本書系統(tǒng)闡述了電磁輻射源目標識別的理論和技術，具體包括輻射源目標識別的基本原理、基本過程和理論性能分析方法，基于信號表現(xiàn)形式和基于發(fā)射機畸變的輻射源特征提取技術，復雜信道下的輻射源特征提取技術，基于機器學習的輻射源特征提取、特征降維和分類器技術，輻射源目標識別的接收機設計方法，輻射源目標識別的系統(tǒng)設計和管理，以及輻射源目標識別實例，重點介紹了作者研究團隊近十年在輻射源個體識別方面的研究成果。
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目錄
前言
英文縮寫對照表
第1章 電磁輻射源目標識別技術概述 1
1.1 電磁輻射源目標識別的基本概念 1
1.2 電磁輻射源目標識別的應用需求 4
1.3 電磁輻射源目標識別的研究發(fā)展 5
1.3.1 電子輻射源目標識別的研究發(fā)展 6
1.3.2 通信輻射源目標識別的研究發(fā)展 8
1.3.3 輻射源目標識別的技術發(fā)展路線 11
1.4 電磁輻射源目標識別的技術挑戰(zhàn) 12
1.5 本書主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)組成 13
參考文獻 14
第2章 輻射源目標識別的基本原理 19
2.1 輻射源特征的基本性質(zhì) 19
2.2 輻射源特征的來源 23
2.2.1 信息層的輻射源特征 23
2.2.2 物理層的輻射源特征 25
2.3 輻射源特征提取的基本思路 27
2.3.1 輻射源特征的測量和估計 27
2.3.2 輻射源特征的校正 27
2.3.3 輻射源特征的綜合 28
2.4 輻射源目標識別的基本過程 29
參考文獻 30
第3章 發(fā)射機畸變機理及其表現(xiàn)形式 31
3.1 引言 31
3.2 調(diào)制器畸變及其表現(xiàn)形式 32
3.2.1 IQ正交調(diào)制器 33
3.2.2 VCO直接調(diào)制器 35
3.2.3 VCO間接調(diào)制器 37
3.2.4 頻率源切換調(diào)制器 40
3.3 頻率源畸變及其表現(xiàn)形式 41
3.4 功放畸變及其表現(xiàn)形式 43
3.5 發(fā)射通路濾波器畸變及其表現(xiàn)形式 45
3.6 寄生諧波和載波泄漏 47
3.7 暫態(tài)過程特性 48
3.8 本章小結(jié) 51
參考文獻 51
第4章 輻射源目標識別的理論性能分析 54
4.1 輻射源目標識別的信息論描述 54
4.1.1 輻射源目標識別的信息論模型 54
4.1.2 互信息性能度量及其計算 57
4.1.3 輻射源目標識別的信息論指導 59
4.2 基于似然比檢驗的理論性能分析 60
4.2.1 信號模型 61
4.2.2 似然比檢驗性能推導 64
4.2.3 仿真結(jié)果 67
4.3 本章小結(jié) 68
參考文獻 69
第5章 基于信號表現(xiàn)形式的輻射源特征提取 70
5.1 基于常規(guī)信號參數(shù)的輻射源特征提取 70
5.1.1 通用常規(guī)信號參數(shù) 70
5.1.2 通信輻射源的常規(guī)信號參數(shù) 72
5.1.3 電子輻射源的常規(guī)信號參數(shù) 75
5.2 基于數(shù)學描述和擬合的輻射源特征提取 77
5.2.1 暫態(tài)特性的統(tǒng)計描述 77
5.2.2 暫態(tài)特性的分形描述 78
5.2.3 暫態(tài)特性的多項式擬合 78
5.3 基于域變換的輻射源特征提取 79
5.3.1 時域表示 80
5.3.2 頻域表示 82
5.3.3 線性時頻域表示 82
5.3.4 二次時頻域和模糊函數(shù)表示 84
5.3.5 Hilbert-Huang 變換域表示86
5.3.6 累量函數(shù)和累量譜表示 87
5.3.7 循環(huán)自相關函數(shù)和循環(huán)譜表示 88
5.3.8 變換域方法評述 89
5.4 基于脈內(nèi)無意調(diào)制曲線的電子輻射源特征提取 90
5.5 本章小結(jié) 92
參考文獻 93
第6章 基于發(fā)射機畸變的通信輻射源特征提取 95
6.1 引言 95
6.2 特征提取預處理 96
6.2.1 樣本構(gòu)造 97
6.2.2 同步對齊 98
6.3 暫態(tài)畸變特征提取 100
6.3.1 幅度暫態(tài)指紋特征提取 101
6.3.2 相位暫態(tài)指紋特征提取 102
6.3.3 暫態(tài)畸變特征提取步驟 105
6.3.4 性能分析和比較 105
6.4 IQ 正交調(diào)制畸變特征提取 107
6.4.1 Brik調(diào)制域特征提取方法 107
6.4.2 基于機理的IQ調(diào)制畸變特征提取 108
6.5 頻率調(diào)制畸變特征提取 114
6.5.1 開環(huán)VCO直接調(diào)制的畸變特性參數(shù)估計 115
6.5.2 閉環(huán)VCO直接調(diào)制的畸變特性參數(shù)估計 116
6.5.3 VCO間接調(diào)制的畸變特性參數(shù)估計 118
6.5.4 頻率源切換調(diào)制的畸變特性參數(shù)估計 119
6.5.5 頻率調(diào)制畸變特征提取方法的性能仿真 120
6.6 頻率源畸變特征提取 121
6.6.1 相噪的ARMA信號模型 122
