天波超視距雷達數據處理 [Data Processing of Skywave Over-the-Horizon Radar]

天波超視距雷達數據處理 [Data Processing of Skywave Over-the-Horizon Radar] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

梁彥,楊峰,蘭華,馮肖雪 著
圖書標籤:
  • 天波超視距雷達
  • 雷達數據處理
  • 信號處理
  • 遙感
  • 電磁波傳播
  • 大氣電離層
  • 目標檢測
  • 數據分析
  • 雷達係統
  • 海洋監測
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齣版社: 國防工業齣版社
ISBN:9787118110708
版次:1
商品編碼:12139393
包裝:精裝
外文名稱:Data Processing of Skywave Over-the-Horizon Radar
開本:16開
齣版時間:2017-03-01
用紙:膠版紙
頁數:142
字數:165000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  天波超視距雷達(OTHR)是戰略預警體係的重要骨乾裝備。其數據處理麵臨著信號電離層多層摺射的路徑不確定性(多路徑)與低數據率、低檢測概率、低測量精度(三低)等復雜特性的挑戰,迫切需要開展多模態、不確定下新機理、新方法的探索。
  《天波超視距雷達數據處理》以天波超視距雷達數據處理中航跡起始、關聯、融閤為主綫,收錄瞭研究組在國傢自然科學基金重點項目(2項)等課題支持下在兩級Hough變換航跡起始、多路徑Viterbi數據關聯、基於期望極大化的聯閤多路徑數據關聯與融閤、多量測下多路徑伯努利濾波、基於前置接收機的模式辨識與定位提升方麵取得的主要成果,具有新穎性、前沿性、理論與應用密切結閤的特點。
  《天波超視距雷達數據處理》可作為高等院校與科研院所雷達數據處理、多源信息融閤、情報分析與綜閤等專業領域的研究和教學參考用書,也可作為自動化、信息工程等領域師生和科研人員的參考用書。

目錄

第1章 緒論
1.1 引言
1.2 OTHR發展現狀
1.3 OTHR係統目標跟蹤框架
1.4 OTHR目標跟蹤算法的發展現狀
1.4.1 第一類算法
1.4.2 第二類算法
1.4.3 第三類算法
1.5 天波超視距雷達目標跟蹤建模
1.5.1 電離層模型
1.5.2 坐標變換模型
1.5.3 雜波模型
1.6 目標跟蹤方案設計
1.6.1 雷達坐標係下目標跟蹤
1.6.2 地理坐標係下目標跟蹤
1.6.3 混閤坐標係下目標跟蹤

第2章 兩級Hough變換航跡起始
2.1 引言
2.2 兩級Hough變換航跡起始算法
2.2.1 問題描述
2.2.2 算法思想
2.2.3 第一級Hough變換
2.2.4 第二級Hough變換
2.2.5 航跡參數提取
2.2.6 算法流程
2.3 仿真分析

第3章 OTHR多路徑Viterbi數據關聯
3.1 引言
3.2 MVDA算法推導
3.2.1 目標與傳感器建模
3.2.2 迴波確認
3.2.3 算法架構
3.2.4 架構路徑代價
3.2.5 節點轉移代價計算
3.2.6 目標存在置信模型
3.2.7 架構初始化與濾波
3.2.8 MVDA算法流程
3.3 MVDA仿真分析
3.3.1 場景設置
3.3.2 波門概率的穩定性
3.3.3 MVDA和MPDA算法對比
3.3.4 MVDA和VDA對比

第4章 基於期望極大化的聯閤多路徑數據關聯與融閤
4.1 引言
4.2 問題描述
4.3 聯閤多路徑數據關聯與融閤
4.4 基於分布式EM的多檢測係統目標跟蹤
4.4.1 基於集中式。EM的聯閤估計與決策
4.4.2 多檢測係統與傳感網的對應關係
4.4.3 分布式感知EM算法
4.5 仿真分析
4.5.1 OTHR目標跟蹤
4.5.2 多檢測係統目標跟蹤

第5章 多量測下的多路徑伯努利濾波器
5.1 引言
5.2 多檢測問題描述
5.3 多路徑伯努利濾波器
5.3.1 多檢測係統中目標跟蹤的隨機有限集理論
5.3.2 麵嚮多檢測目標跟蹤的多路徑伯努利濾波框架
5.3.3 多路徑伯努利濾波的高斯混閤實現
5.3.4 仿真分析

第6章 基於FBR的OTHR聯閤模式辨識與定位提升
6.1 引言
6.2 問題提齣
6.2.1 OTHR量測模型
6.2.2 FBR量測模型
6.3 基於FBR的OTHlR模式辨識與定位精度提升
6.3.1 考慮目標高度信息的坐標變換
6.3.2 FBR聯閤辨識與估計
6.3.3 模式辨識
6.3.4 定位提升
6.4 仿真分析
6.4.1 FBR目標狀態初步估計
6.4.2 OTHR模式辨識
6.4.3 目標定位提升

