本书是作者在多个相关项目的基础上撰写而成的，梳理和总结作者近十年来的研究成果。本书主要介绍雷达目标检测分数域理论及应用，分为两部分：第一部分为分数阶傅里叶变换（fractional Fourier transform, FRFT）域雷达动目标检测，主要包括FRFT基本原理及参数估计、FRFT域杂波抑制、谱对消、自相似特性差异动目标检测以及FRFT域杂波图处理技术。第二部分为分数阶表示域微动特征提取及检测，将FRFT域扩展为多种分数阶表示域处理（短时FRFT、分数阶模糊函数、线性正则变换、线性正则模糊函数、分数阶长时间相参积累等），将动目标多普勒处理拓展为微多普勒处理，进一步提高复杂背景下的动目标精细化处理能力。
本书注重原理，联系应用，可作为信号处理、目标检测和识别等相关专业研究生或高年级本科生的教学参考书，也可作为从事该领域研究的研究人员或技术开发人员的学习参考书。

陈小龙，1985年生，海军航空大学副教授，长期从事雷达弱小目标检测方面研究。发表论文90余篇，ESI高被引论文2篇，中国电子学会“电子信息领域优秀论文”1篇，国际会议优秀论文4篇，授权发明专利20余项，出版学术专著2部，雷达专业教材2部。获省部级科技奖励4项、中国电子学会优博、国际无线电联盟（URSI）和国际应用计算电磁学会（ACES）青年科学家奖。入选中国科协青年人才托举工程、中国电子学会优秀科技工作者、山东省优青。担任中国电子学会青年工作委员会委员、信号处理分会委员、青年科学家俱乐部雷达与信号处理专委会秘书长，《雷达学报》《信号处理》《太赫兹科学与电子信息学报》编委、《中国电子学会会员通讯》副主编。

序
前言
第一部分 分数阶傅里叶变换域雷达动目标检测
第1章 雷达微弱目标检测技术概述
1.1 引言
1.2 基于统计模型的目标检测技术
1.3 基于特征差异的目标检测技术
1.4 基于变换域处理的动目标检测技术
1.4.1 动目标显示及杂波抑制方法
1.4.2 基于时频分析的动目标检测方法
1.5 分数阶傅里叶变换域雷达信号处理技术
1.5.1 分数阶傅里叶变换的起源及发展
1.5.2 分数阶变换在动目标检测和识别中的应用
1.6 亟待解决的技术难题
1.7 小结
参考文献
第2章 分数阶傅里叶变换动目标检测原理及参数估计方法
2.1 FRFT定义和性质
2.2 FRFT的离散化计算
2.3 LFM信号的FRFT表示
2.4 最佳变换阶数的确定及LFM参数估计
2.4.1 FRFT域峰度搜索方法
2.4.2 FRFT模对称性参数估计方法
2.4.3 FRFT模最大值参数估计方法
2.5 FRFT动目标检测基本原理
2.5.1 雷达动目标回波模型
2.5.2 雷达动目标信号FRFT域表示及参数估计
2.6 FRFT动目标参数估计精度分析
2.6.1 检测器输出信噪比分析
2.6.2 观测时长对估计精度的影响
2.6.3 搜索步长对估计精度的影响
2.6.4 FRFT中心频率分辨力
2.6.5 仿真分析
2.7 雷达实测数据动目标FRFT谱分析
2.7.1 X波段雷达数据分析
2.7.2 S波段雷达数据分析
2.8 小结
参考文献
第3章 分数阶傅里叶变换域杂波抑制及目标检测方法
3.1 WPT-FRFT杂波抑制及动目标检测方法
3.1.1 WPT抑制杂波
3.1.2 检测性能分析
3.1.3 实测数据验证与分析
3.2 FRFT分级迭代相消多动目标检测与估计方法
3.2.1 多动目标检测与参数估计
3.2.2 实测数据验证与分析
3.3 FRFT域自适应谱线增强动目标检测方法
3.3.1 FRFT域LFM信号自适应滤波方法
3.3.2 FRFT域自适应动目标检测方法
3.3.3 实测数据验证与分析
3.4 小结
参考文献
第4章 分数阶傅里叶变换谱对消动目标检测方法
4.1 基于延时FRFT模函数对消的动目标检测方法
4.1.1 LFM及其延时信号在FRFT域的时移特性
4.1.2 动目标检测方法
4.1.3 实测数据验证与分析
4.2 基于对称旋转角FRFT模函数对消的动目标检测方法
4.2.1 LFM信号和单频信号的对称旋转角FRFT模函数
4.2.2 动目标检测方法
4.2.3 实测数据验证与分析
4.3 两种对消方法性能对比与分析
4.3.1 对比分析与注意的问题
4.3.2 目标运动属性对检测性能的影响
4.3.3 高次项对检测性能的影响
4.3.4 延时的选取准则
4.4 小结
参考文献
第5章 分数阶傅里叶变换域自相似特性差异动目标检测方法
5.1 分数布朗运动在FRFT域的自相似性
5.2 FRFT域杂波的单一分形特性与目标检测
5.2.1 实测海杂波数据
5.2.2 FRFT谱的单一分形特性
5.2.3 FRFT域分形维数的影响因素
5.2.4 利用FRFT域分形Hurst指数的目标检测与性能分析
5.2.5 利用FRFT域其他单一分形特性的目标检测与性能分析
5.3 FRFT域杂波的扩展分形特性与目标检测
5.3.1 FRFT谱的扩展分形特性
5.3.2 FRFT谱扩展分形参数的影响因素
5.3.3 目标检测与性能分析
5.4 FRFT域杂波的多重分形特性与目标检测
5.4.1 FRFT谱的多重分形特性与参数估计
5.4.2 FRFT谱广义Hurst指数的影响因素
5.4.3 目标检测与性能分析
5.5 小结
参考文献
第6章 分数阶傅里叶变换域杂波图动目标检测方法
6.1 时域杂波图对消技术
6.2 FRFT域杂波图对消技术
6.2.1 动目标信号FRFT域时移特性
6.2.2 FRFT域均值杂波图和FRFT域单极点反馈杂波图
6.3 FRFT域杂波图CFAR检测方法
6.3.1 双参数CFAR检测器
6.3.2 检测性能分析
6.4 小结
参考文献
第二部分 分数阶表示域微动特征提取及检测
第7章 微多普勒理论及分析方法概述
7.1 微多普勒研究概述
7.2 海杂波建模及多普勒特征研究现状
7.2.1 动态海面散射杂波建模
7.2.2 海杂波多普勒谱特征分析
7.3 微动目标回波信号建模及检测研究现状
7.3.1 海面微动目标回波信号建模
7.3.2 微动目标特征分析与检测方法
7.4 难点与挑战
7.4.1 海杂波建模及特性分析方面
7.4.2 微动目标回波建模及特性分析方面
7.4.3 微多普勒信号特征提取和检测方面
7.5 小结
参考文献
第8章 海杂波及动目标微多普勒特性认知
8.1 动态海面散射杂波特性认知
8.1.1 改进一维时变海面散射模型及散射