6.6.2 相噪ARMA模型求解 123
6.6.3 性能分析和比較 125
6.7 功放畸變特征提取 126
6.7.1 基于倍頻成分的窄帶功放畸變特征提取 127
6.7.2 基于基頻成分的窄帶功放畸變特征提取 128
6.7.3 性能分析和比較 130
6.8 發(fā)射機畸變特征聯(lián)合提取 131
6.8.1 信號模型 132
6.8.2 聯(lián)合最大似然參數(shù)估計 133
6.8.3 理論性能分析 139
6.8.4 性能仿真和分析 142
6.9 本章小結(jié) 146
參考文獻 146
第7章 復雜信道下的輻射源特征提取 148
7.1 多徑衰落信道下的輻射源特征提取 148
7.1.1 平坦衰落信道下的輻射源特征提取 149
7.1.2 頻率選擇性衰落信道下的通信輻射源特征提取 150
7.1.3 多徑信道下的電子脈沖脈內(nèi)無意調(diào)制特征提取 164
7.2 多普勒效應下輻射源特征提取 165
7.2.1 多普勒效應對輻射源個體識別性能的影響分析 166
7.2.2 多普勒信道下輻射源個體識別的可行性分析 169
7.2.3 多普勒效應下的無意調(diào)相特征提取算法 175
7.3 本章小結(jié) 178
參考文獻 179
第8章 基于機器學習的輻射源特征提取和降維 180
8.1 特征提取預處理 181
8.1.1 基于樣本互相關的時間、頻率和相位對齊 182
8.1.2 多樣本“公共波形”提取方法 183
8.2 基于互信息最大化的特征提取 184
8.3 基于鑒別分析的特征提取 187
8.3.1 LDA方法 187
8.3.2 SDA方法 189
8.3.3 SDA改進方法 190
8.4 基于機器學習的輻射源特征提取 192
8.4.1 基于固定調(diào)制信號的機器學習特征提取 193
8.4.2 基于星座誤差的機器學習特征提取 195
8.4.3 MMI、LDA和SDA的特性小結(jié) 197
8.5 機器學習和機理模型特征提取的比較 197
8.6 基于機器學習的特征選擇和降維 199
8.6.1 特征變換 199
8.6.2 特征選擇 202
8.6.3 特征降維算法小結(jié) 205
8.7 本章小結(jié) 205
參考文獻 206
第9章 輻射源目標識別的分類器設計 208
9.1 輻射源閉集識別 208
9.1.1 基于SVM的閉集識別 208
9.1.2 閉集識別置信度計算 210
9.2 輻射源開集識別 212
9.2.1 基于SVDD的開集識別 212
9.2.2 基于KNN的開集識別 216
9.2.3 多模數(shù)據(jù)的開集識別策略 217
9.2.4 開集識別置信度計算 218
9.3 輻射源信號盲分選 219
9.3.1 盲分選聚類數(shù)估計 219
9.3.2 輻射源信號聚類算法 228
9.4 輻射源識別分類器的工作模式 233
9.5 本章小結(jié) 233
參考文獻 234
第10章 輻射源目標識別的接收機設計 236
10.1 發(fā)射機/接收機畸變校正的研究現(xiàn)狀 237
10.2 接收機畸變的機理和形式 239
10.2.1 接收機濾波畸變影響分析 240
10.2.2 接收機放大器畸變影響分析 241
10.2.3 接收機頻率源畸變影響分析 243
10.2.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換器畸變影響分析 244
10.2.5 接收機IQ不平衡影響分析 245
10.3 固定接收機輻射源個體識別的接收機設計 247
10.3.1 固定接收機設計的理論分析 247
10.3.2 固定接收機設計的仿真驗證 249
10.4 跨接收機輻射源個體識別的接收機校正 251
10.4.1 接收機架構(gòu)設計 252
10.4.2 濾波器和放大器畸變的聯(lián)合校正 253
10.4.3 實驗驗證 258
10.5 輻射源目標識別的信號接收操作 261
10.5.1 接收信號的正/倒譜特性分析 262
10.5.2 濾波采集參數(shù)對信號信噪比的影響分析 263
10.5.3 接收機的設置和操作 264
10.6 本章小結(jié) 267
參考文獻 267
第11章 輻射源目標識別的系統(tǒng)設計和管理 269
11.1 一種輻射源目標識別系統(tǒng)的設計 269
11.2 算法配置和樣本管理 270
11.2.1 算法選擇和參數(shù)配置 270
11.2.2 特征選擇的穩(wěn)定性考量 272
11.2.3 樣本的篩選 272
11.3 輻射源目標特征庫的管理 272
11.3.1 輻射源目標特征庫的初始化 273
11.3.2 輻射源目標特征庫的更新 273
11.4 輻射源特征質(zhì)量的監(jiān)測 275
11.5 本章小結(jié) 276
參考文獻 277
第12章 輻射源目標識別實例 278
12.1 典型超短波突發(fā)信號輻射源目標識別實例 278
12.2 典型衛(wèi)星TDMA 信號輻射源目標識別實例 282
12.3 典型連續(xù)信號的輻射源目標識別實例 284
12.4 典型電子信號的輻射源目標識別實例 286
12.4.1 單頻脈沖雷達 286
12.4.2 線性調(diào)頻雷達 287
12.4.3 民航二次雷達 289
參考文獻 292
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