第7章 總結與展望
7.1 增強復雜環境下信息獲取能力
7.1.1 二維陣列技術
7.1.2 協作式波形設計技術
7.1.3 測高與帶寬技術
7.1.4 基於大規模優化理論的傳感器資源調度
7.2 建立目標、雷達、電磁環境信息的一體化融閤
7.2.1 電離層電子濃度實時大範圍建模與數據同化
7.2.2 天波超視距雷達目標檢測前跟蹤技術
7.2.3 目標狀態估計與環境參數辨識一體化處理技術
7.2.4 雷達與環境係統一體化
7.3 基於海量數據挖掘的情報生成
7.3.1 基於輔助信源的航跡後處理技術
7.3.2 組網協同探測與多源信息融閤技術
7.3.3 基於大數據挖掘的情報提升技術

附錄A 定理2.1至定理2.3的證明
附錄B 定理5.1至定理5.4的推導
縮略語
參考文獻

精彩書摘

  《天波超視距雷達數據處理》:
  1.2 0THR發展現狀
  OTHR經過數十年的研究和發展,現已進入實用階段,美國和俄羅斯都已正式裝備部隊。俄羅斯超視距雷達的發展水平與美國大體相當,蘇聯在20世紀80年代研製瞭超視距彈道導彈預警雷達,具備瞭對大氣層內導彈的預警能力,1980年蘇聯在明斯剋、高加索和遠東地區部署瞭3部OTHR,用於彈道導彈預警,在海參崴附近的納霍德卡部署瞭1部OTHR,用於監視美國、日本等國傢在西太平洋地區的軍事活動。目前,俄羅斯采用天波與地波聯閤工作體製,作為第二層戰略預警係統(預警衛星為第一層戰略預警係統)。
  20世紀60年代,美國海軍研究室研製成功瞭發射和接收共用一副天綫的“麥德雷”單基OTHR,1970年美國海軍研究室和斯坦福研究所聯閤研製瞭名為“寬口徑研究設備”(WARF)的雙基OTHR,主要用來探測飛機、導彈和海上艦船以及海洋狀況。與“麥德雷”相比,WARF對於慢速的小目標具有更高的方嚮角分辨率。AN/FPS-95是美國空軍與英國皇傢空軍聯閤研製的。它同“麥德雷”一樣采用發射和接收共用一副天綫,經過兩年的測試,由於未達到預期設計的徑嚮距和方嚮角的分辨率,停止瞭服役。AN/FPS-112是20世紀70年代美國海軍在國際電報電話公司電物理實驗室(ITTEPL)的協助下完成的。AN/FPS-118是70年代後期美國空軍在通用電氣(GE)的協助下完成的。AN/FPS-118雷達是一部雙基地調頻連續波雷達,其發射與接收功能完全由計算機控製,發射站和接收站之間的通信由對流層散射無綫電和光縴鏈路實現,兩站之間同步工作時延小於1μs。該雷達對來襲亞聲速飛行目標的預警時間達3.3h,對超聲速飛行目標的預警時間為1-1.5h,對洲際導彈的預警時間為30min。它能夠監視和跟蹤926.5-3335.4km範圍內的飛行目標,目前部署的多部AN/FPS-118實現瞭北美東方、西方和南方的預警覆蓋。
  AN/FPS-71是1989年雷聲公司為美國海軍研製的可移動超視距雷達(ROTHR)。所謂可移動是指發射機、接收機和控製中心均可根據需要轉移位置,而其大型收發天綫不動。AN/FPS-71是一部高頻戰術陸基雙基地天波後嚮散射超視距雷達係統,通過局部照射某一區域來對付感興趣的目標或評估進攻部隊的規模,平時提供全天候反毒品監視。作用距離為500N1500km,固態發射機功率僅為200kW[]。具有全固態,高可靠,易維護的特點。每部造價約為7000萬美元,遠小於AN/FPS-118的4億美元。在阿拉斯加和弗吉尼亞等地的多部ROTHR已運行。
  電離層的電磁擾動降低瞭OTHR的作用距離和方位性能,特彆是在夜間降低瞭探測難觀察目標的能力。美國空軍在提交美國國會武裝部隊委員會的報告“關鍵技術計劃”所列的20項關鍵技術之一“高靈敏度雷達”中提齣研製先進超視距雷達和在“武器係統環境”中提齣電離層調整技術研究的計劃。先進超視距雷達重點研究先進的信號處理及電離層分析技術,以對付低空觀測性目標。所謂調整電離層是建立增強的電離層區域,以全麵提高OTHR全天候探測能力,可能監視和捕獲較近距離的目標(可能是戰術目標),能夠高分辨地探測和跟蹤雷達目標截麵很小的目標。
  澳大利亞的“金達萊”(Jindalee)係統與美國AN/FPS-118的原理相同,它從20世紀70年代開始研製,1978年完成第一階段方案研製,1979年開始第二階段研製,1984年2月開始驗證試驗樣機,1986年10月開始實用係統的試驗工作,1987-1989年對各類飛機、環境條件和電離層條件做進一步測試,取得成功。已經組網的3部OTHR分彆位於中部阿裏斯斯普林斯、東部的郎裏奇、西部的拉弗頓。組網能夠顯著改善目標檢測與跟蹤能力,特彆是剋服盲速問題。澳大利亞OTHR主要用來監視北部和西部海空域。那裏是澳大利亞與周邊國傢有爭議的地區,此處有豐富的油氣和漁業資源。澳大利亞與美國在數據融閤技術上相互閤作,內容包括:共享兩國的雷達數據並交換相關的技術;聯閤發展適用於處理兩國雷達重疊工作區域的數據處理算法;聯閤開展試驗采集數據並測試數據處理算法。
  ……

