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童创明，包战 著

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• 雷达成像
• 微波成像
• 目标识别
• 信号处理
• 电磁波散射
• 反演算法
• 雷达技术
• 图像处理
• 目标检测
• SAR成像

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出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561238493

商品编码：29488881087

包装：平装

出版时间：2013-08-01

基本信息

书名：雷达目标微波成像方法

定价：38.00元

作者：童创明,包战

出版社：西北工业大学出版社

出版日期：2013-08-01

ISBN：9787561238493

字数：

页码：184

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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为使我国防空武器系统在对抗中处于优势，提高生存和反突防能力，需要深入发展目标的雷达成像技术，以增强目标的探测与识别能力。童创明、包战主编的这本《雷达目标微波成像方法》研究了目标特征参数提取及反演问题，探讨了隐蔽（墙后、地下及丛林中）目标的成像问题以及机载SAR微动目标检测及微多普勒提取。
　　《雷达目标微波成像方法》是笔者在总结近年来关于雷达目标微波成像方法仿真理论与方法的部分研究成果的基础上编写而成的，可供同行参考。

内容提要

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《雷达目标微波成像方法》系统介绍了雷达目标微波成像的仿真理论与方法，共有13章。主要内容包括概论、目标特征参数提取及反演、穿墙成像技术、地下目标成像技术、丛林环境中目标成像技术、机载SAR微动目标检测及微多普勒提取等。《雷达目标微波成像方法》是作者在总结近年来雷达目标微波成像的仿真理论与方法的部分研究成果的基础上编写而成的，可作为高等院校相关专业高年级本科生及研究生教材，以及相关科研院所的工程技术人员研究雷达目标微波成像时的参考资料。

目录

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章 概论
1.1 研究的背景及意义
1.2 外研究现状
参考文献
篇 目标特征参数提取及反演

第2章 优化算法的原理、改进及性能评估
2.1 梯度类优化算法
2.2 标准粒子群算法
2.3 改进的混合粒子群优化算法
2.4 粒子群优化算法的性能评估
参考文献

第3章 基于远场模式的散射体形状反演
3.1 线性抽样法
3.2 远区散射场的近似
3.3 求解方法和策略
3.4 数值算例
参考文献

第4章 改进粒子群算法在导体柱电磁成像中的应用
4.1 成像模型
4.2 二维导体柱电磁成像
4.3 导体柱成像的加速实现
参考文献

第5章 改进粒子群算法在介质柱成像中的应用
5.1 二维介质柱的散射问题
5.2 二维介质柱的成像问题
5.3 二维介质柱成像的加速实现
5.4 基于玻恩迭代法与粒子群算法的电介质参数重构
参考文献

第6章 线性分布的细金属柱体成像
6.1 细金属柱体散射原理
6.2 基于截断奇异值分解的细金属柱体成像
6.3 基于伪叉算法的细金属柱体成像研究
6.4 基于改进粒子群算法的细金属柱体成像加速实现
参考文献
第2篇 复杂环境中目标成像技术

第7章 雷达近场成像算法
7.1 雷达近场成像模型分析
7.2 雷达近场成像算法
7.3 目标近场成像的影响因素分析
参考文献

第8章 分层介质中目标成像技术
8.1 穿墙成像技术
8.2 地下目标成像技术
参考文献

第9章 丛林环境中目标成像技术
9.1 丛林环境下的成像模型
9.2 丛林环境下的成像算法
9.3 丛林环境下成像的初步研究
参考文献
第3篇 机载SAR微动目标检测及微多普勒提取

0章 单基单通道SAR微多普勒
10.1 振动目标的微多普勒效应分析
10.2 旋转目标的微多普勒效应分析
10.3 “算术平均时频变换法”提取微多普勒
参考文献

