目标探测与识别技术丛书:海杂波：散射、K分布和雷达性能（第二版） (英)Keith War pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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英Keith Ward基思·沃德，Robert 著

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• 目标探测
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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121298387

商品编码：27487247056

包装：平装

出版时间：2016-09-01

基本信息

书名:目标探测与识别技术丛书:海杂波：散射、K分布和雷达性能（第二版）

定价：88.00元

售价：51.0元,便宜37.0元,折扣57

作者:(英)Keith Ward(基思·沃德), Robert Tough

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-09-01

ISBN：9787121298387

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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随着我国海洋强国战略的推进， 海用雷达的发展不断加速， 海杂波信号的研究也越来越受到人们的重视。无论是雷达设计师、 海杂波技术和理论研究人员， 还是相关专业研究生， 都希望有一本系统全面介绍海杂波的专著， 系统学习海杂波散射特性基本知识、 海杂波信号检测和物理建模等技术理论。该书可完全满足读者的这种需求。

内容提要

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该书是《海杂波：散射、K分布和雷达性能》的第二版，书中对我们目前了解的雷达海杂波给出了解释。其涵盖的主题包括雷达海杂波的特性，海洋表面雷达散射建模，海杂波的统计模型，海杂波及其他的*过程模拟，对海面小目标检测、成像雷达探测海洋表面特征、性能计算、CFAR检测，以及雷达规格和雷达的性能测量。书中对实际雷达系统的性能计算给出了足够的细节，使读者能够有信心地解决相关问题。本书在版基础上进行了全面的修订和更新，增加的新内容主要包括：海杂波多普勒特性和相关的检测处理方法、双基地海杂波测量；濒海海杂波和双基地海杂波的电磁散射理论；对数正态分布、威布尔分布模型在雷达性能预测方面的应用；不同条件下K分布形状参数的模拟；海杂波多普勒谱的仿真；高入射余角情况下的散射；K分布在其他领域中的应用等。