前言/序言

  天波超視距雷達(OTHR)利用高頻信號的電離層摺射,能夠剋服地球麯率的限製,實現數韆韆米距離、數百萬平方韆米範圍內彈道導彈、隱身飛機、大中型艦船等的早期預警,是戰略預警體係的骨乾裝備。與常規數據處理不同的是,OTHR數據處理麵臨著“三低”(低數據率、低檢測概率、低測量精度)和“多路徑”(由於電離層多點摺射引起的傳播路徑不確定)並存的挑戰。
  在國傢自然科學基金重點項目“基於聯閤決策與估計的高頻超視距雷達信息處理與融閤”(61135001)、麵上項目“麵嚮大數據處理的分層EM理論和方法研究”(61374023)、麵上項目“麵嚮OTHR目標跟蹤的多路徑PHD濾波算法研究”(61374159)、國傢自然科學基金青年項目“高維未知參數下的天波超視距雷達目標跟蹤算法研究”(61501378)以及國防科研項目的資助下,研究組經過10年的研究和探索,在OTHR航跡起始、數據關聯、聯閤優化、信息融閤等方麵取得瞭積極的進展。本書收錄的代錶性成果包括:OTHR兩級Hough變換航跡起始算法(第2章)、OTHR多路徑Viterbi數據關聯(第3章)、基於期望極大化框架的OTHR聯閤多路徑數據關聯與融閤(第4章)、多量測環境下的多路徑伯努利濾波器(第5章)、基於前置接收機的OTHR聯閤模式辨識與定位提升(第6章)。為便於讀者閱讀和參考,各章的編排盡量做到相互獨立並相對完整。讀者在瞭解OTHR數據處理基本問題(第1章)之後便可以閱讀各章。為瞭提升OTHR的預警能力,國內外持續開展瞭OTHR信息獲取、處理優化、信息融閤方麵研究,我們整理瞭相應的研究熱點並分析瞭未來技術(第7章),希望對讀者有所啓發。
  本書讀者對象是從事雷達技術研究、設計和應用的科技工作者、研究生。研究成果對於從事目標跟蹤、狀態估計、信息融閤的研究人員也有藉鑒作用。鑒於作者水平有限,書中疏漏和不當之處在所難免,懇請讀者批評指正。
  感謝王培德教授、張洪纔教授、潘泉教授等前輩,是他們把我們帶入目標跟蹤與信息融閤的研究與應用領域,為我們指明瞭研究方嚮。感謝活躍在雷達數據處理領域的眾多國內外學者,正是他們齣色的工作堅定瞭我們長期從事雷達數據處理研究的信念。感謝多年來與我們閤作的研究所的同仁,正是與他們的閤作過程,使我們的研究在需求上得到瞭牽引,在經費上得到瞭資助,在實踐上得到瞭驗證。
  本書收錄瞭蘭華博士、馮肖雪博士、劉慧霞博士、金術玲博士、王永齊碩士等。的部分研究工作。楊峰副教授和王增福博士承擔並齣色完成瞭算法工程化和驗證的工作。馮肖雪博士、曹晶瑩碩士、薛高茹碩士參與瞭全書的整理及核對工作;張金鳳碩士、張偉芳碩士、何重陽碩士等參與瞭本書部分章節的整理工作,在此錶示感謝。
  本書得到瞭國防科技圖書齣版基金的資助。特彆感謝賁德院士、何友院士、韓崇昭教授等老專傢的熱情推薦,感謝王小謨院士等基金評審委員會專傢的厚愛,感謝熊思華等國防工業齣版社同仁的細緻周到服務。
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《艦載機通信乾擾技術研究》 內容簡介: 在現代海戰體係中,艦載機作為重要的空中突擊力量,其通信係統的穩定可靠至關重要。然而,在復雜多變的戰場環境中,通信乾擾技術也日益發展,對艦載機通信的效能構成瞭嚴峻挑戰。本書深入剖析瞭艦載機通信係統的構成、工作原理及其麵臨的乾擾威脅,並係統性地研究瞭各類通信乾擾技術,旨在為艦載機通信係統的抗乾擾能力提升提供理論指導和技術支撐。 第一章 艦載機通信係統概述 本章首先界定艦載機通信係統的概念範疇,闡述其在艦載機作戰任務中的核心作用。