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第一章 绪论1

1.1 低角跟踪概述1

1.1.1 问题由来1

1.1.2 问题界定3

1.1.3 技术难点3

1.1.4 误差成因4

1.1.5 军事需求4

1.2 低角跟踪技术途径6

1.2.1 复角技术6

1.2.2 改进单脉冲7

1.2.3 多维高分辨8

1.2.4 频率分集或捷变9

1.2.5 极化选择9

1.2.6 多目标估计9

1.3 阵列雷达低角跟踪研究现状9

1.3.1 匹配场法10

1.3.2 子孔径法10

1.3.3 自适应天线阵法12

1.3.4 波束域法12

1.3.5 精确多径模型法14

1.3.6 极化分集法21

1.3.7 研究概况23

1.4 本书概貌24

参考文献26

第二章 多径机理与模型29

2.1 引言29

2.2 多径几何关系29

2.2.1 理想平面反射29

2.2.2 近似平面反射30

2.2.3 球面反射31

2.3 菲涅尔区及瑞利判据31

2.3.1 菲涅尔区32

2.3.2 瑞利判据33

2.4 镜面反射机理33

2.4.1 镜面反射系数34

2.4.2 发散因子40

2.4.3 粗糙度因子40

2.5 漫反射机理41

2.6 多径条件下阵列信号模型42

2.7 小结44

附录2A球面多径求解44

参考文献45

第三章 对称波束法46

3.1 引言46

3.2 基本原理46

3.3 对称差波束形成48

3.3.1 约束条件48

3.3.2 对称差波束形成48

3.3.3 最优对称差波束形成50

3.4 对称波束单脉冲测角算法51

3.4.1 和通道、差通道热噪声51

3.4.2 多径加热噪声条件下单脉冲测角52

3.4.3 非镜像对称多径单脉冲比52

3.5 性能分析53

3.5.1 与SNR的关系53

3.5.2 与目标仰角的关系54

3.5.3 与ρ的关系54

3.6 实测数据处理55

3.7 小结57

附录3A对称差波束权矢量推导57

附录3B对称差波束方向图推导58

附录3C差波束极限证明58

参考文献59

第四章 双零点法60

4.1 引言60

4.2 基本原理61

4.3 双零点单脉冲测角算法62

4.3.1 多径阵列信号模型62

4.3.2 ML估计62

4.3.3 双单脉冲测角63

4.3.4 复反射系数估计65

4.4 修正和波束方向图、差方向图及鉴角曲线65

4.4.1 修正和波束、差波束权矢量65

4.4.2 修正和波束方向图、修正差波束方向图66

4.4.3 单脉冲鉴角函数66

4.5 性能分析68

4.5.1 与SNR的关系68

4.5.2 与目标仰角的关系68

4.5.3 与ρ的关系69

4.6 实测数据处理70

4.7 小结71

附录4A ML方程71

附录4B导向矢量求导71

附录4C修正和波束方向图、修正差波束方向图推导72

参考文献73

第五章 子空间匹配法74

5.1 引言74

5.2 多径阵列信号模型75

5.3 算法原理75

5.3.1 ML谱估计75

5.3.2 ρ估计76

5.3.3 几何解释76

5.4 性能分析77

5.4.1 与SNR的关系77

5.4.2 与目标仰角的关系78

5.4.3 与ρ的关系79

5.5 实测数据处理81

5.5.1 实测数据仰角谱81

5.5.2 失效原因量化分析81

5.6 小结82

参考文献83

第六章 子孔径法84

6.1 引言84

6.2 多径阵列信号模型84

6.3 子阵划分85

6.4 算法原理85

6.4.1 子阵级协方差矩阵85

6.4.2 正交矢量86

6.4.3 子阵级仰角谱86

6.4.4 ρ估计86

6.5 最优化实现87

6.6 性能分析88

6.6.1 与SNR的关系88

6.6.2 与目标仰角的关系88

6.6.3 与ρ的关系90

6.7 实测数据处理92

6.8 小结93

附录6A矩阵B的求解93

附录6B正交矢量求解94

参考文献94

第七章 波束域法95

7.1 引言95

7.2 多径阵列信号模型96

7.3 正交波束形成96

7.4 算法原理97

7.4.1 波束域协方差矩阵97

7.4.2 正交矢量97

7.4.3 波束域仰角谱98

7.4.4 ρ估计98

7.5 最优化实现99

7.6 性能分析100

7.6.1 与SNR的关系100

7.6.2 与目标仰角的关系101

7.6.3 与ρ的关系102

7.7 实测数据处理104

7.8 小结105

附录7A矩阵B的求解105

附录7B正交矢量求解106

参考文献107

第八章 空间平滑法109

8.1 引言109

8.2 多径阵列信号模型109

8.3 空间平滑与去相干效能110

8.3.1 前向平滑110

8.3.2 去相干效能112

8.4 FSS-MUSIC谱估计113

8.5 性能分析114

8.5.1 与子阵数的关系114

8.5.2 与SNR的关系115

8.5.3 与目标仰角的关系116

8.5.4 与ρ的关系117

8.6 实测数据处理119

8.7 小结120

参考文献121

第九章 频率分集法122

9.1 引言122

9.2 去相干原理123

9.3 多频多径阵列信号模型126

9.3.1 ρ模型126

9.3.2 多频阵列信号模型127

9.4 MFML谱估计127

9.4.1 MFML-Ⅰ型仰角谱函数128

9.4.2 MFML-Ⅱ型仰角谱函数128

9.4.3 两型仰角谱函数之间的关系129

9.4.4 多频抑制仰角模糊机理131

9.4.5 栅瓣间隔133

9.4.6 频点数与系统带宽134

9.5 性能分析137

9.5.1 测角性能的度量138

9.5.2 与SNR的关系139

9.5.3 与目标仰角的关系140

9.5.4 最小SNR与目标仰角的关系141

9.6 小结142

参考文献143

第十章 极化平滑法145

10.1 引言145

10.2 多径极化阵列信号模型146

10.2.1 极化敏感阵列与几何关系146

10.2.2 直达信号极化模型146

10.2.3 ρ模型147

10.2.4 反射信号极化模型147

10.2.5 多径极化阵列接收信号模型148

10.3 极化平滑与去相关效能149

10.3.1 极化平滑原理149

10.3.2 去相干效能150

10.4 PS-MUSIC谱估计151

10.5 性能分析152

10.5.1 与SNR的关系152

10.5.2 与目标仰角的关系152

10.5.3 与极化角的关系154

10.6 小结155

参考文献155

第十一章 结束语157

11.1 基本结论157

11.2 方法对比158

11.3 研究展望160

11.3.1 漫反射问题160

11.3.2 机载雷达多径问题160

11.3.3 多目标问题161

参考文献161