On statistical theory of radar measurements

Juha Vierinen

On statistical theory of radar measurements

Julkaisun otsikon käännös: Tutkamittausten tilastollisesta mallintamisesta

Juha Vierinen

Tutkimustuotos: Doctoral Thesis › Collection of Articles

Abstrakti

Suurin osa tutkamittauksista on hyvin kohinaisia, siksi tilastolliset menetelmät ovat tärkeässä osassa niiden analyysissä. Lisäksi monet tutkakohteet ovat luonteeltaan satunnaisia prosesseja. Tässä väitöskirjassa sovelletaan tilastollisen inversioteorian menetelmiä erilaisten tutkamittausten mallintamiseen. Väitöskirjan johdanto käsittelee ensin eräitä tärkeitä matemaattisia ja numeerisia menetelmiä. Näitä sovelletaan tyypillisesti tutkamittausten tilastollisessa mallintamisessa ja käytännön sovellutuksissa. Tämän jälkeen esittelemme muutamia erilaisia tutkamittaustyyppejä ja mittausmalleja keskittyen erityisesti suurtehotutkiin. Käyttäen hyödyksi näitä malleja, käymme lopuksi läpi tutkamittausten tilastollisen kokeiden suunnittelun periaatteita. Tämä tyypillisesti tarkoittaa optimaalista tutkan lähetteiden suunnittelua. Tämän väitöskirjan sisältämät julkaisut pitävät sisällään käytännön sovellutuksia väitöskirjan johdannossa esitellyistä aiheista. Julkaisut keskittyvät seuraaviin suurtehotutkamittauksia koskeviin aiheisiin: epäkoherentin sironnan amplitudin estimointi koodatuilla pulsseilla, epäkoherentin sironnan tutkamittausten lähetteiden aaltomuotojen optimointi, Kuun kartoitus suuren laskennallisen läpimitan tutkalla sekä Cosmos- ja Iridium-satelliittien törmäyksen aiheuttaman avaruusromupilven mittaukset.

Julkaisun otsikon käännös	Tutkamittausten tilastollisesta mallintamisesta
Alkuperäiskieli	Englanti
Pätevyys	Tohtorintutkinto
Myöntävä instituutio	Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja	Oja, Erkki, Vastuuprofessori Lehtinen, Markku, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
Kustantaja	Aalto University
Painoksen ISBN	978-952-60-4778-2
Sähköinen ISBN	978-952-60-4779-9
Tila	Julkaistu - 2012
OKM-julkaisutyyppi	G5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

suurtehotutkat
tilastollinen inversio
tutkakoodaus
geofysiikka
epäkoherentti sironta
avaruusromu
planetaarinen tutka

Pääsy asiakirjaan

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-4779-9

Siteeraa tätä

@phdthesis{ff7bed4eed324f60a4b07870302a9eb6,

title = "On statistical theory of radar measurements",

abstract = "Statistical treatment of radar measurements is important as most radar measurements are corrupted by random receiver noise. In addition to this, many radar targets themselves have to be modeled as random processes. It is therefore not a coincidence that this thesis uses the framework of statistical inverse problems for modeling radar measurements. The introductory part of this thesis first goes through some important mathematical and numerical methods that can be used to model radar measurements and to apply these models in practice. We then describe several different types of radar measurements, with emphasis on high power large aperture radars. After this, we go through several useful radar measurement models. Finally, with the help of these models, we discuss optimal experiment design -- which typically amounts to radar transmission waveform optimization. The publications included in this thesis contain practical applications of the topics described in the introduction, including amplitude domain estimation of incoherent scatter signals, radar transmission code optimization, inverse synthetic aperture radar, and measurements of space debris.",

keywords = "high power large aperture radar, statistical inverse problems, radar transmission coding, geophysics, incoherent scatter radar, space debris, planetary radar, suurtehotutkat, tilastollinen inversio, tutkakoodaus, geofysiikka, ep{\"a}koherentti sironta, avaruusromu, planetaarinen tutka, high power large aperture radar, statistical inverse problems, radar transmission coding, geophysics, incoherent scatter radar, space debris, planetary radar",

author = "Juha Vierinen",

year = "2012",

language = "English",

isbn = "978-952-60-4778-2",

series = "Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS",

publisher = "Aalto University",

number = "115",

address = "Finland",

school = "Aalto University",

}

TY - BOOK

T1 - On statistical theory of radar measurements

AU - Vierinen, Juha

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Statistical treatment of radar measurements is important as most radar measurements are corrupted by random receiver noise. In addition to this, many radar targets themselves have to be modeled as random processes. It is therefore not a coincidence that this thesis uses the framework of statistical inverse problems for modeling radar measurements. The introductory part of this thesis first goes through some important mathematical and numerical methods that can be used to model radar measurements and to apply these models in practice. We then describe several different types of radar measurements, with emphasis on high power large aperture radars. After this, we go through several useful radar measurement models. Finally, with the help of these models, we discuss optimal experiment design -- which typically amounts to radar transmission waveform optimization. The publications included in this thesis contain practical applications of the topics described in the introduction, including amplitude domain estimation of incoherent scatter signals, radar transmission code optimization, inverse synthetic aperture radar, and measurements of space debris.

AB - Statistical treatment of radar measurements is important as most radar measurements are corrupted by random receiver noise. In addition to this, many radar targets themselves have to be modeled as random processes. It is therefore not a coincidence that this thesis uses the framework of statistical inverse problems for modeling radar measurements. The introductory part of this thesis first goes through some important mathematical and numerical methods that can be used to model radar measurements and to apply these models in practice. We then describe several different types of radar measurements, with emphasis on high power large aperture radars. After this, we go through several useful radar measurement models. Finally, with the help of these models, we discuss optimal experiment design -- which typically amounts to radar transmission waveform optimization. The publications included in this thesis contain practical applications of the topics described in the introduction, including amplitude domain estimation of incoherent scatter signals, radar transmission code optimization, inverse synthetic aperture radar, and measurements of space debris.

KW - high power large aperture radar

KW - statistical inverse problems

KW - radar transmission coding

KW - geophysics

KW - incoherent scatter radar

KW - space debris

KW - planetary radar

KW - suurtehotutkat

KW - tilastollinen inversio

KW - tutkakoodaus

KW - geofysiikka

KW - epäkoherentti sironta

KW - avaruusromu

KW - planetaarinen tutka

KW - high power large aperture radar

KW - statistical inverse problems

KW - radar transmission coding

KW - geophysics

KW - incoherent scatter radar

KW - space debris

KW - planetary radar

M3 - Doctoral Thesis

SN - 978-952-60-4778-2

T3 - Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS

PB - Aalto University

ER -

On statistical theory of radar measurements

Abstrakti

Tutkimusalat

Pääsy asiakirjaan

Sormenjälki

Siteeraa tätä