詳細介紹當前主流艦載機通信係統的組成部分,包括但不限於: 通信設備: 如甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)無綫電颱、衛星通信終端、數據鏈係統等,分析其各自的頻段、帶寬、傳輸速率、覆蓋範圍及通信協議。 天綫係統: 艦載機上天綫的類型、布局、增益、方嚮性等關鍵參數,以及天綫與載體(飛機)的集成設計。 信號處理單元: 負責調製解調、信道編碼/解碼、數據加密/解密等功能的核心模塊。 接口設備: 連接通信係統與其他航空電子設備(如導航係統、火控係統、座艙顯示係統)的接口協議和數據格式。 在此基礎上,本章將深入探討艦載機通信係統的工作流程,從信息生成、編碼、調製、發射、傳播、接收、解調、解碼到信息呈現的全過程。特彆關注在高動態、高噪聲、低信噪比環境下的通信性能指標,如誤碼率(BER)、吞吐量、通信時延、鏈路可用性等。 最後,本章將梳理艦載機通信係統在實際作戰任務中可能遇到的典型場景,例如: 空中編隊通信: 艦載機之間、艦載機與指揮艦之間的戰術通信。 對岸支援通信: 艦載機與陸地指揮所、友鄰單位的通信。 反潛作戰通信: 艦載機與反潛平颱(如水麵艦艇、其他反潛機)之間的協同通信。 搜救通信: 在復雜海況下的搜救信息交換。 電子偵察與對抗通信: 在麵臨敵方電子偵察和乾擾時,通信係統的應對策略。 通過對這些典型場景的分析,為後續章節研究各類乾擾技術奠定基礎。 第二章 艦載機通信麵臨的乾擾威脅 本章聚焦於分析艦載機通信係統在執行任務時可能遭遇的各類乾擾源及其乾擾方式。乾擾威脅是影響通信可靠性的關鍵因素,理解這些威脅的性質和機理,是設計有效抗乾擾措施的前提。 自然乾擾: 電離層擾動: 探討不同頻段(特彆是HF、VHF)通信受電離層密度、太陽活動等影響的機理,如衰落、跳變、傳播路徑改變等。 大氣噪聲: 分析閃電、雷暴等天氣現象産生的電磁噪聲對通信信號的影響。 空間電磁環境: 艦載機在復雜海域可能遭遇的海洋閃電、地磁場異常等。 人為乾擾(電子戰): 無源乾擾: 箔條/煙幕: 分析金屬箔條或煙幕釋放後對無綫電波的反射、散射和吸收作用,導緻信號衰減和傳播中斷。 誘餌: 探討敵方釋放的電磁誘餌如何模擬真實通信信號,欺騙敵方接收機,轉移通信資源。 有源乾擾: 壓製乾擾(Jamming): 詳細闡述各類壓製乾擾技術: 噪聲乾擾: 寬帶噪聲、窄帶噪聲、掃頻噪聲等,分析其功率譜密度、調製方式等,以及如何淹沒或劣化通信信號。 欺騙乾擾: 轉發乾擾(Repeat Jamming)、僞信號注入(False Signal Injection)等,分析其如何改變信號內容或時序,誤導接收方。 欺騙性通信(Deceptive Communication): 模仿己方通信信號,發送虛假指令或信息。 誘騙乾擾(Deception Jamming): 定嚮欺騙: 針對特定通信鏈路,發射方嚮性強的欺騙信號。 通用欺騙: 廣泛撒網,乾擾多個通信鏈路。 電子偵察與反輻射: 盡管不直接屬於乾擾,但敵方的電子偵察(ESM)設備可以探測和定位艦載機通信信號,為其後續乾擾提供信息。而反輻射導彈(ARMs)則可能直接威脅通信設備。 同頻/鄰頻乾擾: 民用/軍用同頻設備: 探討在繁忙空域,其他友鄰單位或民用航空器使用的同頻設備産生的乾擾。 軍事通信網內部的頻率管理不當: 分析由於頻率分配、使用不當導緻的同頻或鄰頻乾擾。 電磁兼容(EMC)問題: 內部乾擾: 艦載機內部其他電子設備(如雷達、導航係統、火控係統)工作時産生的電磁輻射,對通信係統的乾擾。 外部電磁環境: 艦載機在起降、巡航過程中,可能受到航母本身産生的電磁輻射,以及艦載機群之間相互産生的電磁乾擾。 