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1.1 雷达数据处理的目的和意义1

第1章 概述1

1.2 雷达数据处理中的基本概念2

1.3 雷达数据处理技术研究的历史与现状5

1.4 本书的范围和概貌7

参考文献10

第2章 状态估计与线性滤波方法12

2.1 引言12

2.2 参数估计12

2.2.1 参数估计的概念12

2.2.2 四种基本估计方法13

2.2.3 估计性质15

2.2.4 静态向量情况下的参数估计17

2.3.1 系统模型21

2.3 卡尔曼滤波21

2.3.2 滤波模型22

2.3.3 滤波器的初始化25

2.3.4 稳态卡尔曼滤波28

2.3.5 卡尔曼滤波算法应用举例28

2.3.6 卡尔曼滤波应用中应注意的一些问题30

2.4 α-β与α-β-γ滤波31

2.4.1 α-β滤波器32

2.4.2 α-β滤波算法的应用举例34

2.4.3 α-β-γ滤波器35

2.5 其他线性滤波技术36

2.5.1 两点外推滤波36

2.5.2 线性自回归滤波36

2.6 卡尔曼滤波与其他线性滤波方法性能比较37

2.7 状态估计的一致性检验38

2.7.1 状态估计误差一致性检验38

2.7.2 新息的一致性检验39

2.7.3 新息的白度检验39

2.7.4 滤波一致性检验的应用举例39

2.8 小结40

参考文献40

第3章 非线性滤波方法42

3.1 引言42

3.2 扩展卡尔曼滤波42

3.2.1 滤波模型42

3.2.2 线性化EKF滤波的误差补偿45

3.3.1 不敏变换46

3.3 不敏卡尔曼滤波46

3.2.3 扩展卡尔曼滤波应用中应注意的一些问题46

3.3.2 滤波模型47

3.4 粒子滤波48

3.4.1 系统状态方程和传感器测量模型48

3.4.2 滤波模型48

3.4.3 EKF、UKF、PF三种非线性滤波算法应用举例49

3.5 基于修正极坐标的非线性滤波方法51

3.5.1 系统模型52

3.5.2 滤波模型55

3.5.3 利用修正的极坐标系对目标进行被动跟踪应用举例55

3.6 小结57

参考文献57

4.2.1 坐标系60

4.2 坐标变换60

4.1 引言60

第4章 量测数据预处理技术60

4.2.2 坐标变换64

4.2.3 几种常用坐标系的变换关系66

4.2.4 几种常用坐标系中的跟踪问题70

4.2.5 跟踪坐标系与滤波状态变量选择75

4.3 野值剔除技术76

4.3.1 野值的定义、成因及分类76

4.3.2 野值的判别方法77

4.4 数据压缩技术78

4.4.1 单雷达的数据压缩78

4.4.2 多雷达系统中的数据压缩79

4.5 小结80

参考文献81

第5章 多目标跟踪中的航迹起始83

5.1 引言83

5.2 航迹起始波门的形状和尺寸83

5.2.1 椭圆（球）波门83

5.2.2 矩形波门85

5.2.3 扇形波门86

5.3 航迹起始算法87

5.3.1 直观法87

5.3.2 逻辑法87

5.3.3 修正的逻辑法89

5.3.4 Hough变换法89

5.3.5 修正的Hough变换法92

5.4 航迹起始算法的比较与分析93

5.3.6 基于Hough变换和逻辑的航迹起始算法93

5.5 航迹起始中的有关问题讨论97

5.6 小结98

参考文献98

第6章 极大似然类多目标数据互联方法100

6.1 引言100

6.2 航迹分叉法100

6.3 联合极大似然算法102

6.4 0-1整数规划法104

6.5 广义相关法106

6.6 几种极大似然类算法性能分析108

6.7 小结109

参考文献109

7.2 最近邻域标准滤波器111

7.3 概率数据互联算法111

第7章 贝叶斯类多目标数据互联方法111

7.1 引言111

7.3.1 状态更新与协方差更新112

7.3.2 互联概率计算114

7.3.3 性能分析116

7.4 联合概率数据互联算法119

7.4.1 JPDA算法的基本模型119

7.4.2 联合事件概率的计算123

7.4.3 状态估计协方差的计算125

7.5 最优贝叶斯算法127

7.6 多假设法128

7.6.1 假设的产生128

7.6.3 假设的简化技巧129

7.6.2 概率计算129

7.7 性能分析130

7.8 小结131

