9787118093766 基于几何扰动滤波的极化合成孔径雷达目标检测方法 国防工业出版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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意 Armando Marino著 著

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• 极化合成孔径雷达
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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118093766

商品编码：29299593239

包装：平装

出版时间：2014-07-01

基本信息

书名：基于几何扰动滤波的极化合成孔径雷达目标检测方法

定价：69.90元

作者：(意) Armando Marino著

出版社：国防工业出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787118093766

字数：

页码：

版次：5

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《基于几何扰动滤波的极化合成孔径雷达目标检测方法》这本博士学位论文展示了一套开创性的研究方法，重点介绍了“扰动分析”这种具有创造性的检测方法。扰动分析能够推进现有算法的性能极限，容许目标的检测在小于分辨单元和深嵌在杂波的环境中进行。这套方法本身极其灵活，而且已经应用于两个由欧洲航天局（ESA）出资的大型项目海事监控M-POL项目和关注森林的土地分类的DRAGON-2项目。《基于几何扰动滤波的极化合成孔径雷达目标检测方法》是一本编排的作品，作者的讲解面面俱到，这使《基于几何扰动滤波的极化合成孔径雷达目标检测方法》能够让读者对问题和解决途径有一个全面的了解。

目录

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章 绪论
参考文献

第2章 合成孔径雷达
2.1 基于SAR的雷达遥感
2.2 几何失真
2.3 目标的统计特性
2.4 雷达散射截面积
2.5 极化获取的表征：散射矩阵
2.5.1 散射矩阵
2.5.2 坐标系
参考文献

第3章 雷达极化特性
3.1 引言
3.2 电磁波的极化特性
3.2.1 极化椭圆
3.2.2 Jones矢量
3.2.3 Stokes矢量
3.2.4.Poincare极化球面
3.2.5 波的分解理论
3.3 目标极化：单目标
3.3.1 辛克莱矩阵和基变换
3.3.2 散射特征矢量
3.3.3 后向散射的情况
3.3.4 极化叉
4.7.1 标准的单目标
参考文献

第5章 极化检测器的统计方法
5.1 引言
5.2 解析的检测器概率密度函数
5.2.l 色杂波假设
5.2.2 白杂波假设
5.2.3 杂波上的一般性假设
5.2.4 针对目标和杂波的一般性假设
5.3 各种概率
5.3.1 色杂波假设
5.3.2 白杂波假设
5.4 接收机工作特性
5.4.1 色杂波假设
5.4.2 白杂波假设
5.4.3 门限的选择
5，5 通过数值仿真估计离散概率函数（DF）
5.5.1 色杂波假设
5.5.2 白杂波假设
参考文献

第6章 机载数据的验证
6.1 引言
6.2 E.SAR数据介绍和总体考虑
6.3 标准目标检测
6.4 选择性检测
6.5 极化特性
6 6 与另一种极化探测器PWF的比较
参考文献

第7章 星载数据的验证
7.1 引言
7.2 ALUS PALSAR
7.2.1 数据描述和总体考虑
7.2.2 标准目标检测
7.3 RADRSAT-2
7.3.1 数据描述
7.3.2 标准目标的检测
7.4 rerraSAR-X
7.4.1 数据描述
7.4.2 标准目标检测
参考文献

第8章 扰动滤波器新近的应用
8.1 引言
8.2 部分目标检测器
8.2.1 公式化表述
8.2.2 物理可行性
8.2.3 参数选择
8.2.4 双极化检测
8.3 分类器
8.3.1 公式化表述
8.3.2 参数选择
8.3.3 监督与非监督版本
8.4 部分目标检测器的验证
8.4.1 所采用的数据集
8.4.2 单目标和部分目标之间的比较
8.4.3 星载数据：“历史的火迹（hfs）”的检测
8.4.4 星载数据：分类
8.4.5 星载数据：双极化检测
8.5 小结
参考文献

