系中的

“物理事實”

 

3.4.4極化匹配條件的

物理內涵

 

3.5極化失配條件的物理解釋

 

3.5.1極化失配條件的

坐標系因素

 

3.5.2同一坐標系中的

“物理事實”

 

3.5.3相向右手系中的

“物理事實”

 

3.5.4極化失配條件的

物理內涵

 

3.5.5應用舉例： 線極化與

圓極化的互為收發

 

3.5.6偽本徵極化、天線互

為收發、正交極化基

等問題綜合比較

 

3.6非單色波的極化與接收

 

3.6.1非單色波的表徵

 

3.6.2非單色波的相乾

矩陣

 

3.6.3非單色波的極

化度

 

3.6.4相乾矩陣的Stokes

參數表徵與分解

 

3.6.5極化度的Stokes

參數表徵

 

3.6.6非單色極化波的

線極化比

 

3.6.7部分極化波的

接收

 

3.7天線的空域極化特性

 

 

 

 

 

第4章目標極化散射

 

4.1目標變極化效應及表徵

 

4.1.1目標變極化效應

 

4.1.2線極化基下的後向

散射矩陣

 

4.1.3目標互易性

 

4.1.4圓極化基下的後向

散射矩陣

 

4.2目標互易性的修正方法

 

4.2.1極化散射矩陣的

誤差矩陣最小範

數修正法

 

4.2.2小變質極化散射

矩陣的幅相平均

修正法

 

4.3散射矩陣變換與目標極化

不變量

 

4.3.1變基散射矩陣變換

與極化不變量

 

4.3.2目標極化不變量

 

4.4目標最優照射極化

 

4.4.1目標全局最

優極化

 

4.4.2極化域採樣與目標局部

最優極化

 

4.5極化目標RCS區間性

 

4.5.1RCS與極化的

關系

 

4.5.2RCS的線極化

比表徵

 

4.5.3RCS的線極化

比參量表徵

 

4.5.4雷達目標的匹配

截面積

 

4.5.5全極化測量下目標

RCS的區間性

 

4.6目標極化散射特性及應用

簡例

 

4.6.1目標內質極性特徵

及其應用

 

4.6.2目標回波極化特性

及其應用

 

4.6.3目標高分辨極化特性

與識別

 

第5章目標極化測量

 

5.1極化測量體制

 

5.1.1時分極化測量

體制

 

5.1.2頻分極化測量

體制

 

5.1.3波分極化測量

體制

 

5.2極化雷達模糊函數

 

5.2.1模糊函數定義

 

5.2.2正、負線性調頻

信號模糊函數

 

5.2.3測不準線

 

5.3波分極化測量體制

信號處理

 

5.3.1接收信號模型

 

5.3.2信號處理流程

 

5.3.3匹配濾波

 

5.3.4參數測量

 

5.3.5模擬分析

 

第6章目標極化校準

 

6.1極化測量誤差模型與

校準流程

 

6.1.1極化測量誤差

模型

 

6.1.2極化校準技術

分類

 

6.2基於無源校準器的極化

校準技術

 

6.2.1三目標校準算法

 

6.2.2高極化隔離校準

算法

 

6.2.3單目標校準算法

 

6.2.4單二面角校準

算法

 

6.3有源極化校準技術

 

第7章極化濾波技術

 

7.1最優極化濾波器陣列法

求解

 

7.1.1接收信號模型

 

7.1.2最優接收極化

 

7.1.3最優濾波性能

 

7.1.4最優極化濾波性能

分析

 

7.2最優極化濾波器Stokes

矢量法求解

 

7.2.1SINR優化模型

 

7.2.2最優接收極化

 

7.2.3濾波性能分析

 

7.3自適應極化對消算法

 

7.3.1最優極化對消器

 

7.3.2自適應對消算法

 

7.3.3模擬分析

 

7.4自適應正交極化濾波算法

 

7.4.1乾擾極化估計

 

7.4.2接收天線極化

優化

 

7.4.3自適應正交極化

濾波算法

 

7.4.4模擬算例

 

7.4.5性能分析

 

第8章極化目標分解

 

8.1相乾極化目標分解

 

8.1.1Pauli分解

 

8.1.2Krogager分解

 

8.1.3Cameron分解

 

8.2基於特徵值分解的非相乾

極化目標分解

 

8.3基於模型的非相乾極化

目標分解

 

8.3.1典型極化散射

模型

 

8.3.2基於模型的極化目標

分解基本原理

 

8.3.3極化方位角和去取向

理論

 

8.3.4FreemanDurden

分解

 

8.3.5Yamaguchi分解

 

8.3.6廣義極化目標

分解

 

8.4結合極化目標分解的建築物

損毀評估

 

8.4.1震災前後散射機理

分析

 

8.4.2數據描述

 

8.4.3廣義極化目標分解

結果

 

8.4.4損毀定量評估

 

參考文獻