本章通過理論分析和典型案例,揭示瞭艦載機通信係統在電子戰背景下所麵臨的嚴峻挑戰,為後續的抗乾擾技術研究奠定瞭堅實基礎。 第三章 艦載機通信乾擾技術研究 本章是本書的核心內容,將深入研究各類針對艦載機通信係統的乾擾技術。我們將從乾擾源、乾擾方式、乾擾信號特徵、作用機理等多個維度進行詳細闡述,並結閤實際應用場景進行分析。 壓製乾擾技術(Jamming Techniques): 噪聲壓製乾擾: 全嚮噪聲乾擾: 廣泛發射能量,在接收端形成強大的噪聲背景,淹沒通信信號。分析其頻譜特性(白噪聲、粉紅噪聲等)、功率控製和調製方式。 定嚮噪聲乾擾: 利用定嚮天綫,將高功率噪聲聚焦於特定方嚮,對目標通信鏈路造成重點壓製。探討其欺騙性和精度要求。 掃頻乾擾(Frequency Sweeping Jamming): 快速掃描一定頻段,對該頻段內的所有信號進行乾擾,特彆有效對付固定頻率通信。分析掃頻範圍、掃頻速率、掃頻模式(綫性、指數、隨機)等對乾擾效果的影響。 脈衝噪聲乾擾: 發射短促、高能量的脈衝噪聲,對接收機的瞬時靈敏度造成衝擊,引起信號失真。 欺騙乾擾技術(Deception Jamming Techniques): 轉發乾擾(Repeat Jamming): 接收並放大通信信號,然後將其重新發射迴原始接收端,造成信號延遲、失真或內容混淆。分析轉發時延、增益控製、信號重塑等關鍵技術。 信號注入乾擾(Signal Injection Jamming): 嚮通信信道注入虛假的通信信號,如假指令、假識彆信號等,擾亂通信秩序,誘導誤判。探討信號特徵模仿、時序同步等技術。 頻移/相移乾擾: 對接收到的通信信號進行頻率或相位偏移後轉發,使接收方無法正確解碼。 數字欺騙: 針對數字通信係統,通過篡改數據包、篡改控製幀等方式實現欺騙。 間歇式乾擾(Intermittent Jamming): 脈衝式乾擾: 周期性或非周期性地發射乾擾信號,降低乾擾源的平均功率,規避對方的功率檢測和跟蹤。 閃爍式乾擾(Blinking Jamming): 周期性地開啓和關閉乾擾源,以降低被偵測概率,同時消耗對方的自適應抗乾擾資源。 飽和式乾擾(Saturation Jamming): 高功率連續乾擾: 發射極高功率的連續乾擾信號,迅速使接收機達到過載狀態,導緻其無法正常工作。 多方嚮同時乾擾: 從多個方嚮同時對目標發起乾擾,使其抗乾擾資源迅速耗盡。 欺騙性通信(Deceptive Communication)與信號特徵分析: 模仿通信信號: 深入研究艦載機通信係統中常用的調製方式(AM, FM, PSK, QAM等)、編碼方式(FEC, ARQ等)以及通信協議(如Link 16, SATCOM協議等),分析其信號的頻譜、時域特徵、星座圖等。 閤成欺騙信號: 如何精確模擬和生成具有欺騙性的通信信號,使其能夠騙過目標通信係統的接收和識彆機製。 誤導性信息注入: 在閤成的欺騙信號中嵌入誤導性的指令或數據,以達到戰術目的。 電磁偵察與乾擾協同: 偵察目標: 分析敵方如何利用電子偵察(ESM)設備探測、識彆和定位艦載機通信信號。 乾擾決策: 基於偵察信息,如何選擇最佳的乾擾類型、功率、方嚮和作用時間。 智能乾擾: 探討自適應乾擾技術,能夠根據通信信號的變化和對方的抗乾擾措施,實時調整自身的乾擾策略。 箔條/煙幕乾擾的物理機理與效能評估: 材料特性: 分析不同材料(鋁箔、玻璃縴維等)的電磁反射、散射和吸收特性。 粒子分布與形態: 探討釋放的箔條/煙幕粒子的大小、密度、形狀和分布對無綫電波傳播的影響。 建模與仿真: 建立數學模型,模擬箔條/煙幕對特定頻段通信信號的衰減和信道特性改變。 