第9章 结束语
参考文献
附录1 利用Huynen参数的几何扰动
附录2 忽略交叉项
2.1 单目标检测的性
2 1.1 所采用的自由度的个数
2.1.2 协方差矩阵的秩
2 1.3 性的测试和目标差量
2 2 部分目标占据场景下的检测
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《雷达信号处理导论：从理论到实践》 内容简介 本书是一本关于雷达信号处理的综合性教材，旨在为读者提供深入理解雷达系统原理、信号处理技术以及实际应用的基础。全书内容涵盖了从基础的电磁波传播理论到先进的雷达目标探测与识别方法，力求将理论知识与工程实践相结合，引导读者掌握雷达信号处理的核心技术，并为进一步的专业研究和工程开发打下坚实基础。 第一部分：雷达基础理论与系统构成 本部分将系统阐述雷达工作的基本物理原理，包括电磁波的产生、传播、散射以及接收过程。我们将深入探讨雷达方程，分析影响雷达探测能力的各种因素，如发射功率、天线增益、传播路径损耗、目标雷达散射截面积（RCS）以及接收机灵敏度等。在此基础上，将详细介绍不同类型的雷达系统，包括脉冲雷达、连续波雷达、多普勒雷达、脉冲压缩雷达等，并分析它们的性能特点和适用场景。 电磁波与传播： 介绍电磁波的基本概念，包括波长、频率、波速、极化等。深入讲解电磁波在自由空间、大气中的传播特性，以及反射、折射、衍射等现象。 雷达方程详解： 详细推导和分析雷达方程，解释其中各个参数的物理意义及其对雷达探测距离、分辨率的影响。 雷达系统类型： 对各类经典雷达系统进行分类介绍，包括其工作原理、系统框图、关键组成部分（如发射机、天线、接收机、信号处理器等）以及各自的优缺点。 天线理论： 介绍天线的基本参数，如方向图、增益、极化、带宽等，并讨论不同类型天线（如抛物面天线、相控阵天线）在雷达系统中的应用。 接收机设计： 讲解雷达接收机的基本组成和工作原理，包括低噪声放大器（LNA）、混频器、中频放大器、检波器等，以及噪声和干扰对接收性能的影响。 第二部分：雷达信号的产生与回波分析 本部分将聚焦于雷达信号的产生过程以及回波信号的特性分析。我们将讨论不同类型雷达信号的产生方法，例如脉冲信号的产生与编码，以及连续波信号的调制方式。重点将放在对雷达回波信号的分析，包括回波的幅度、相位、频率和极化信息。通过对这些信息的深入理解，我们可以初步了解目标的距离、速度和方位信息。 雷达信号生成： 介绍脉冲雷达中脉冲的产生、整形、编码技术。讨论连续波雷达中频率调制（FM）和相位调制（PM）等调制方式。 脉冲压缩技术： 详细阐述脉冲压缩的概念、原理和实现方法，如线性调频（Chirp）脉冲和非线性调频脉冲，以及它们如何提高雷达的距离分辨率和信噪比。 回波信号特性： 分析雷达回波信号的幅度、相位、多普勒频移和极化变化。解释这些变化如何反映目标的距离、速度、角位置以及目标的形状、材料和运动状态。 目标散射理论： 简要介绍目标雷达散射截面积（RCS）的概念，以及影响RCS的因素，如目标尺寸、形状、材料、入射角度和频率等。 第三部分：雷达信号的数字化与预处理 在雷达信号被接收后，需要进行数字化和预处理，以便于后续的信号分析和处理。本部分将详细介绍雷达信号的采样、量化过程，以及常用的信号预处理技术，包括滤波、放大、增益控制等。这些预处理步骤对于抑制噪声、增强目标信号、改善信号质量至关重要。 信号采样与量化： 讲解奈奎斯特采样定理，以及如何根据雷达信号的带宽选择合适的采样率。介绍量化过程中的量化误差和动态范围问题。 模拟数字转换（ADC）： 讨论ADC的类型、性能指标（如分辨率、采样速率）以及在雷达系统中的应用。 数字信号预处理： 滤波技术： 详细介绍各种数字滤波器（如FIR滤波器、IIR滤波器）的设计与应用，包括低通滤波、带通滤波、高斯滤波等，用于去除噪声和干扰。 增益控制： 讨论自动增益控制（AGC）和手动增益控制（MGC）在保持信号幅度稳定方面的作用。 脉冲形成与校正： 介绍数字域中对接收到的脉冲信号进行整形和校正的方法，以适应后续处理的需求。 第四部分：雷达目标探测与检测 本部分是雷达信号处理的核心内容之一。我们将深入探讨雷达目标探测的基本原理和各种检测算法。从简单的恒虚警率（CFAR）检测技术，到更复杂的基于统计学和机器学习的检测方法，都将进行详细介绍。目标检测的目的是从噪声和杂波中可靠地识别出目标的存在。 统计检测理论： Neyman-Pearson 准则： 讲解最优 detector 的设计原则，如何在满足特定虚警概率的条件下最大化检测概率。 卡尔曼滤波与粒子滤波（在目标跟踪中的应用）： 介绍这些滤波算法如何结合检测结果对目标进行连续跟踪。 恒虚警率（CFAR）检测： 单元平均 CFAR (CA-CFAR)： 详细介绍其工作原理，如何估计杂波均值并设置自适应阈值。 排序 CFAR (SO-CFAR)： 分析其在杂波分布不均匀情况下的优势。 最大值 CFAR (GO-CFAR)： 讨论其在特定场景下的适用性。 其他 CFAR 变种： 简要介绍其他先进的 CFAR 算法，如单元平均-最大值 CFAR (CAGO-CFAR) 等。 杂波抑制技术： 动目标显示（MTI）与脉冲多普勒（PD）雷达： 详细介绍 MTI 和 PD 雷达如何利用目标的多普勒频移来区分动目标和静止杂波。 杂波图（Clutter Map）技术： 介绍如何通过绘制和利用杂波图来抑制地形、海杂波等。 基于模型的检测： 介绍一些基于先验模型或统计特性的检测方法。 