目录

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目 录
章 绪论
1.1 前言
1.2 海用雷达
1.3 海面雷达回波的建模
1.4 杂波模型在雷达研发中的使用
1.4.1 需求定义
1.4.2 潜在性能建模
1.4.3 系统和算法开发
1.4.4 性能评估和验收试验
1.4.5 服役期的策略和训练
1.4.6 服役期的升级
1.5 本书大纲
参考文献
第 一 部 分
第2章 雷达海杂波特征
2.1 概述
2.2 海表面
2.3 海杂波反射系数
2.4 幅度统计特性
2.4.1 海杂波幅度统计特性的复合特征
2.5 频率捷变与海杂波
2.6 幅度分布的观测
2.7 极化特性
2.8 杂波尖峰与调制
2.9 雷达海杂波的相干特性
2.10 空间特性
2.10.1 距离自相关函数（ACF）
2.10.2 距离时间强度图的功率谱分析
2.11 双基地杂波
2.11.1 双基地散射几何关系
2.11.2 双基地反射系数NBRCS
2.11.3 双基地幅度统计特性
2.11.4 双基地多普勒谱
参考文献
第3章 海杂波的经验模型
3.1 概述
3.2 低入射余角下归一化海杂波RCS模型
3.2.1 RRE模型
3.2.2 GIT模型
3.2.3 Sittrop模型
3.2.4 TSC模型
3.2.5 混合模型
3.2.6 其他结论
3.3 中、 高入射余角归一化RCS模型
3.4 双基归一化RCS模型
3.4.1 面内NBRCS模型
3.4.2 面外NBRCS
3.5 低入射余角统计特性
3.5.1 对数正态分布
3.5.2 威布尔分布
3.5.3 复合K分布
3.5.4 复合K分布加噪声
3.5.5 低入射余角下的形状参数
3.5.6 离散尖峰建模
3.6 中等入射余角统计特性
3.7 双基地幅度统计特性
3.8 多普勒频谱
3.8.1 平均多普勒频谱
3.8.2 多普勒频谱随时间的变化
3.8.3 双基多普勒频谱
参考文献
第4章 杂波和其他过程的仿真
4.1 引言
4.2 根据指定的概率密度函数生成不相关数
4.3 相关高斯过程的产生
4.4 过程的傅里叶合成
4.5 生成相关伽马分布数的近似方法
4.6 MNLT产生的非高斯过程的相关特性
4.7 相关指数和威布尔过程
4.8 通过MNLT产生相关伽马过程
4.9 相干杂波仿真
4.9.1 杂波谱仿真
4.9.2 时间序列数据的仿真
4.9.3 讨论
参考文献
第 二 部 分
第5章 概率论基础
5.1 概述
5.2 有限离散事件
5.3 无限离散事件
5.4 连续变量
5.5 变量的函数
5.6 正态分布
5.7 过程
5.8 功率谱和相关函数
5.9 复高斯过程
5.10 空间相关过程
5.11 微分方程和噪声过程
5.12 其他成果
5.12.1 噪声效应的矩修正
5.12.2 有限样本的矩修正
5.12.3 顺序统计
5.12.4 序贯检验
参考文献
第6章 高斯和非高斯杂波模型
6.1 引言
6.2 高斯杂波模型
6.3 非高斯杂波
6.3.1 非高斯杂波的复合模型
6.3.2 局部功率的伽马分布和K分布
6.3.3 K分布杂波中的相干信号
6.3.4 有加性噪声的K分布杂波
6.3.5 零差相位及一般K分布
6.4 相干杂波建模
参考文献
第7章 游走模型
7.1 引言
7.2 非高斯散射的游走模型
7.3 A类和破碎面模型
7.4 K分布噪声的福克尔普朗克描述
7.5 结论
参考文献
第8章 K分布的扩展
8.1 前言
8.2 零差和广义K模型
8.3 耦合站点的群和连续极限
8.4 一些应用
8.5 小结
参考文献
第9章 与K分布有关的特殊函数
9.1 前言
9.2 伽马函数及相关问题
9.3 K分布概率密度函数的一些性质
9.4 贝塞尔函数In和Jn
9.5 Hermite和拉盖尔多项式展开
参考文献
第 三 部 分
0章 海杂波中小目标的检测
10.1 引言
10.2 检测和虚警概率的统计模型
10.3 似然比与优检测
10.4 一些简单的性能计算
10.5 广义似然比方法
10.6 一个简单高斯例子
10.6.1 一个简单的基于似然比的方法
10.6.2 基于广义似然比的方法