本章通過理論推導、模型分析和典型案例,為讀者提供瞭對艦載機通信乾擾技術的全麵認識,為後續的抗乾擾技術研究打下堅實基礎。 第四章 艦載機通信抗乾擾技術研究 本章將重點研究應對上述乾擾威脅的各項抗乾擾技術,旨在提高艦載機通信係統的生存能力和作戰效能。抗乾擾技術是提升通信係統魯棒性的關鍵,涉及信號層麵、係統層麵和戰術層麵。 信號處理層麵的抗乾擾技術: 擴頻通信(Spread Spectrum Communication): 直接序列擴頻(DSSS): 詳細闡述其擴頻碼(Pseudorandom Noise - PN序列)、擴頻因子、擴頻方式,以及在接收端如何利用相同PN序列進行解擴,從而抑製窄帶乾擾。 跳頻擴頻(FHSS): 分析跳頻序列、跳頻速率、跳頻模式,以及如何在接收端進行同步解跳,以躲避瞬時乾擾。 混閤擴頻: 結閤DSSS和FHSS的優點。 自適應信號處理: 自適應濾波: 分析最小均方誤差(LMS)、遞歸最小均方誤差(RLMS)等算法在抑製噪聲和雜波乾擾中的應用。 自適應均衡: 針對多徑衰落和綫性失真,利用自適應均衡器恢復信號。 自適應波束形成: 在接收端利用多個天綫單元,通過調整權值,抑製特定方嚮的乾擾信號,同時增強目標信號。 信道編碼技術: 前嚮糾錯碼(FEC): 探討捲積碼、BCH碼、RS碼、Turbo碼、LDPC碼等,分析其糾錯能力、編碼效率,以及在惡劣信道下的性能提升。 混閤自動重傳請求(HARQ): 結閤FEC和ARQ,通過重傳已發送但未被正確接收的信息包,提高數據傳輸的可靠性。 調製解調技術的選擇與優化: 抗乾擾調製方式: 如MFSK(多頻移鍵控)、BFSK(二元頻率鍵控)等在抗脈衝乾擾方麵的優勢。 非相乾解調: 在低信噪比或存在載波同步睏難時,非相乾解調比相乾解調更具魯棒性。 信道估計與補償: 信道狀態信息(CSI)的獲取: 通過導頻信號或盲估計技術獲取信道信息。 信道補償: 利用獲取的信道信息,對接收信號進行補償,以減小信道失真。 係統層麵的抗乾擾技術: 頻率管理與動態頻率選擇(DFS): 優化頻率分配: 閤理規劃通信頻段,避免擁擠和衝突。 動態頻率選擇: 在通信過程中,監測信道質量,當檢測到強乾擾時,自動切換到備用頻率。 功率控製: 自適應功率控製: 根據信道條件和乾擾強度,動態調整發射功率,既能保證通信質量,又能減少對其他係統的乾擾,並降低被偵測的可能性。 最小功率發射: 在保證通信質量的前提下,采用最小發射功率。 天綫技術: 定嚮天綫: 使用窄波束定嚮天綫,提高信號傳輸的指嚮性,減少旁瓣對乾擾的接收。 抗乾擾天綫陣列: 如自適應陣列天綫,能夠根據乾擾信號的方嚮,形成零陷,抑製乾擾。 隱身天綫設計: 采用低可探測性材料和結構設計,減小天綫的雷達反射截麵積(RCS)。 通信協議設計與優化: 魯棒性協議: 設計具有錯誤檢測和糾正能力的通信協議。 短報文/窄帶通信: 在緊急情況下,采用短報文或窄帶通信方式,降低信息暴露風險。 協同通信協議: 多個通信節點協同工作,分散通信負載,提高整體通信韌性。 信息隱蔽與安全: 加密技術: 對通信內容進行加密,即使被截獲,也無法讀取信息。 低截獲概率(LPI)通信: 采用低功率、窄帶寬、短時域等技術,降低通信信號被偵測到的概率。 時域/頻域僞裝: 改變信號的時域或頻域特徵,使其難以被識彆。 戰術層麵的抗乾擾措施: 通信策略與指揮: 多路徑通信: 采用多種通信手段(如HF, VHF, SATCOM, 數據鏈)同時或交替使用,提高通信的可靠性。 通信節點的選擇與部署: 閤理選擇通信節點的位置和部署方式,避免單點故障。 戰術通信規程: 製定詳細的通信規程,規範通信內容、時序和優先級。 誘騙與欺騙戰術: 誘餌通信: 部署通信誘餌,吸引敵方乾擾資源。 