参考文献132

第8章 机动目标跟踪134

8.1 引言134

8.2 具有机动检测的跟踪算法134

8.2.1 可调白噪声模型135

8.2.2 变维滤波算法136

8.2.3 输入估计法137

8.3 自适应跟踪算法139

8.3.1 多模型算法139

8.3.2 Singer模型算法140

8.3.3 当前统计模型算法143

8.3.4 交互式多模型算法144

8.3.5 Jerk模型算法146

8.4 机动目标跟踪算法性能比较148

8.4.1 仿真环境与参数设置148

8.4.2 仿真结果与分析150

8.5 小结153

参考文献154

第9章 多目标跟踪终结理论与航迹管理156

9.1 引言156

9.2 多目标跟踪终结理论156

9.2.1 序列概率比检验（SPRT）算法156

9.2.2 跟踪门方法157

9.2.3 代价函数法157

9.2.4 Bayes算法158

9.2.5 全邻Bayes算法159

9.2.6 算法性能分析159

9.3 航迹管理161

9.3.1 航迹号管理161

9.3.2 航迹质量管理166

9.4 小结170

参考文献170

第10章 无源雷达数据处理技术172

10.1 引言172

10.2 有源雷达的局限性及无源雷达的优点172

10.3 无源雷达数据处理技术174

10.3.1 相位变化率法174

10.3.2 多普勒变化率和方位联合定位178

10.3.3 多模型法180

10.4 小结183

参考文献184

第11章 相控阵和脉冲多普勒雷达数据处理186

11.1 引言186

11.2 相控阵雷达数据处理186

11.2.1 相控阵雷达系统概述186

11.2.2 相控阵雷达数据处理系统的功能和特点188

11.2.3 相控阵雷达的数据处理189

11.3 PD雷达数据处理196

11.3.1 PD雷达系统概述196

11.3.2 PD雷达数据的提取197

11.3.3 PD雷达滤波的典型算法199

参考文献202

11.4 小结202

第12章 雷达组网数据处理技术204

12.1 引言204

12.2 雷达网的设计与分析204

12.2.1 雷达网性能评价指标204

12.2.2 雷达网优化布站206

12.3 单基地雷达组网数据处理209

12.3.1 单基地雷达组网数据处理209

12.3.2 单基地雷达组网的状态估计210

12.4 多基地雷达组网数据处理211

12.4.1 多基地雷达系统的跟踪原理211

12.4.2 多基地雷达组网系统的观测方程211

12.4.3 多基地跟踪系统数据处理的一般过程212

12.5 航迹关联213

12.6 误差配准215

12.6.1 目标位置已知的误差配准215

12.6.2 实时质量控制（RTQC）算法217

12.6.3 最小二乘（LS）算法218

12.6.4 广义最小二乘（GLS）算法219

12.6.5 基于ECEF坐标系的广义最小二乘（ECEF-GLS）算法220

12.7 小结224

参考文献224

第13章 雷达数据处理仿真技术226

13.1 引言226

13.2 系统仿真技术基础226

13.2.1 系统仿真技术的基本概念226

13.2.2 随机噪声的数字仿真228

13.3.1 目标运动模型的仿真232

13.3 雷达数据处理算法仿真232

13.3.2 观测过程的仿真235

13.3.3 跟踪滤波及航迹管理236

13.4 算法仿真示例241

13.5 小结247

参考文献248

第14章 雷达数据处理的实际应用249

14.1 引言249

14.2 在空中交通管制系统中的应用249

14.2.1 用途、组成和要求249

14.2.2 雷达数据处理结构250

14.2.3 空中交通管制实例252

14.3 在船用导航雷达中的应用254

14.4.1 用途、组成和要求256

14.4 在海上监视系统中的应用256

14.4.2 海上控制系统的结构257

14.5 在防空系统中的应用257

14.6 在陆基对空警戒雷达中的应用259

14.7 在机载预警雷达中的应用259

14.8 在舰载警戒火控雷达系统中的应用260

14.9 小结261

参考文献261

第15章 回顾、建议与展望264

15.1 引言264

15.2 研究成果回顾264

15.3 问题与建议266

15.4 研究方向展望267