第五部分：雷达目标参数估计与识别 在成功检测到目标后，下一阶段的任务是对目标的关键参数进行精确估计，例如距离、速度、角度等，并进一步对其进行识别，例如区分不同类型的目标。本部分将介绍各种参数估计技术，并探讨目标识别的一些常用方法。 距离测量： 脉冲到达时间测量： 介绍如何通过测量脉冲回波的到达时间来精确确定目标的距离。 脉冲压缩后的距离估计： 讨论脉冲压缩如何提高距离测量精度。 速度测量（多普勒测量）： 多普勒频移测量： 介绍如何利用多普勒频移来精确测量目标的径向速度。 FFT 变换在速度估计中的应用： 讲解快速傅里叶变换（FFT）在多普勒频谱分析和速度估计中的关键作用。 角度测量： 波束形成技术： 介绍如何通过多个天线单元的信号处理来提高角度测量的精度。 单脉冲技术： 讲解单脉冲技术在提高角度测量精度和稳定性的作用。 目标识别技术： 基于雷达散射截面积（RCS）的识别： 介绍如何利用目标 RCS 的变化特性进行识别。 基于回波信号特征的识别： 讨论利用回波信号的幅度、相位、极化等信息进行识别。 模式识别方法： 介绍一些常用的模式识别算法（如支持向量机、神经网络）在雷达目标识别中的应用。 第六部分：现代雷达信号处理技术与应用 本部分将介绍一些现代雷达系统中常用的先进信号处理技术，以及雷达信号处理在各个领域的广泛应用。我们将探讨一些前沿的研究方向，为读者提供更广阔的视野。 合成孔径雷达（SAR）信号处理基础： （注意：此部分内容不深入探讨具体算法，仅为概念性介绍，与具体书籍内容无关）简要介绍 SAR 的工作原理，其如何通过移动平台获取高分辨率二维图像。 自适应信号处理： 介绍自适应滤波器和自适应波束形成技术，它们如何根据环境变化自动调整处理参数以优化性能。 先进的杂波与干扰抑制技术： 介绍更复杂的杂波抑制技术，如空间-时间自适应处理（STAP），以及对电子对抗（ECCM）技术的应对。 机器学习在雷达信号处理中的应用： 探讨如何利用机器学习算法提升目标检测、分类和跟踪的性能，例如深度学习在目标识别中的应用。 雷达应用领域： 气象雷达： 介绍气象雷达在天气监测、预报中的作用。 交通雷达： 讲解交通雷达在交通监控、车辆检测中的应用。 安防雷达： 介绍安防雷达在边境监控、区域警戒中的应用。 医学雷达： 探讨雷达技术在生物信号监测、医学成像中的潜力。 其他应用： 简要提及雷达在航空航天、地质勘探、海洋监测等领域的应用。 附录 数学基础回顾： 包含信号与系统、概率论与数理统计、傅里叶变换等相关数学知识的简要回顾。 常用雷达参数定义： 对雷达系统中常用的关键参数进行详细定义和解释。 参考文献： 列举本书参考的相关学术文献和标准。 本书特色 体系结构清晰： 全书按照从基础到高级的逻辑顺序编排，层层递进，便于读者系统学习。 理论与实践并重： 在介绍理论知识的同时，穿插了大量的工程实例和应用场景分析，增强了内容的实用性。 深入浅出： 语言力求通俗易懂，避免过于晦涩的专业术语，同时保证了内容的严谨性。 图文并茂： 配有丰富的图示和表格，帮助读者直观理解复杂的概念和原理。 面向读者广泛： 适合高等院校电子工程、通信工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及从事雷达系统设计、开发和研究的工程师。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解雷达信号处理的奥秘，掌握核心的处理技术，并为未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我对这类国防工业出版社出版的专业书籍，一向抱持着一种审慎的期待：它们往往在技术细节的保密性和理论的深度上有所侧重，但有时会牺牲掉对初学者或非专业人士的友好度。这本书如果真的聚焦于“几何扰动滤波”，我推测其核心算法部分必然涉及大量的矩阵运算、特征值分解以及随机过程的描述。我希望作者能够提供一个清晰的脉络，从极化散射理论的基本假设出发，逐步过渡到扰动模型的建立，以及如何将这种扰动信息嵌入到目标检测的决策函数中。市面上关于SAR处理的教材很多，但鲜有能将几何本体信息作为主要驱动力的。如果此书能详细阐述如何量化和描述“几何扰动”，比如对粗糙表面散射体的法向量分布进行建模，并展示这种建模如何直接转化为滤波器设计，那它就不仅仅是一本工具书，更是一本开创性的方法论著作了。阅读这类书籍，最大的挑战不在于看不懂公式，而在于理解公式背后的物理意义和工程取舍，期待这本书能在这方面做得更出色。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版，虽然不是评价内容本身，但对于阅读体验至关重要，尤其是涉及大量复杂公式和图表的理工科著作。我个人认为，一本好的专业书籍，其逻辑流程必须是环环相扣的。如果这本书的结构安排得当，应该会从最基础的极化分解（如Freeman-Durden或Cloude-Pottier）开始，然后引出为什么这些经典方法在区分特定几何目标时存在不足，从而自然地过渡到构建“几何扰动”这一创新概念。如果能用清晰的图示来对比传统方法和基于扰动滤波方法的检测结果差异，那将极大地增强读者的理解。特别是对于“扰动”这个词的定义，如果能有不同量级的扰动对检测性能影响的量化分析，那就更好了。我非常期待这本书能为未来更智能、更具物理洞察力的SAR目标识别系统设计提供坚实的理论基石，而不是停留在修修补补的算法改进上。