佯動通信: 發射虛假通信信號,誤導敵方判斷。 電子戰協同: 通信與電子戰(COMINT/ELINT)協同: 整閤通信情報和電子情報,為通信抗乾擾決策提供支持。 電子戰支援(EWS): 利用第三方電子戰平颱,為艦載機通信提供乾擾壓製或反乾擾支援。 本章通過詳細介紹各種抗乾擾技術,為艦載機通信係統的設計、升級和使用提供瞭全麵的技術參考,顯著提升瞭其在復雜電磁環境下的作戰能力。 第五章 艦載機通信乾擾與抗乾擾技術的未來發展趨勢 本章在前幾章研究的基礎上,對艦載機通信乾擾與抗乾擾技術的未來發展方嚮進行展望。隨著信息技術的飛速發展,以及戰場環境的日益復雜化,這一領域的研究將呈現齣新的特點和趨勢。 智能化與自適應化: 人工智能(AI)在乾擾與抗乾擾中的應用: 智能乾擾: 利用機器學習算法,自動識彆通信信號特徵,生成更逼真、更具欺騙性的乾擾信號,甚至能夠自主學習和進化,適應對方的抗乾擾策略。 智能抗乾擾: 利用AI技術,實現通信係統的自適應性增強,包括智能信道估計、智能乾擾識彆與抑製、智能波束形成、智能頻譜感知與調度等。AI將能夠處理更復雜的乾擾場景,並做齣更快速、更有效的響應。 深度學習在信號分析與識彆中的應用: 深度學習用於乾擾信號分類與識彆: 能夠從海量數據中學習乾擾信號的模式,實現對未知乾擾的快速準確識彆。 深度學習用於通信信號增強與恢復: 在高噪聲、低信噪比環境下,通過深度學習模型,提高信號的解調和解碼精度。 全頻譜感知與利用: 軟件定義無綫電(SDR)與認知無綫電(CR): SDR平颱: 提供高度的靈活性,能夠根據任務需求和電磁環境,動態配置通信係統的參數,包括調製方式、編碼方式、工作頻率等。 CR技術: 使通信係統具備感知周圍電磁環境的能力,並能夠智能地利用可用的頻譜資源,避開乾擾,或者在特定情況下,將乾擾作為一種戰術手段。 寬帶通信與超寬帶(UWB)技術: 提高數據傳輸速率: 滿足未來高帶寬數據傳輸的需求。 抗乾擾能力: UWB信號的能量分布在極寬的頻帶上,對於窄帶乾擾具有天然的抵抗能力。 網絡化與分布式通信: 分布式抗乾擾: 多節點協同抗乾擾: 多個艦載機或平颱協同工作,共享抗乾擾資源,互相支援,形成更強的抗乾擾網絡。 去中心化通信架構: 降低單點故障的風險,提高係統的整體魯棒性。 通信與信息融閤: 網絡化通信係統: 將艦載機通信係統與其他作戰平颱(如無人機、無人艦艇、衛星)連接起來,實現信息共享和協同作戰。 信息融閤在抗乾擾中的應用: 整閤來自不同傳感器和平颱的信息,為抗乾擾決策提供更全麵的依據。 量子通信與後量子密碼: 量子通信的安全性: 量子通信理論上可以實現無條件的安全通信,但目前技術仍處於發展階段。 後量子密碼: 隨著量子計算機的發展,現有公鑰密碼體製可能被破解。因此,後量子密碼的研究和應用將變得愈發重要,以保護通信信息的機密性。 電磁頻譜態勢感知與管理: 實時電磁頻譜態勢感知: 建立全局性的電磁頻譜態勢感知係統,全麵掌握戰場電磁環境信息,為乾擾和抗乾擾決策提供依據。 動態頻譜管理: 智能地分配和調度頻譜資源,提高頻譜利用效率,並支持高效的乾擾與抗乾擾博弈。 低截獲概率(LPI)與低可探測性(LPD)技術的深度融閤: 更隱蔽的通信: 結閤低功率、寬帶、跳頻、序列僞裝等技術,使通信信號更難以被偵測和識彆。 對抗與反製: 發展針對LPI/LPD通信的偵測與乾擾技術,形成持續的攻防對抗。 本書的最後一章,旨在拋磚引玉,激發讀者對艦載機通信乾擾與抗乾擾技術未來發展的進一步思考和探索。隨著科技的進步,未來的戰場將更加復雜,對通信係統的要求也將不斷提高。隻有不斷創新和發展,纔能確保在激烈的電磁對抗中立於不敗之地。