1章 基于杂波抑制的微多普勒
11.1 SAR微动目标检测
11.2 基于杂波抑制的振动目标微多普勒提取
11.3 基于杂波抑制的旋转目标微多普勒提取
参考文献

2章 双站SAR微多普勒
12.1 平飞模式下的微多普勒分析
12.2 固定接收机模式下的微多普勒分析
参考文献

3章 极化SAR微多普勒
13.1 极化SAR理论基础
13.2 基于杂波抑制的极化SAR微多普勒分析
13.3 基于Pauli基展开的联合极化SAR微多普勒分析
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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遥感探测的微观视角：从电磁波的奥秘到目标的精细刻画 本书并非聚焦于某一种特定应用场景下的雷达目标微波成像方法，而是旨在为读者打开一扇通往微波成像背后深刻理论与广泛实践的大门。我们将从微波电磁波的本质出发，逐步深入到目标与电磁波的相互作用，并最终探究如何利用这些精妙的相互作用，将抽象的电磁信号转化为直观、丰富的信息，实现对目标的精细刻画与识别。 第一章：微波的语言——电磁波的本质与传播特性 本章将从最基础的物理原理出发，重新审视我们熟悉的微波。我们将深入剖析电磁波的波动方程，理解其横波特性、偏振特性以及随频率变化的传播速度和衰减规律。内容将涵盖： 麦克斯韦方程组的微波语境： 如何将麦克斯韦方程组应用于描述微波在自由空间、介质中的传播，理解其数学形式与物理意义的联系。 微波的频谱与特性： 详细介绍不同频段（如S波段、C波段、X波段、Ku波段等）的微波特性，包括其穿透能力、分辨率潜力以及与大气衰减的关系。 电磁波的传播模型： 探讨在不同环境下的传播模型，如自由空间传播、视距传播、地波传播、天波传播以及多径效应，理解这些模型对成像结果的影响。 微波的能量与功率： 介绍微波信号的能量携带方式，如功率、能量密度等，以及这些参数在雷达系统设计中的重要性。 波导与传输线理论基础： 简要介绍微波在导行结构中的传播原理，为理解雷达系统的内部信号传输打下基础。 第二章：微波与物质的对话——目标的电磁散射理论 电磁波与目标的交互是雷达成像的核心。本章将深入研究微波信号与不同物质目标之间的相互作用，理解目标如何“说话”，以及我们如何“倾听”。我们将涵盖： 目标散射的物理机制： 详细阐述电磁波遇到不同形状、大小、介电常数和磁导率的目标时产生的散射现象，包括镜面反射、漫散射、衍射等。 单体散射与多体散射： 分析单个目标与多个目标组成的复杂场景下的散射特性，理解回波信号的叠加与干扰。 目标散射截面（RCS）的概念： 深入理解RCS的定义、测量方法及其与目标几何形状、材料特性、入射波角度和频率的关系。我们将分析不同类型目标的RCS特性，例如球体、圆柱体、平面板、以及更复杂的飞机、舰船模型。 表面粗糙度对散射的影响： 讨论目标表面粗糙度如何影响微波散射的性质，从镜面反射转向漫散射，以及相关的统计模型（如高斯相关模型、指数相关模型）。 介质材料的微波特性： 深入探讨不同介质材料（如金属、陶瓷、土壤、水、植被等）的介电常数和磁导率对微波散射的影响，以及这些参数如何随频率和温度变化。 特殊目标散射分析： 介绍一些特殊目标（如尖锐边缘、角反射器、穿透性目标）的散射特性，以及如何利用这些特性进行目标识别。 电磁散射数值模拟方法简介： 简要介绍用于分析复杂目标散射特性的数值计算方法，如矩量法（MoM）、有限元法（FEM）、有限时域差分法（FDTD）等，以及它们在理论研究和工程设计中的作用。 第三章：捕捉微弱的回声——雷达信号处理与回波分析 雷达接收到的回波信号往往微弱且复杂，需要精密的信号处理技术才能提取出有用的信息。本章将聚焦于雷达信号处理的核心内容： 脉冲压缩技术： 详细介绍线性调频（LFM）信号的产生、匹配滤波以及其在提高距离分辨率和信噪比方面的作用。探讨其他类型的脉冲压缩技术。 多普勒效应与运动目标检测： 阐述多普勒效应如何体现在回波频率的变化上，以及如何利用多普勒信息区分静止目标和运动目标。介绍多普勒滤波、恒虚警率（CFAR）检测算法等。 距离-多普勒（RD）处理： 结合距离和多普勒信息，实现对目标的二维精细定位和速度测量。 