10.7 瑞利杂波中稳定信号的检测
10.7.1 基于广义似然比的方法
10.7.2 间隔内峰值检测
10.8 相参检测中的应用
10.9 杂波参数估计
10.9.1 伽马和威布尔参数的大似然估计器
10.9.2 易处理但次优的K和威布尔参数估计器
10.10 非高斯杂波复合形式的含义
10.10.1 改进的基于广义似然比的检测
10.10.2 改进的间隔内峰值检测
10.11 结束语
参考文献
1章 海洋表面特征成像
11.1 引言
11.2 相关高斯数据的分析
11.2.1 χ处理
11.2.2 χa处理和白化滤波器
11.2.3 佳χ处理
11.3 Wishart分布
11.3.1 实Wishart分布
11.3.2 复Wishart分布
11.4 极化和干涉处理
11.4.1 干涉和极化数据的χ处理
11.4.2 干涉数据的相位增量处理
11.4.3 相参求和与分辨增强
11.5 用匹配滤波进行特征检测
11.6 匹配滤波处理的虚警率
11.6.1 全局大值单点统计特性的简单模型
11.6.2 一维高斯过程的全局大值和匹配滤波器对时间序列的虚警曲线
11.6.3 扩展到二维匹配滤波
11.7 相关信号的复合模型
参考文献
2章 雷达检测性能计算
12.1 引言
12.2 雷达方程和几何结构
12.3 海杂波起伏与虚警
12.4 目标RCS模型与检测概率
12.5 对数检波器的检测性能
12.6 K分布、 威布尔分布和正态分布模型的比较
12.7 脉冲多普勒处理的性能预测
12.8 端到端的雷达检测性能
12.8.1 雷达极化
12.8.2 目标模型
12.8.3 目标暴露时间
12.8.4 雷达分辨率
12.8.5 扫描速率
12.9 其他类型雷达的模拟
参考文献
3章 恒虚警检测
13.1 引言
13.2 对杂波幅度变化的自适应
13.2.1 接收信号动态范围的控制
13.2.2 用于瑞利杂波的对数快时常数接收机
13.2.3 单元平均CFAR检测器
13.2.4 线性预测技术
13.2.5 非线性预测器
13.3 对变化的杂波概率密度函数的自适应
13.3.1 分布族拟合
13.3.2 与分布无关的检测
13.3.3 K分布形状参数的估计
13.3.4 威布尔形状参数的估计
13.4 其他CFAR检测技术
13.4.1 特定站点CFAR
13.4.2 闭环系统
13.4.3 瞬态相干性的应用
13.4.4 扫描间积累
13.5 实用CFAR检测器
参考文献
4章 雷达性能规格及其测量
14.1 引言
14.2 性能规格问题
14.2.1 讨论
14.2.2 自适应雷达
14.2.3 自适应系统的规格
14.2.4 实用的性能规格
14.3 性能预测
14.3.1 杂波幅度统计特性
14.3.2 杂波散斑分量
14.3.3 虚警
14.4 度量性能
14.4.1 试验
14.4.2 工厂测试
14.4.3 建模和仿真
14.5 测量方法与精度
14.5.1 检测概率
14.5.2 虚警概率PFA
14.5.3 试验的统计分析
参考文献
第 四 部 分
5章 高入射余角的雷达散射
15.1 引言
15.2 海表面模型
15.3 高入射余角的海面电磁散射
15.4 高入射余角的洋流成像
参考文献
6章 低入射余角的雷达散射
16.1 引言
16.2 中入射余角散射的复合模型
16.3 低入射余角散射的复合模型
16.4 破碎波散射
16.5 低入射余角的海洋平均散射
16.6 低入射余角的海洋成像
16.7 滨海环境下的海杂波
参考文献
7章 波纹表面的雷达散射
17.1 标量散射问题的积分方程
17.2 二维和三维格林函数的Helmholtz方程
17.3 菲涅尔公式的推导
17.4 积分方程的近似解耦——阻抗边界条件
17.5 理想导体表面的散射
17.5.1 物理光学或Kirchoff近似
17.5.2 小高度扰动理论——理想导体情况
17.5.3 半空间和相互作用场形式
17.6 非理想导体的表面散射： 小高度扰动理论
17.7 散射问题的数值解
17.7.1 理想导体散射
17.7.2 非理想导体的散射——修正的F/B方法
17.8 前/后向计算的阻抗边界条件
17.9 辅助平面贡献的评估
17.10 总结
参考文献