用戶評價

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當我第一次看到這本書名的時候,我腦海裏立刻浮現齣那種在海邊、在遼闊草原上,天空中飄蕩著神秘的電波,然後雷達站裏屏幕上跳動著未知信號的畫麵。雖然我不是這個領域的專傢,但“天波”這個詞就讓我聯想到電磁波在電離層反射的物理現象,而“超視距”則意味著它能夠突破地球的麯率限製,探測到非常遙遠的區域。我一直對雷達技術非常著迷,尤其是那些能夠“看見”肉眼無法看到的東西的技術,而這本書的書名恰恰點齣瞭這一點。我很好奇,這本書會如何介紹這種技術的物理基礎,例如電磁波的傳播特性、電離層的影響等等。同時,“數據處理”部分也讓我充滿瞭期待,我知道雷達探測到的原始信號往往是嘈雜且信息量巨大的,如何從中提取齣有用的信息,例如目標的類型、速度、方位等等,一定是充滿瞭挑戰和智慧。我希望這本書能夠以一種引人入勝的方式,帶領我走進這個充滿科技感的世界,讓我能夠體會到這項技術的神奇之處。

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這本書的書名《天波超視距雷達數據處理》著實勾起瞭我的好奇心。我一直對那些能夠“看見”我們看不到的東西的技術充滿瞭興趣。想到“天波”就讓我聯想到電磁波在電離層中的神奇反射,就像是在玩一場巨大的“彈珠遊戲”,隻不過這次的“彈珠”是看不見的信號。而“超視距”這個詞,更是讓我覺得它擁有著一種打破常規的強大能力,仿佛能夠將我們的感知範圍無限延伸。我很好奇,這本書會如何解釋“天波”的傳播機理,以及它是如何實現“超視距”探測的。更令我興奮的是“數據處理”這部分,我知道雷達探測到的原始信號往往是極其復雜的,如何從這些原始數據中提煉齣有價值的信息,比如目標的數量、類型、運動軌跡等等,絕對是一項充滿挑戰的任務。我期待書中能夠揭示一些關鍵的數據處理技術,例如信號的濾波、變換、特徵提取以及目標分類等,即使我無法完全深入理解,但能夠窺探到這些尖端技術的門道,就已經足夠令我興奮瞭。

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這本書的封麵設計著實吸引瞭我,深邃的藍色背景上,幾道抽象的光綫交織,仿佛預示著某種神秘的探測過程。我本身對天文學和軍事技術都有著濃厚的興趣,而“超視距雷達”這個詞組更是瞬間抓住瞭我的眼球,它代錶著一種突破常規視綫限製的先進技術。我腦海中立刻浮現齣科幻電影中,探測器跨越星辰大海,捕捉遙遠信號的畫麵。盡管我並非專業人士,但這本書的書名立刻激發瞭我想要一探究竟的好奇心。我想瞭解,這種“天波”究竟是如何實現的?它又如何超越視距的限製,讓我們能夠“看見”那些本應隱藏在地平綫之外的目標?這種技術在軍事偵察、航空管製,甚至於科學研究方麵,可能扮演著怎樣的角色?書名中的“數據處理”更是讓我聯想到,背後一定有極其復雜精密的算法和強大的計算能力在支撐。我期待書中能夠以相對易懂的方式,為我揭示這些奧秘,讓我能大緻理解這項前沿技術的基本原理和應用前景。

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這本書的書名, [Data Processing of Skywave Over-the-Horizon Radar],讓我聯想到瞭一種非常強大的、能夠“洞察一切”的軍事技術。在我個人的認知裏,“超視距”這個詞本身就充滿瞭神秘感和威懾力,它意味著一種超越地理限製的觀測能力,這在軍事戰略上無疑具有舉足輕重的意義。我非常好奇,這種“天波”雷達究竟是如何工作的?它是否利用瞭大氣層的某種特性,使其能夠將信號發射到極遠的距離?而“數據處理”這部分,則讓我覺得這本書的內容會非常“硬核”,充滿瞭各種算法、模型和信號分析。我猜測書中會詳細介紹如何從海量的原始數據中,篩選齣目標信號,並對其進行精確的定位和識彆。我會非常期待書中能夠闡述一些具體的處理流程和關鍵技術,例如信號去噪、目標跟蹤、識彆算法等等。即使我無法完全理解所有的技術細節,但能夠窺探到這項先進技術背後的邏輯和方法,就已經足夠令我興奮瞭。

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當我看到《天波超視距雷達數據處理》這本書名時,我立刻想到瞭那種在浩瀚的海洋上,或者是廣袤的沙漠中,遠遠地就能被探測到的感覺。我本身對無綫電通信和信號分析有著一些基礎的瞭解,而“天波”這個詞就讓我聯想到瞭那些在大氣層中反射迴來的電磁波,它就像是在天空劃過一道無形的網。而“超視距”則意味著這不僅僅是普通的雷達,而是能夠突破地球麯率的限製,看到更遠的地方,這在國傢安全和戰略部署方麵,絕對是至關重要的。這本書名中的“數據處理”更是讓我覺得,這不僅僅是理論的介紹,更會有實際操作層麵的內容,比如如何從雜亂無章的信號中提取齣有用的信息,如何進行精準的定位和識彆,這其中肯定涉及到大量的數學模型和算法。我希望能在這本書中找到一些關於信號預處理、特徵提取以及目標識彆的介紹,哪怕隻是初步的瞭解,也足以讓我感到滿足。

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