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童創明，包戰 著

圖書標籤:

• 雷達成像
• 微波成像
• 目標識彆
• 信號處理
• 電磁波散射
• 反演算法
• 雷達技術
• 圖像處理
• 目標檢測
• SAR成像

店鋪： 愛尚美潤圖書專營店

齣版社： 西北工業大學齣版社

ISBN：9787561238493

商品編碼：29488881087

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名：雷達目標微波成像方法

定價：38.00元

作者：童創明,包戰

齣版社：西北工業大學齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787561238493

字數：

頁碼：184

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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為使我國防空武器係統在對抗中處於優勢，提高生存和反突防能力，需要深入發展目標的雷達成像技術，以增強目標的探測與識彆能力。童創明、包戰主編的這本《雷達目標微波成像方法》研究瞭目標特徵參數提取及反演問題，探討瞭隱蔽（牆後、地下及叢林中）目標的成像問題以及機載SAR微動目標檢測及微多普勒提取。
　　《雷達目標微波成像方法》是筆者在總結近年來關於雷達目標微波成像方法仿真理論與方法的部分研究成果的基礎上編寫而成的，可供同行參考。

內容提要

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《雷達目標微波成像方法》係統介紹瞭雷達目標微波成像的仿真理論與方法，共有13章。主要內容包括概論、目標特徵參數提取及反演、穿牆成像技術、地下目標成像技術、叢林環境中目標成像技術、機載SAR微動目標檢測及微多普勒提取等。《雷達目標微波成像方法》是作者在總結近年來雷達目標微波成像的仿真理論與方法的部分研究成果的基礎上編寫而成的，可作為高等院校相關專業高年級本科生及研究生教材，以及相關科研院所的工程技術人員研究雷達目標微波成像時的參考資料。

目錄

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章 概論
1.1 研究的背景及意義
1.2 外研究現狀
參考文獻
篇 目標特徵參數提取及反演

第2章 優化算法的原理、改進及性能評估
2.1 梯度類優化算法
2.2 標準粒子群算法
2.3 改進的混閤粒子群優化算法
2.4 粒子群優化算法的性能評估
參考文獻

第3章 基於遠場模式的散射體形狀反演
3.1 綫性抽樣法
3.2 遠區散射場的近似
3.3 求解方法和策略
3.4 數值算例
參考文獻

第4章 改進粒子群算法在導體柱電磁成像中的應用
4.1 成像模型
4.2 二維導體柱電磁成像
4.3 導體柱成像的加速實現
參考文獻

第5章 改進粒子群算法在介質柱成像中的應用
5.1 二維介質柱的散射問題
5.2 二維介質柱的成像問題
5.3 二維介質柱成像的加速實現
5.4 基於玻恩迭代法與粒子群算法的電介質參數重構
參考文獻

第6章 綫性分布的細金屬柱體成像
6.1 細金屬柱體散射原理
6.2 基於截斷奇異值分解的細金屬柱體成像
6.3 基於僞叉算法的細金屬柱體成像研究
6.4 基於改進粒子群算法的細金屬柱體成像加速實現
參考文獻
第2篇 復雜環境中目標成像技術

第7章 雷達近場成像算法
7.1 雷達近場成像模型分析
7.2 雷達近場成像算法
7.3 目標近場成像的影響因素分析
參考文獻

第8章 分層介質中目標成像技術
8.1 穿牆成像技術
8.2 地下目標成像技術
參考文獻

第9章 叢林環境中目標成像技術
9.1 叢林環境下的成像模型
9.2 叢林環境下的成像算法
9.3 叢林環境下成像的初步研究
參考文獻
第3篇 機載SAR微動目標檢測及微多普勒提取

0章 單基單通道SAR微多普勒
10.1 振動目標的微多普勒效應分析
10.2 鏇轉目標的微多普勒效應分析
10.3 “算術平均時頻變換法”提取微多普勒
參考文獻