合成孔径雷达（SAR）信号处理原理： 重点介绍SAR的基本工作原理，包括平台运动补偿、方位向信号处理（如距离徙动校正、多普勒处理）以合成等效大孔径，从而实现高分辨率成像。 其他雷达系统信号处理： 简要介绍其他类型雷达（如动目标显示MTI、脉冲多普勒）的信号处理特点。 噪声与干扰的抑制： 探讨各种噪声（热噪声、散粒噪声）和干扰（地杂波、海杂波、电子干扰）的来源，以及相应的抑制方法，如滤波、自适应处理等。 信号辨识与分类初步： 介绍如何利用回波信号的特征（如时域波形、多普勒谱、极化信息）对目标进行初步的分类和识别。 第四章：从信号到图像——微波成像的基本原理与技术 本章将重点阐述如何将处理后的雷达信号转化为可视化的图像，实现对目标的空间几何结构和表面细节的刻画。 成像几何与坐标系： 理解不同成像几何（如侧视、俯视、全方位）下的成像坐标系，以及图像像素与实际地理位置的对应关系。 地平面投影成像（PPI, B-scan）： 介绍基于方位和俯仰角度的成像方法，以及其在指示目标方位和距离信息中的应用。 距离-方位（Range-Azimuth）成像： 详细阐述SAR等系统中的距离-方位二维成像原理，理解如何通过回波信号的距离和方位向信息构建图像。 图像形成算法： 介绍常用的SAR图像形成算法，如后向投影算法（Backprojection）、频谱分析法（Range-Doppler Algorithm）、Chirp Scaling Algorithm等，并分析它们的优缺点和适用场景。 极化成像： 探讨不同极化方式（如HH, VV, HV, VH）回波所携带的目标信息，以及如何通过极化合成和分析来增强目标对比度、区分不同地物类型、识别目标属性。 多视成像与相干处理： 介绍多视技术如何通过多次成像或不同回波数据的组合来提高图像质量、降低相干斑噪声。 成像分辨率与几何保真度： 分析影响成像分辨率的关键因素，如工作频率、带宽、孔径大小、采样率等，以及如何保证图像的几何保真度。 成像中的几何畸变与校正： 讨论由于地形起伏、传感器姿态变化等引起的几何畸变，以及相应的校正方法。 第五章：图像的解读与应用——微波图像的分析与目标识别 获得高质量的微波图像只是第一步，如何从图像中提取有价值的信息，实现目标识别和场景理解，是最终的应用目标。 微波图像的视觉特征分析： 学习识别微波图像中的典型目标形貌、阴影、纹理等特征，理解它们与真实世界目标的对应关系。 亮度和对比度分析： 探讨目标在微波图像中的亮度和对比度如何反映其后向散射强度，以及如何利用这些信息区分不同目标。 纹理特征提取与分析： 介绍用于量化图像纹理的统计方法（如灰度共生矩阵GLCM）和模型方法，以及它们在目标和地物分类中的应用。 目标检测与分割： 讨论如何开发算法自动检测图像中的目标，并将其从背景中分割出来。 基于特征的图像识别： 介绍如何提取目标的几何特征、灰度特征、纹理特征等，并将其与数据库中的模型进行匹配，实现目标识别。 机器学习与深度学习在微波图像分析中的应用： 探讨如何利用机器学习和深度学习技术，如卷积神经网络（CNN），从大量微波图像数据中学习目标特征，实现高精度的目标识别和场景分类。 多源信息融合： 介绍如何将微波图像与其他遥感数据（如光学、红外）或辅助信息（如地形数据、先验知识）进行融合，提高目标识别的准确性和鲁棒性。 微波成像的应用领域展望： 简要概述微波成像在军事侦察、国土安全、资源勘探、灾害监测、环境监测、农业遥感、城市规划等领域的广泛应用前景。 本书旨在通过对这些基础理论和关键技术的系统性阐述，帮助读者建立起对微波成像方法从“为何”到“如何”的全面认知。无论您是雷达系统的设计者、信号处理的研究者，还是遥感图像的分析者，都能从中获得深刻的启发和实用的知识。我们相信，通过深入理解微波的语言和物质的反馈，我们能够更有效地“看见”那些隐藏在电磁波迷雾中的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考价值和拓展潜力是其另一项卓越之处。每一章末尾的参考文献列表都极其详尽和权威，覆盖了从经典论文到最新研究的广泛范围，为希望进行更深层次学术探索的读者提供了清晰的路线图。更难得的是，作者在正文中经常会引用并简要评述一些经典文献的贡献，这不仅是对前人工作的尊重，也为读者提供了一个批判性思考的框架，引导我们去追溯这些概念的源头和演变脉络。