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全书详细阐述真实扩展海场景下雷达电磁成像仿真及目标智能感知领域所涉及的核心理论及关键技术，主要包括基于毛细波相位修正的海面高分辨电磁散射模型、三维时空相关海杂波的统计建模与模拟器实现、海面目标复合场景优化面元电磁散射模型、海场景高分辨雷达图像的频域宽带仿真技术、海上目标微多普勒特征仿真技术、箔条和角反射器无源干扰背景下海场景雷达图像仿真及目标智能识别技术等。

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  “电子与信息作战丛书”序
  前言
  第1章 基于毛细波相位修正的海面高分辨电磁散射模型 1
  1.1 海面几何建模方法 1
  1.1.1 功率谱 2
  1.1.2 角度分布函数 4
  1.1.3 线性海面几何建模 5
  1.2 海面电磁散射经典模型 8
  1.2.1 基尔霍夫近似方法 8
  1.2.2 微扰法 10
  1.2.3 复合表面模型 12
  1.2.4 小斜率近似方法 13
  1.3 毛细波相位修正面元散射模型 16
  1.3.1 漫散射区域的Bragg谐振机制 16
  1.3.2 毛细波相位修正面元散射模型推导 17
  1.3.3 数值计算结果与分析 22
  1.4 基于面元的简化SSA方法 25
  1.4.1 基于面元的简化SSA方法的理论推导 25
  1.4.2 FBS-SSA方法的验证与性能分析 28
  1.5 高海况海面电磁散射模型 32
  1.5.1 破碎波几備型 33
  1.5.2 破碎波散射场计算 34
  1.5.3 考虑破碎波的高海况海面电磁散射模型 36
  1.5.4 高海况海面散射特性分析 36
  1.5.5 高海况海面SAR图像仿真分析 41
  1.6 大幅宽海场景电磁散射计算方法 44
  1.7 本章小结 46
  参考文献 46
  第2章 三维时空相关海杂波的统计建模与FPGA实现 50
  2.1 海杂波统计分布模型及参数估计方法 51
  2.1.1 常见的统计分布模型 51
  2.1.2 统计分布模型的参数估计方法 54
  2.1.3 模型拟合精度评价准则 60
  2.2 海杂波幅度统计特性分析 61
  2.2.1 海杂波幅度分布特性 61
  2.2.2 海杂波时空相关性 66
  2.3 三维时空相关海杂波统计建模方法 73
  2.4 基于FPGA平台的海杂波仿真 76
  2.4.1 功率谱插值扩展方法 77
  2.4.2 HLS优化方法 78
  2.4.3 基础运算单元实现 80
  2.4.4 总体硬件结构 83
  2.4.5 仿真结果分析 88
  2.5 本章小结 91
  参考文献 91
  第3章 基于GO-PO方法的海面目标优化面元电磁散射模型 93
  3.1 复杂目标电磁散射的GO-PO方法 93
  3.1.1 几何光学方法 94
  3.1.2 物理光学方法 95
  3.1.3 面元化的GO-PO方法 98
  3.2 基于GO-PO方法的海面目标复合电磁散射模型 107
  3.2.1 目标与海面复合电磁散射模型的建立 108
  3.2.2 算例验证与分析 109
  3.2.3 舰船目标与海面复合双站散射特性的研究 113
  3.3 基于矩形波束与计算机图形学的复合电磁散射计算加速技术 117
  3.4 基于舰船六自由度运动的复合电磁散射模型 121
  3.4.1 舰船六自由度运动 122
  3.4.2 六自由度运动方程和切片法求解理论 124
  3.4.3 二维海面上舰船六自由度运动仿真 131
  3.4.4 时变海面与运动舰船散射特性分析 137
  3.5 本章小结 140
  参考文献 141
  第4章 海面舰船复合场景的SAR图像仿真 142
  4.1 SAR成像基本原理与方法 143
  4.1.1 SAR高分辨原理 143
  4.1.2 线性调频信号与脉冲压缩 145
  4.2 SAR成像基础算法 147
  4.2.1 距离单元徙动 147
  4.2.2 RD 雜算法 149
  4.2.3 CS 雜算法 154
