實孔徑雷達(dá)(real aperture radar，RAR)憑借搜索視場寬、重訪效率高的優(yōu)勢，在場面監(jiān)視、氣象探測以及船舶導(dǎo)航等眾多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。然而，受天線尺寸與衍射極限的制約，RAR 波束寬、角分辨率差，致使地海雜波強(qiáng)烈，角度鄰近目標(biāo)發(fā)生混疊，導(dǎo)致遠(yuǎn)距離前方目標(biāo)難以被發(fā)現(xiàn)、區(qū)分、定位和跟蹤?，F(xiàn)有角分辨率提升技術(shù)，如合成孔徑雷達(dá)(synthetic aperture radar，SAR)和多普勒波束銳化(Doppler beam sharpening，DBS)技術(shù)，依賴?yán)走_(dá)與目標(biāo)之間相對運(yùn)動所產(chǎn)生的觀測視角變化來提高角分辨率。然而，這種技術(shù)原理決定了其在目標(biāo)和平臺相對靜止，或者運(yùn)動平臺前視等應(yīng)用場景中存在局限性，無法有效發(fā)揮作用。因此，探索和研究突破衍射極限的RAR 角分辨率提升新技術(shù)具有極為重要的意義。

電子科技大學(xué)角超分辨結(jié)果

電子科技大學(xué)作為國內(nèi)研究角超分辨方法最早的科研單位之一，自主設(shè)計并開展了機(jī)載RAR 前視成像試驗，論證了角超分辨方法在工程實踐中的可行性。

角超分辨技術(shù)利用RAR 掃描回波序列中包含的目標(biāo)域信息，實現(xiàn)從回波數(shù)據(jù)域到場景目標(biāo)域的反演，是提升RAR 角分辨率的重要技術(shù)途徑。作為持續(xù)跟蹤國際最先進(jìn)雷達(dá)成像技術(shù)發(fā)展動態(tài)而組織撰寫的著作之一，《雷達(dá)實孔徑角超分辨技術(shù)》專門論述RAR 角超分辨技術(shù)的發(fā)展動態(tài)、理論模型、誤差補(bǔ)償、信號處理及工程實現(xiàn)等問題。全書共分8 章。

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雷達(dá)實孔徑角超分辨技術(shù)

楊建宇 等 著

北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 12

ISBN 978-7-03-081470-8

• 第 1 章闡述RAR 成像的研究背景與重要意義，討論RAR 的系統(tǒng)組成、工作模式和信號處理流程，剖析RAR 波束內(nèi)角分辨問題的由來與角超分辨的內(nèi)涵，梳理實現(xiàn)角超分辨成像的多種技術(shù)體制，并總結(jié)技術(shù)動態(tài)。最后，簡要概述本書的結(jié)構(gòu)安排。

• 第2章探索了空間分辨形成的物理基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)實質(zhì)，闡述實現(xiàn)角超分辨的空時變性契合理論與測度方法，并分析不同空時變性來源下角超分辨能力的差異及適用場景。

• 第3章根據(jù)雷達(dá)平臺與目標(biāo)之間的幾何關(guān)系，分析作用距離歷史和波束駐留時間的變化規(guī)律，進(jìn)而建立卷積和矢量類卷積回波模型，并定量推導(dǎo)不同模型下平臺運(yùn)動速度的理論適用邊界。

• 第4章分析天線方向圖畸變和平臺運(yùn)動的影響，并討論相關(guān)的補(bǔ)償和參數(shù)估計方法。

• 第5章～第7章分別闡述基于空間譜估計、統(tǒng)計優(yōu)化和正則化理論的角超分辨數(shù)學(xué)方法，最后通過仿真實驗和實測數(shù)據(jù)對各類方法的角超分辨性能進(jìn)行驗證。

• 第8章從波束控制和實時信號處理兩個方面討論實現(xiàn)RAR 角超分辨所需的支撐技術(shù)，并分別基于圖形處理器(graphics processing unit，GPU)和現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmable gate array，F(xiàn)PGA)平臺給出實時信號處理的工程實現(xiàn)方案。

本書內(nèi)容結(jié)合了作者長期的研究實踐與最新成果，具有系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實用性，期望為讀者系統(tǒng)和深入地了解該領(lǐng)域的理論、方法和技術(shù)提供便利。

本文摘編自《雷達(dá)實孔徑角超分辨技術(shù)》（楊建宇等著. 北京 : 科學(xué)出版社, 2025.12）一書“前言”“第1 章 概論”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-081470-8

責(zé)任編輯：張艷芬 楊 然

本書圍繞實孔徑雷達(dá)角分辨率提升難題，結(jié)合作者長期實踐和最新成果，深入剖析角超分辨的物理基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)實質(zhì)、潛力測度、回波模型和性能邊界等理論問題，系統(tǒng)闡述角超分辨的正則化、統(tǒng)計優(yōu)化和空間譜估計等處理方法。此外，還詳細(xì)介紹角超分辨的參數(shù)估計、誤差補(bǔ)償和高效計算等工程實現(xiàn)技術(shù)。

本書適合雷達(dá)等相關(guān)領(lǐng)域的科技人員和管理人員閱讀，也可作為高等院校電子科學(xué)與技術(shù)、通信與信息工程專業(yè)的研究生參考書。

（本文編輯：劉四旦）

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