1章 基於雜波抑製的微多普勒
11.1 SAR微動目標檢測
11.2 基於雜波抑製的振動目標微多普勒提取
11.3 基於雜波抑製的鏇轉目標微多普勒提取
參考文獻

2章 雙站SAR微多普勒
12.1 平飛模式下的微多普勒分析
12.2 固定接收機模式下的微多普勒分析
參考文獻

3章 極化SAR微多普勒
13.1 極化SAR理論基礎
13.2 基於雜波抑製的極化SAR微多普勒分析
13.3 基於Pauli基展開的聯閤極化SAR微多普勒分析
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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遙感探測的微觀視角：從電磁波的奧秘到目標的精細刻畫 本書並非聚焦於某一種特定應用場景下的雷達目標微波成像方法，而是旨在為讀者打開一扇通往微波成像背後深刻理論與廣泛實踐的大門。我們將從微波電磁波的本質齣發，逐步深入到目標與電磁波的相互作用，並最終探究如何利用這些精妙的相互作用，將抽象的電磁信號轉化為直觀、豐富的信息，實現對目標的精細刻畫與識彆。 第一章：微波的語言——電磁波的本質與傳播特性 本章將從最基礎的物理原理齣發，重新審視我們熟悉的微波。我們將深入剖析電磁波的波動方程，理解其橫波特性、偏振特性以及隨頻率變化的傳播速度和衰減規律。內容將涵蓋： 麥剋斯韋方程組的微波語境： 如何將麥剋斯韋方程組應用於描述微波在自由空間、介質中的傳播，理解其數學形式與物理意義的聯係。 微波的頻譜與特性： 詳細介紹不同頻段（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、分辨率潛力以及與大氣衰減的關係。 電磁波的傳播模型： 探討在不同環境下的傳播模型，如自由空間傳播、視距傳播、地波傳播、天波傳播以及多徑效應，理解這些模型對成像結果的影響。 微波的能量與功率： 介紹微波信號的能量攜帶方式，如功率、能量密度等，以及這些參數在雷達係統設計中的重要性。 波導與傳輸綫理論基礎： 簡要介紹微波在導行結構中的傳播原理，為理解雷達係統的內部信號傳輸打下基礎。 第二章：微波與物質的對話——目標的電磁散射理論 電磁波與目標的交互是雷達成像的核心。本章將深入研究微波信號與不同物質目標之間的相互作用，理解目標如何“說話”，以及我們如何“傾聽”。我們將涵蓋： 目標散射的物理機製： 詳細闡述電磁波遇到不同形狀、大小、介電常數和磁導率的目標時産生的散射現象，包括鏡麵反射、漫散射、衍射等。 單體散射與多體散射： 分析單個目標與多個目標組成的復雜場景下的散射特性，理解迴波信號的疊加與乾擾。 目標散射截麵（RCS）的概念： 深入理解RCS的定義、測量方法及其與目標幾何形狀、材料特性、入射波角度和頻率的關係。我們將分析不同類型目標的RCS特性，例如球體、圓柱體、平麵闆、以及更復雜的飛機、艦船模型。 錶麵粗糙度對散射的影響： 討論目標錶麵粗糙度如何影響微波散射的性質，從鏡麵反射轉嚮漫散射，以及相關的統計模型（如高斯相關模型、指數相關模型）。 介質材料的微波特性： 深入探討不同介質材料（如金屬、陶瓷、土壤、水、植被等）的介電常數和磁導率對微波散射的影響，以及這些參數如何隨頻率和溫度變化。 特殊目標散射分析： 介紹一些特殊目標（如尖銳邊緣、角反射器、穿透性目標）的散射特性，以及如何利用這些特性進行目標識彆。 電磁散射數值模擬方法簡介： 簡要介紹用於分析復雜目標散射特性的數值計算方法，如矩量法（MoM）、有限元法（FEM）、有限時域差分法（FDTD）等，以及它們在理論研究和工程設計中的作用。 第三章：捕捉微弱的迴聲——雷達信號處理與迴波分析 雷達接收到的迴波信號往往微弱且復雜，需要精密的信號處理技術纔能提取齣有用的信息。本章將聚焦於雷達信號處理的核心內容： 脈衝壓縮技術： 詳細介紹綫性調頻（LFM）信號的産生、匹配濾波以及其在提高距離分辨率和信噪比方麵的作用。探討其他類型的脈衝壓縮技術。 多普勒效應與運動目標檢測： 闡述多普勒效應如何體現在迴波頻率的變化上，以及如何利用多普勒信息區分靜止目標和運動目標。介紹多普勒濾波、恒虛警率（CFAR）檢測算法等。 距離-多普勒（RD）處理： 結閤距離和多普勒信息，實現對目標的二維精細定位和速度測量。 閤成孔徑雷達（SAR）信號處理原理： 重點介紹SAR的基本工作原理，包括平颱運動補償、方位嚮信號處理（如距離徙動校正、多普勒處理）以閤成等效大孔徑，從而實現高分辨率成像。 其他雷達係統信號處理： 簡要介紹其他類型雷達（如動目標顯示MTI、脈衝多普勒）的信號處理特點。 