作者介绍

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　　　　Keith Ward教授在其整个职业生涯中，一直从事雷达和军事系统工作，主要致力于在役雷达和远程遥感的研究。他是伦敦大学学院（UCL）电子与电气工程学院的客座教授。

　　　　Robert博士在海面小目标成像、粗糙海表面散射、检测理论和距离像分类方面开展了广泛的研究，主要服务于美国和英国的一些客户。

　　　　Simon教授服务于英国泰勒斯公司，也是伦敦大学学院（UCL）电子与电气工程学院的客座教授。他的研究范围集中在海杂波和信号检测方法方面。

　　　　鉴福升，山东利津人，博士。现在海军装备研究院工作，主要研究领域有雷达系统总体论证、雷达数据处理、海杂波抑制、系统仿真及测试评估等，发表论文二十余篇。 Keith Ward教授在其整个职业生涯中，一直从事雷达和军事系统工作，主要致力于在役雷达和远程遥感的研究。他是伦敦大学学院（UCL）电子与电气工程学院的客座教授。

文摘

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序言

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《目标探测与识别技术丛书：海杂波：散射、K分布和雷达性能（第二版）》 引言 在现代军事侦察、海洋监测以及搜救行动等领域，雷达技术扮演着至关重要的角色。然而，复杂多变的海洋环境对雷达的探测与识别能力提出了严峻的挑战。其中，海杂波（Sea Clutter）是影响雷达性能的最主要因素之一。它是由海浪、海面反射、海鸟、小船等多种海洋现象引起的，具有高度的随机性和时变性，能够有效地掩盖目标信号，降低雷达的探测概率和识别精度。 本书，作为《目标探测与识别技术丛书》中的一员，聚焦于海杂波这一关键问题，旨在为广大雷达工程技术人员、研究学者以及相关领域的研究生提供一本全面、深入且实用的参考著作。第二版在第一版的基础上，吸收了近年来海杂波研究的最新进展，并对内容进行了系统的梳理和更新，使其更加贴近当前雷达技术发展的需求。 本书内容概述 本书的核心内容围绕着海杂波的散射机制、统计特性以及其对雷达性能的影响展开。具体而言，本书将涵盖以下几个主要方面： 第一部分：海杂波的散射与建模 海面散射的物理基础： 深入探讨海面不同尺度结构（如波浪、泡沫、粗糙度等）如何与雷达波进行相互作用，产生散射信号。我们将从电磁波与介质相互作用的基本原理出发，分析海面介质的电磁参数（如介电常数、导电率）对散射特性的影响。 多种散射机理的解析： 详细介绍海杂波的多种散射机理，包括但不限于： 表面散射： 主要由海面本身的粗糙度引起，与海浪的大小、形状和运动密切相关。 体积散射： 由海面上的泡沫、水滴、盐颗粒等产生的散射。 菲涅耳反射： 海面作为一个整体产生的镜面反射。 耦合散射： 不同散射机理之间的相互作用。 经典和先进的海杂波模型： 系统介绍并分析了多种经典和先进的海杂波模型，例如： 高斯模型： 作为一种基础模型，用于描述简单情况下的杂波。 Rayleigh 模型： 描述幅度分布的经典模型。 Rice 模型： 考虑了相干分量的影响。 K 分布模型： 这是本书重点介绍的模型。我们将详细解析 K 分布的来源，它如何有效地描述海杂波幅度分布的拖尾特性，尤其是在强海况下，K 分布能够更准确地刻画出由大尺度波浪和泡沫引起的强散射。 其他先进模型： 包括 Gamma 分布、Weibull 分布等，以及用于描述海杂波时域特性的模型。 第二部分：K 分布的深入研究 K 分布的数学原理与推导： 详细推导 K 分布的概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF），并深入分析其参数（如形状参数和尺度参数）与海况、雷达参数等之间的关系。 