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第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2雷达极化学的发展历程、研究内容和发展趋势 2

1.2.1雷达极化学的发展历程 2

1.2.2雷达极化学的主要研究内容 4

1.2.3雷达极化学的最新进展及发展趋势 6

1.3极化雷达成像与目标特征提取技术研究现状 8

1.3.1极化雷达成像系统发展概述 8

1.3.2雷达目标全极化散射中心提取与参数估计 11

1.3.3极化SAR目标增强和人造目标提取 13

1.3.4极化雷达超分辨成像与目标特征提取方法 18

1.3.5有源干扰下的极化雷达成像方法 22

1.3.6高分辨极化信息处理的特点和优势 25

1.4本书主要内容简介 28

参考文献 30

第2章 极化雷达成像及其处理基础 35

2.1雷达极化概念和表征方法 35

2.1.1电磁波的极化特性及其表征方法 35

2.1.2目标的极化特性及其表征方法 36

2.2极化SAR成像体制 38

2.2.1 SAR成像基本原理 38

2.2.2交替发射交替接收的极化SAR成像体制 39

2.2.3交替发射同时接收的极化SAR成像体制 40

2.2.4同时发射同时接收的极化SAR成像体制 41

2.3极化SAR目标检测 41

2.3.1最佳极化检测器 42

2.3.2极化白化滤波检测器 43

2.3.3极化匹配检测器 45

2.3.4虚拟极化匹配检测 46

2.3.5张量检测器 46

2.3.6功率最大合成检测器 46

2.3.7单极化检测器 47

2.3.8极化检测算法性能比较 47

2.4目标极化散射机理与目标分解 53

2.4.1几种基本的散射机理 54

2.4.2相干目标分解 57

2.4.3部分相干目标分解 59

2.4.4基于目标分解理论的极化分类方法 62

参考文献 69

第3章 目标全极化散射中心特征参数估计与性能分析 71

3.1全极化散射中心参数估计的极限性能分析 71

3.1.1相干极化散射中心模型 72

3.1.2相干极化散射中心模型参数估计的CRB矩阵 73

3.1.3典型条件下CRB矩阵的简化分析 75

3.1.4幅度、相位以及相位差的极限估计精度 78

3.2全极化处理的最优性证明 80

3.3全极化散射中心参数估计的P-MUSIC方法 83

3.3.1 P-MUSIC方法原理 83

3.3.2全极化条件下散射中心数目的估计 85

3.3.3极化协方差矩阵的平滑处理 88

3.3.4 P-MUSIC方法流程 89

3.3.5性能分析与实验验证 90

3.3.6小结 92

3.4全极化散射中心参数估计的P-ESPRIT方法 93

3.4.1 P-ESPRIT方法原理 93

3.4.2性能分析与实验验证 95

3.4.3小结 98

3.5 P-MUSIC/P-ESPRIT的子空间解释及其准最优性 98

3.5.1全极化与单极化方法差异的子空间解释 98

3.5.2 P-MUSIC/P-ESPRIT方法的性能与全极化极限性能的对比分析 99

3.6本章小结 99

参考文献 100

第4章 色散条件下目标全极化散射中心特征参数估计与性能分析 102

4.1目标CP-GTD模型及其特征参数估计方法 103

4.1.1雷达目标CP-GTD模型 103

4.1.2基于CP-GTD模型的全极化散射中心参数估计 104

4.1.3非相干性和相干性评估指标 106

4.1.4仿真实验及性能评估 107

4.1.5小结 111

4.2目标CP-GTD模型方法的极限性能分析 112

4.2.1 CP-GTD模型参数估计的CRB 112

4.2.2极化色杂波条件下的单点CP-GTD模型的CRB矩阵简化分析 113

4.2.3实验结果分析 114

4.2.4小结 119

4.3基于CP-GTD方法的弹道中段目标特征提取 119

4.3.1目标观测长度特征提取方法 120

4.3.2目标进动频率特征提取方法 121

4.3.3高分辨全极化条件下的弹道中段目标特征提取新方法 121

4.3.4静态实测数据实验与结果分析 122

4.3.5动态数据仿真实验与结果分析 123

4.3.6小结 129

4.4本章小结 129

参考文献 130

第5章 极化SAR图像目标对比增强与人造目标提取 132

5.1极化SAR图像目标对比增强方法 132

5.1.1典型极化对比增强方法的分类及对比 132

5.1.2基于样本像素筛选的极化SAR图像目标对比增强 135

5.1.3基于改善极化相似性的高分辨极化SAR人造目标对比增强 147

5.1.4小结 160

5.2极化SAR图像人造目标提取 161

5.2.1传统的极化SAR图像人造目标提取方法 161

5.2.2基于散射机理分类与频谱相干性分析的极化SAR人造目标提取 168

5.2.3基于散射机理分类与方位对称性判决的极化SAR人造目标提取 185

5.2.4小结 191

参考文献 192

第6章 极化雷达超分辨成像和目标几何特征反演 194

6.1极化雷达超分辨成像与目标特征提取 194

6.1.1基于2D CP-GTD模型的极化ISAR超分辨成像与特征提取 195

6.1.2基于复图像数据的极化SAR超分辨成像与目标特征提取 205

6.1.3全极化二维散射中心特征参数估计的极限性能分析 213

6.1.4小结 216

6.2基于极化空频特征的目标几何特征反演 217

6.2.1典型散射结构的空频域极化特性 218

6.2.2基于2D CP-GTD模型与STFT处理的空域极化特性分析 228

6.2.3基于空频域极化特征的极化SAR图像人造目标几何结构反演 235

6.2.4小结 259

参考文献 259

第7章 典型有源干扰下极化雷达成像 262

7.1抗随机极化干扰的极化SAR成像方法 262

7.1.1极化变换的数学原理及性质 265

7.1.2基于极化变换滤波的极化SAR抗随机极化有源压制干扰方法 274

7.1.3小结 284

7.2抗有源假目标干扰的极化SAR成像方法 285

7.2.1雷达目标和有源假目标的极化SAR信号模型 286

7.2.2有源假目标干扰的鉴别与对消方法 288

7.2.3抗有源假目标干扰的极化SAR仿真实验与结果分析 292

7.2.4小结 295

参考文献 296

附录 298

附录1 M1逆矩阵的求解 298

附录2极化色杂波条件下的单点散射模型CRB求解 298

附录3相干极化相位差的极限估计精度推导 301

附录4极化色杂波条件下 CP-GTD模型参数CRB的求解与简化 303

附录5单位增益的线性极化变换等价于酉矩阵型极化变换 307

附录6最优加权η的求解 308

附录7互易矩阵的对角化 309

附录8相位描述子γ、φ的PDF求解 310

附录9极化散布密度的求解 311

彩图 313