噪聲與乾擾的抑製： 探討各種噪聲（熱噪聲、散粒噪聲）和乾擾（地雜波、海雜波、電子乾擾）的來源，以及相應的抑製方法，如濾波、自適應處理等。 信號辨識與分類初步： 介紹如何利用迴波信號的特徵（如時域波形、多普勒譜、極化信息）對目標進行初步的分類和識彆。 第四章：從信號到圖像——微波成像的基本原理與技術 本章將重點闡述如何將處理後的雷達信號轉化為可視化的圖像，實現對目標的空間幾何結構和錶麵細節的刻畫。 成像幾何與坐標係： 理解不同成像幾何（如側視、俯視、全方位）下的成像坐標係，以及圖像像素與實際地理位置的對應關係。 地平麵投影成像（PPI, B-scan）： 介紹基於方位和俯仰角度的成像方法，以及其在指示目標方位和距離信息中的應用。 距離-方位（Range-Azimuth）成像： 詳細闡述SAR等係統中的距離-方位二維成像原理，理解如何通過迴波信號的距離和方位嚮信息構建圖像。 圖像形成算法： 介紹常用的SAR圖像形成算法，如後嚮投影算法（Backprojection）、頻譜分析法（Range-Doppler Algorithm）、Chirp Scaling Algorithm等，並分析它們的優缺點和適用場景。 極化成像： 探討不同極化方式（如HH, VV, HV, VH）迴波所攜帶的目標信息，以及如何通過極化閤成和分析來增強目標對比度、區分不同地物類型、識彆目標屬性。 多視成像與相乾處理： 介紹多視技術如何通過多次成像或不同迴波數據的組閤來提高圖像質量、降低相乾斑噪聲。 成像分辨率與幾何保真度： 分析影響成像分辨率的關鍵因素，如工作頻率、帶寬、孔徑大小、采樣率等，以及如何保證圖像的幾何保真度。 成像中的幾何畸變與校正： 討論由於地形起伏、傳感器姿態變化等引起的幾何畸變，以及相應的校正方法。 第五章：圖像的解讀與應用——微波圖像的分析與目標識彆 獲得高質量的微波圖像隻是第一步，如何從圖像中提取有價值的信息，實現目標識彆和場景理解，是最終的應用目標。 微波圖像的視覺特徵分析： 學習識彆微波圖像中的典型目標形貌、陰影、紋理等特徵，理解它們與真實世界目標的對應關係。 亮度和對比度分析： 探討目標在微波圖像中的亮度和對比度如何反映其後嚮散射強度，以及如何利用這些信息區分不同目標。 紋理特徵提取與分析： 介紹用於量化圖像紋理的統計方法（如灰度共生矩陣GLCM）和模型方法，以及它們在目標和地物分類中的應用。 目標檢測與分割： 討論如何開發算法自動檢測圖像中的目標，並將其從背景中分割齣來。 基於特徵的圖像識彆： 介紹如何提取目標的幾何特徵、灰度特徵、紋理特徵等，並將其與數據庫中的模型進行匹配，實現目標識彆。 機器學習與深度學習在微波圖像分析中的應用： 探討如何利用機器學習和深度學習技術，如捲積神經網絡（CNN），從大量微波圖像數據中學習目標特徵，實現高精度的目標識彆和場景分類。 多源信息融閤： 介紹如何將微波圖像與其他遙感數據（如光學、紅外）或輔助信息（如地形數據、先驗知識）進行融閤，提高目標識彆的準確性和魯棒性。 微波成像的應用領域展望： 簡要概述微波成像在軍事偵察、國土安全、資源勘探、災害監測、環境監測、農業遙感、城市規劃等領域的廣泛應用前景。 本書旨在通過對這些基礎理論和關鍵技術的係統性闡述，幫助讀者建立起對微波成像方法從“為何”到“如何”的全麵認知。無論您是雷達係統的設計者、信號處理的研究者，還是遙感圖像的分析者，都能從中獲得深刻的啓發和實用的知識。我們相信，通過深入理解微波的語言和物質的反饋，我們能夠更有效地“看見”那些隱藏在電磁波迷霧中的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度無疑是令人印象深刻的，它毫不避諱地觸及瞭領域內最前沿、最核心的數學基礎和物理模型。對於有一定背景知識的讀者而言，這裏麵的內容幾乎可以看作是一次係統性的“內功心法”的修煉。書中對某些關鍵公式的推導過程進行瞭詳盡的、幾乎是手把手的分解，避免瞭許多教科書中常見的“跳步”現象，確保瞭讀者能夠真正理解每一個變量的物理意義和數學作用。我花瞭好大力氣纔完全消化瞭其中關於信號處理和矩陣分解的那幾個章節，但當豁然開朗的那一刻，那種智力上的滿足感是無與倫比的。作者似乎有一種天賦，能夠將那些看似晦澀難懂的物理現象，通過嚴謹的數學語言進行精準的刻畫，使得我們能夠透過數字和符號看到背後真實世界的作用力與規律。這絕非一本淺嘗輒止的入門讀物，它更像是為專業人士準備的一份高精度操作手冊，要求讀者必須帶著敬畏之心，去對待每一個符號和每一個假設。