评分☆☆☆☆☆

这本新近出版的关于极化SAR目标检测的专著，从内容深度和专业性上来说，确实让人眼前一亮。我关注它的原因，首先是它所涉及的领域——极化合成孔径雷达（PolSAR）本身就代表了当前遥感技术的前沿。这本书似乎没有停留在传统的基于能量或灰度的检测方法上，而是深入探讨了如何利用极化信息，也就是散射体的几何结构和材料特性，来增强对特定目标的识别能力。我特别期待看到它如何构建那些“几何扰动滤波”的模型，这听起来就充满了数学的严谨性。通常，这类书籍在理论推导上会比较枯燥，但我希望作者能够在保证理论完备性的同时，也能提供一些实际的案例分析，哪怕是仿真数据也好，让我能直观地感受到这种基于几何特征的滤波手段，相比于传统的$Gamma$分解或H-A-Alpha分解，究竟能带来多少性能上的提升。如果它能清晰阐述如何在复杂地表背景下，有效地区分出那些具有微小几何差异的军事或民用目标，那么这本书的价值就无可估量了。我个人非常看重这种从基础物理模型出发，再到信号处理层面的创新性工作。

评分☆☆☆☆☆

我常常在想，当前SAR信号处理领域的研究热点正在从“如何更好地获取数据”转向“如何更有效地从数据中提取深层信息”。这本书如果能在这个转向中占据一席之地，那说明它研究的“几何扰动”概念确实抓住了问题的关键。在雷达成像中，目标的几何结构是其最本质的特征之一，远比简单的后向散射强度要稳定和可靠。因此，专注于对几何信息的精细化挖掘，是极具前瞻性的方向。我希望阅读后能感受到作者不仅是技术的“操作者”，更是理论的“构建者”。书中是否能引入一些更先进的数学工具，比如微分几何或者拓扑学中的概念，来描述和量化这些“扰动”？这或许能将极化SAR目标检测从一个信号处理问题，提升到更接近于物理学和信息几何的交叉领域。如果能做到这一点，这本书的影响力将远远超出特定的雷达应用范畴，成为跨学科研究的参考典籍。

评分☆☆☆☆☆

从一个应用研究者的角度来看，我们最关心的永远是算法的鲁棒性和计算效率。极化SAR数据的采集和处理本身就是资源密集型的，因此，任何先进的检测算法如果计算复杂度过高，在实际的机载或星载平台上都是难以部署的。这本书的价值将体现在它是否能提供一个高效的实现框架。比如，基于几何扰动的滤波器，它是不是可以被设计成易于并行计算的结构？书中是否提供了关于参数自适应调整的讨论？在实际场景中，大气条件、平台姿态、甚至目标材料的微小变化，都会导致几何模型的假设偏离实际。如果作者仅仅给出了一个在理想条件下表现完美的理论模型，而没有探讨在实际噪声和不确定性影响下的性能边界，那么这本书的实用价值就会大打折扣。我希望看到作者能够坦诚地指出这种滤波方法的局限性，并提出一些工程上的优化策略，例如如何利用深度学习的某些优势来辅助或修正传统的几何模型。