此外，书中隐藏着许多可以进一步“深挖”的优化点和待解决的问题，这些“留白”部分，正是激励我们这些后来者进行创新和突破的邀请函。它不试图提供所有问题的终极答案，而是提供了一套顶级的分析工具和思维框架，让我们能够用这本书的方法论去审视和解决未来出现的新问题。总而言之，这更像是一份具有生命力的学术遗产，而非一份终结性的教材，其长期价值不容小觑。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现这本书的一大亮点在于其案例分析的丰富性与贴近实战的程度。它不仅仅停留在纯粹的理论阐述，而是非常注重理论如何落地为实际应用。书中穿插了大量的“工程启示”或“实际考量”的小节，这些部分往往会讨论在真实工作场景中，理论模型可能遇到的局限性，以及如何进行工程上的妥协和优化。比如，在讨论某一模型精度时，作者会立刻引入环境噪声和硬件限制的现实因素，并给出了几种应对策略的比较分析。这种“理想世界”与“真实世界”的对照，极大地增强了本书的实用价值。我感觉，这本书的内容仿佛是作者多年一线工作经验的结晶，他知道哪些理论在实验室里完美，哪些在车间里才真正管用。因此，这本书对于那些希望将学术研究成果转化为实际产品或系统的工程师来说，无疑是一座宝贵的灯塔，指引着他们规避常见的“理论陷阱”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度无疑是令人印象深刻的，它毫不避讳地触及了领域内最前沿、最核心的数学基础和物理模型。对于有一定背景知识的读者而言，这里面的内容几乎可以看作是一次系统性的“内功心法”的修炼。书中对某些关键公式的推导过程进行了详尽的、几乎是手把手的分解，避免了许多教科书中常见的“跳步”现象，确保了读者能够真正理解每一个变量的物理意义和数学作用。我花了好大力气才完全消化了其中关于信号处理和矩阵分解的那几个章节，但当豁然开朗的那一刻，那种智力上的满足感是无与伦比的。作者似乎有一种天赋，能够将那些看似晦涩难懂的物理现象，通过严谨的数学语言进行精准的刻画，使得我们能够透过数字和符号看到背后真实世界的作用力与规律。这绝非一本浅尝辄止的入门读物，它更像是为专业人士准备的一份高精度操作手册，要求读者必须带着敬畏之心，去对待每一个符号和每一个假设。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实颇具匠心，硬壳封面搭配哑光处理，给人一种沉稳、专业的观感。内页纸张的选择也十分考究，厚实且不反光，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。装订线的设计非常牢固，即便是频繁翻阅，内页也丝毫没有松动的迹象。字体排版清晰明了，行间距适中，使得大段的文字阅读起来也毫不费力。我特别欣赏作者在章节标题和图表标注上的处理，使用了一种略带科技感的衬线字体，既保证了可读性，又突显了主题的专业性。书脊上的烫金工艺在灯光下泛着低调的光泽，整个设计语言都在无声地传达着这是一本严肃、值得信赖的学术著作。拿到手里，就能感觉到它在制作上的用心程度，这对于经常需要查阅和引用的专业书籍来说，是一个极大的加分项。封面上的抽象图形设计，虽然没有直接展示书中的具体技术细节，但那种几何化的构图，似乎预示着书中内容蕴含着严谨的数学逻辑和精密的工程原理，让人在翻开之前就已经对即将接触到的知识体系充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

初读此书的感受，便如同走进一个精心布局的迷宫，每一步都充满了逻辑的引导，但又不失探索的乐趣。作者的叙事风格非常线性流畅，从宏观的概念引入，逐步深入到微观的细节分析，整个知识体系的构建如同搭积木一般层层递进，稳固而清晰。我尤其赞赏作者在概念阐释时所采用的类比手法，那些从日常现象中提取出来的生动比喻，极大地降低了理解那些高深莫测的理论壁垒的难度。举例来说，在解释某一复杂算法的迭代过程时，作者竟然能够巧妙地将其比作古老的织布机的工作原理，一下子就让抽象的数学模型变得具象化了。此外，书中的图示和流程图设计得极为精妙，它们并非简单的信息堆砌，而是经过深思熟虑的视觉化工具，往往只需要看一眼图表，就能迅速把握一整个段落的核心思想。这种对读者学习路径的体贴入微的考虑，使得阅读体验远超一般的技术文献，更像是一次由经验丰富的导师陪伴的深度学习之旅。