雷達成像與信號分析時頻變換

聯合時頻信號分析方法的開發與研究是目前熱門的研究領域，許多國際會議和學術研討會都以其為討論主題。

聯合時頻信號分析的數學基礎已經建立了很多年，也得到充分的理論理解，但是，實時信號處理和結果的高效可視化所需的計算量卻一直極大地超出常規計算機的計算能力。而今，隨着具有足夠計算和圖形顯示能力的工作站及個人電腦的出現，完全可以實現實時的時頻變換，並對譜信號結構的時間相進行動態可視化。這些工作站和電腦正是開發聯合時頻域方法應用於雷達信號分析及運動目標成像所需的工具。

Dr.chen和Dr.Ling各自致力於尋找將聯合時頻域處理應用到雷達信號分析、雷達成像和運動目標特徵提取方面的新方法，他們將其研究成果融合到本書中，形成了第一本全面描述適於雷達應用的聯合時頻域處理方法的專業著作。

本書開始簡要回顧了雷達與時頻變換，以此作為理解聯合時頻處理方法如何能提高常規的時域或頻域處理方法的基礎。接下來詳細闡述了聯合時頻處理在雷達信號檢測、距離像分析、合成孔徑雷達成像、逆合成孔徑雷達成像以及微多普勒信號分析方面的優勢。最後一章闡明雷達應用方面時頻變換的當前發展趨勢，簡述了一些目前研究的課題。總之，本書既可用於教學又可用於研究，書中附有大量插圖以方便讀者對實際內容進行理解。

《雷達成像與信號分析時頻變換》既可用於教學又可用於研究，書中附有大量插圖以方便讀者對實際內容進行理解。

1　緒論

1.1 目標的電磁後向散射

1.2雷達信號和噪聲

1.2.1信號波形

1.2.2信噪比

1.3雷達模糊函數和匹配濾波器

1.3.1雷達模糊函數

1.3.2匹配濾波器

1.3.3脈衝壓縮

1.4合成孔徑雷達成像

1.4.1距離像

1.4.2距離分辨率

1.4.3橫向距離分辨率

2　時頻變換

2.1線性時頻變換

2.I.1短時間傅立葉變換STFT

2.1.2連續小波變換（CWT）

2.1.3 自適應時頻表示法

2.2雙線性時頻變換

2.2.1 WVD

2.2.2 Cohen類

2.2.3TFDS

3　噪聲中信號的檢測與提取

3.1 導言

3.2時變頻率濾波

3.3時頻域的信噪比改善

3.3.1 適合信號檢測和提取的信噪比定義

3.3.2聯合時頻域中的信噪比

3.4聯合時頻域中的CFAR檢測

3.5聯合時頻域的信號提取

3.5.1時頻延拓和重建

3.5.2時頻掩膜和信號提取

4　雷達距離像的時頻分析

4.1後向散射數據中的電磁現象學

4.2距離像的時頻表示法

4.3 高分辨率時頻技術在散射數據上的應用

4.3.1 CWT的應用

4.3.2TFDS的應用

4.3.3加窗超分辨算法

4.3.4自適應高斯表示法

4.4利用時頻處理從雷達圖像中提取分散散射特徵

5　基於時頻分析的雷達成像

5.1動目標雷達成像

5.2標準運動補償和基於傅立葉變換的成像方法

5.3基於時頻的成像方法

5.4機動目標的雷達成像

5.4.1機動目標的動態特性

5.4.2基於時頻的機動目標雷達成像

5.5多目標雷達成像

5.5.1多目標分辨率分析

5.5.2基於時頻的多目標相位補償

5.5.3多目標的雷達時頻成像方法

5.6總結

6　利用時頻技術的ISAR成像運動補償

6.1運動補償算法

6.2基於時頻的運動補償

6.2.1利用自適應時頻投影估計相位

6.2.2運動誤差消除

6.3運動補償實例

6.4三維目標運動

7　運動目標SAR成像

7.1運動目標雷達回波

7.1.1距離彎曲

7.1.2雜波帶寬

7.1.3運動目標雷達回波分析

7.2 目標運動對sAR成像的影響

7.3運動目標檢測和成像

7.3.1 單孔徑天線SAR

7.3.2多天線SAR

7.4基於時頻變換的運動目標SAR成像

7.4.1 基於時頻變換的多普勒參數估計

7.4.2基於時頻SAR成像的運動目標檢測

8　微多普勒現象時頻分析

8.1振動引起的微多普勒

8.1.1振動散射體的時頻特徵

8.1.2運動目標微多普勒特徵實例

8.2旋轉引起的微多普勒頻移

8.2.1螺旋槳運動

8.2.2螺旋槳的雷達回波

8.2.3旋轉引起調製的時域特徵

8.2.4頻域特徵

8.2.5時頻特徵

9　時頻變換在雷達應用方面的趨勢

9.1 自適應時頻變換的應用

9.2後向散射特徵提取

9.3成像方法

9.4運動補償

9.5運動目標檢測

9.6微多普勒分析

縮略語