K 分布在海杂波建模中的优势： 阐述 K 分布如何优于传统的 Rayleigh 和 Rice 分布，尤其是在描述海杂波幅度分布的非高斯特性、尾部概率以及对目标检测的影响。 K 分布参数的估计与应用： 介绍估计 K 分布参数的常用方法，如最大似然估计（MLE）、矩估计等，并探讨如何将 K 分布应用于雷达信号处理，例如在目标检测算法的设计中，考虑 K 分布的特性可以设计出更鲁棒的恒虚警率（CFAR）检测器。 第三部分：海杂波对雷达性能的影响与对策 杂波对目标探测性能的影响： 分析海杂波如何显著降低雷达的探测概率（Pd），增加虚警概率（Pfa），并对目标参数（如距离、速度）的估计精度产生负面影响。我们将定量地分析杂波强度、杂波谱宽度等参数对探测性能的影响。 杂波抑制技术： 系统介绍并深入分析各种先进的杂波抑制技术，包括： 动目标显示（MTI）和脉冲多普勒（MTD）技术： 利用目标与杂波的速度差异进行抑制。 自适应滤波器： 基于杂波统计特性的自适应滤波器，能够根据实时杂波情况调整滤波参数。 杂波图（Clutter Map）技术： 通过建立杂波的背景图来区分目标和杂波。 极化技术： 利用不同极化方式下目标与海杂波散射特性的差异进行抑制。 先进的信号处理算法： 例如基于机器学习的杂波分类与抑制方法，以及其他创新的抗杂波算法。 K 分布在雷达性能分析中的应用： 探讨如何利用 K 分布模型对不同海况下的雷达探测性能进行更准确的评估，以及如何在设计和优化雷达系统时，充分考虑 K 分布的特性，以提高雷达在复杂海杂波环境下的整体性能。 本书的特色与价值 系统性与全面性： 本书从海杂波的物理散射机制出发，深入到统计建模，再到对雷达性能的影响和抑制对策，形成了一个完整的知识体系。 重点突出： 特别深入地介绍了 K 分布，将其作为海杂波建模和分析的关键工具，并详细阐述了其在雷达工程中的应用。 理论与实践相结合： 在介绍理论模型的同时，本书也提供了大量的实际应用案例和分析，有助于读者理解理论知识如何指导实际工程。 前沿性： 第二版更新了最新的研究成果和技术进展，使本书始终保持在海杂波研究领域的前沿。 适用性广泛： 无论是从事雷达系统设计、信号处理的工程师，还是从事相关理论研究的学者，亦或是相关专业的学生，都能从本书中获益。 结语 在日益复杂的海上战场和海洋活动中，对雷达探测与识别能力的提升至关重要。理解并掌握海杂波的特性，是解决这一挑战的关键。本书倾注了作者多年在海杂波研究领域的智慧和经验，力求为读者提供一个清晰、深入且实用的学习平台。我们相信，通过研读本书，读者将能够更深刻地理解海杂波的本质，掌握有效的杂波抑制技术，从而显著提升雷达系统在复杂海洋环境下的探测与识别性能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对于我这个长期在海上进行雷达观测的工程师来说，简直是一场及时雨。我之前一直苦恼于雷达信号中那些难以捉摸的“杂波”——它们就像海面上挥之不去的迷雾，时而模糊了目标，时而又伪装成目标，极大地影响了探测的准确性。尤其是那些来自海面的复杂散射，其规律性极难把握，传统的滤波方法往往治标不治本。读了这本书，我才意识到，原来海杂波的形成机理如此复杂，涉及到了海浪的动态变化、舰船运动、甚至环境的瞬息万变。作者War教授用他丰富的经验和扎实的理论功底，将这些纷繁复杂的现象梳理得井井有条。他对K分布的深入讲解，更是让我茅塞顿开。我之前对K分布只是略知一二，总觉得它抽象难懂，但书中通过大量的图示和清晰的数学推导，让我逐步理解了K分布如何能够更精准地刻画海杂波的统计特性。特别是书中关于K分布参数估计的章节，提供了非常实用的方法，我迫不及待地想在实际工作中尝试一下，看看能否显著提升我们的海面目标探测性能，减少误报和漏报。总而言之，这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，它不仅仅是一本理论著作，更是一本实操指南，为我们这些一线工作者提供了强大的理论支撑和实用的技术工具。