  4.2.4 FS 雜算法 159
  4.2.5 BP 雜算法 163
  4.3 海面舰船复合场景SAR信号仿真的频域宽带信号模型 163
  4.4 海面舰船复合场景SAR图像仿真与特征分析 166
  4.4.1 海面舰船正侧视SAR图像仿真与特征分析 166
  4.4.2 海面舰船斜视单基SAR图像仿真与特征分析 168
  4.5 本章小结 170
  参考文献 170
  第5章 海面舰船复合场景的ISAR图像仿真 172
  5.1 ISAR成像基本原理与方法 173
  5.1.1 转台成像原理 173
  5.1.2 平动补偿 177
  5.1.3 基于RD成像算法的ISAR成像 183
  5.2 基于STFT的海上舰船ISAR图像仿真 185
  5.2.1 舰船目标ISAR回波模型 185
  5.2.2 舰船目标三维转动对多普勒的影响 186
  5.2.3 基于STFT的ISAR成像算法 188
  5.2.4 目标三维转动ISAR成像分析 189
  5.2.5 海上真实舰船目标ISAR图像仿真 195
  5.3 基于双线性时频变换方法的中低海况舰船目标ISAR成像 197
  5.3.1 中低海况下舰船回波模型 198
  5.3.2 基于双线性时频变换的舰船瞬时ISAR成像 198
  5.3.3 中低海况下舰船ISAR图像仿真与结果分析 200
  5.4 基于CPS的高海况舰船目标ISAR成像 201
  5.4.1 高海况下舰船回波模型 201
  5.4.2 基于CPS参数估计的舰船瞬时ISAR成像 202
  5.4.3 高海况下舰船ISAR图像仿真与结果分析 203
  5.5 本章小结 204
  参考文献 205
  第6章 海面舰船微多普勒特征的仿真分析 208
  6.1 舰船六自由度运动引起的微多普勒特征仿真分析 208
  6.1.1 雷达中的微多普勒效应 208
  6.1.2 舰船六自由度运动引起的微多普勒特征仿真分析 210
  6.1.3 舰船微多普勒特征仿真结果 213
  6.2 基于舰船微多普勒特征的舰船微动特征反演 215
  6.2.1 舰船目标的IF估计方法 215
  6.2.2 运动目标的IF估计结果 215
  6.2.3 舰船目标的微动特征反演 217
  6.3 考虑天线转动的舰船微多普勒特征仿真分析 219
  6.3.1 天线转动模型 219
  6.3.2 仿真结果及分析 221
  6.4 本章小结 225
  参考文献 225
  第7章 无源干扰背景下海场景的雷达图像仿真 227
  7.1 角反射器电磁散射特性分析 227
  7.1.1 充气式二十面体角反射器几何建模 228
  7.1.2 角反射器电磁散射特性仿真分析 229
  7.1.3 角反射器SAR图像仿真与特征分析 231
  7.2 箔条云团散射特性分析 232
  7.2.1 箔条云团几何特性 233
  7.2.2 箔条空气动力学模型 235
  7.2.3 单根箔条电磁散射建模 244
  7.2.4 基于体素分割的箔条云团分区方法 252
  7.2.5 箔条云团电磁散射特性分析 258
  7.2.6 箔条HRRP仿真 266
  7.3 角反射器干扰下海场景的HRRP和RD图像仿真 268
  7.4 典型无源干扰下海场景的SAR图像仿真 272
  7.4.1 角反射器干扰下海场景的SAR图像仿真 272
  7.4.2 角反射器和箔条云团干扰下海场景的SAR图像仿真 274
  7.5 本章小结 275
  参考文献 276
  第8章 基于SAR图像的舰船目标智能识别 278
  8.1 深度学习简介 279
  8.2 海场景舰船目标检测识别的Faster RCNN构建 280
  8.3 基于实测SAR图像数据集的舰船目标检测 282
  8.3.1 实测样本数据集的构建 282
  8.3.2 实测SAR图像中舰船目标检测 283
  8.4 基于仿真SAR图像数据集的舰船目标检测 289
  8.4.1 仿真样本数据集的构建 289
  8.4.2 仿真SAR图像中舰船目标检测 291
  8.5 本章小结 293
  参考文献 293