评分☆☆☆☆☆

当我收到这本书时，就被它厚重的封面和书名中“海杂波”、“K分布”这些专业术语所吸引。我一直对海洋环境下的雷达技术充满好奇，尤其是在海上探测舰船、飞机等目标时，海杂波的影响总是如影随形，让人头疼。这本书的出现，无疑为我揭开了海杂波的神秘面纱。作者Keith War教授以其深厚的学术造诣，将海杂波的复杂性娓娓道来，从它产生的物理机制，到它对雷达信号的影响，都进行了细致的阐述。我最感兴趣的部分是关于K分布的讲解。虽然之前对K分布有所耳闻，但在这本书中，我才真正理解了K分布的精髓。作者用非常清晰易懂的方式，解释了K分布如何能够更有效地描述海杂波的统计特性，以及为什么它比传统的模型更适合处理海杂波。书中大量的图示和案例分析，也让我能够更直观地理解复杂的概念。这本书不仅让我对海杂波有了更深入的认识，更让我对如何利用这些知识来提升雷达的探测性能有了新的思考。它是一本极具参考价值的专业书籍，对于任何对海洋雷达探测技术感兴趣的人来说，都将受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种对雷达系统，尤其是海洋环境下的雷达应用怀有极大兴趣的读者来说，这本书的价值简直是难以估量的。我一直对海杂波的“诡异”表现感到困惑，它似乎总是在最关键的时刻干扰我的判断。War教授的这本书，恰恰为我揭开了这层神秘的面纱。书中对于海杂波散射过程的描绘，让我仿佛置身于广阔的海洋，亲眼目睹着电磁波与波浪嬉戏。我特别喜欢书中对K分布的讲解，它不再是枯燥的数学公式，而是通过生动的比喻和清晰的图解，将K分布的统计特性娓娓道来。让我明白了，原来那些看似随机的海杂波，其实遵循着一套内在的规律，而K分布就是揭示这套规律的钥匙。书中所阐述的K分布的优势，以及它如何能够更有效地捕捉海杂波的非高斯特性，让我对后续的信号处理算法有了全新的认识。我之前尝试过一些方法来抑制海杂波，但效果总是不尽如人意，现在看来，很可能是因为我没有从根本上理解海杂波的本质。这本书为我指明了方向，让我看到了通过更精确的模型来提升雷达性能的希望。

评分☆☆☆☆☆

刚翻开这本书，就被它严谨的学术态度和深厚的理论功底所折服。作者Keith War以其在雷达领域的多年研究经验，将“海杂波”这一复杂课题剖析得淋漓尽致。书中对于杂波的散射机制的阐述，不仅仅停留在概念层面，而是深入到物理学的根源，详细解释了海面微观结构、波浪运动如何影响电磁波的散射，这对于理解杂波的本质至关重要。我尤其欣赏书中对K分布的详细论述。K分布作为描述海杂波统计特性的一个重要模型，其在书中的地位被赋予了极高的重视。作者不仅介绍了K分布的数学形式，更重要的是，他通过大量的实例和仿真数据，展示了K分布在实际应用中的优越性。这对于我这样需要进行复杂信号处理和系统仿真的研究人员来说，无疑是一份宝贵的财富。书中对于雷达性能评估方面的内容，也与海杂波的特性紧密结合，详细分析了海杂波对不同雷达性能指标的影响，并提供了相应的改进建议。我感觉，这本书不仅仅是在介绍海杂波，更是在指导我们如何利用对海杂波的深刻理解，来设计和优化更先进的雷达系统。其内容之充实，论证之严密，绝对是该领域的权威之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的厚度和其内容的深度，让我不禁感叹作者在海杂波研究领域付出的心血。作为一名对雷达系统理论有一定了解的读者，我一直认为海杂波是一个非常具有挑战性的研究课题。War教授在这本书中，通过详实的理论推导和对大量实验数据的分析，为我们构建了一个关于海杂波散射、K分布以及雷达性能之间关系的完整框架。书中对于海杂波散射机制的阐释，从微观的物理原理到宏观的统计模型，都做得非常到位。我尤其被书中关于K分布的章节所吸引，它不仅仅是对K分布的介绍，更深入地探讨了K分布在描述海杂波特性方面的优势，以及如何在实际中应用K分布进行更精准的建模。这种理论与实践相结合的写作方式，对于我这样希望将理论知识转化为实际应用的研究者来说，是极大的鼓舞。书中对雷达性能的影响分析，也是我非常关注的部分，它清晰地指出了海杂波对探测概率、虚警率等关键指标的影响，并给出了一些改善雷达性能的思路。这本书绝对是该领域内不可多得的参考书。