評分☆☆☆☆☆

這本書的參考價值和拓展潛力是其另一項卓越之處。每一章末尾的參考文獻列錶都極其詳盡和權威，覆蓋瞭從經典論文到最新研究的廣泛範圍，為希望進行更深層次學術探索的讀者提供瞭清晰的路綫圖。更難得的是，作者在正文中經常會引用並簡要評述一些經典文獻的貢獻，這不僅是對前人工作的尊重，也為讀者提供瞭一個批判性思考的框架，引導我們去追溯這些概念的源頭和演變脈絡。此外，書中隱藏著許多可以進一步“深挖”的優化點和待解決的問題，這些“留白”部分，正是激勵我們這些後來者進行創新和突破的邀請函。它不試圖提供所有問題的終極答案，而是提供瞭一套頂級的分析工具和思維框架，讓我們能夠用這本書的方法論去審視和解決未來齣現的新問題。總而言之，這更像是一份具有生命力的學術遺産，而非一份終結性的教材，其長期價值不容小覷。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計確實頗具匠心，硬殼封麵搭配啞光處理，給人一種沉穩、專業的觀感。內頁紙張的選擇也十分考究，厚實且不反光，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到疲勞。裝訂綫的設計非常牢固，即便是頻繁翻閱，內頁也絲毫沒有鬆動的跡象。字體排版清晰明瞭，行間距適中，使得大段的文字閱讀起來也毫不費力。我特彆欣賞作者在章節標題和圖錶標注上的處理，使用瞭一種略帶科技感的襯綫字體，既保證瞭可讀性，又突顯瞭主題的專業性。書脊上的燙金工藝在燈光下泛著低調的光澤，整個設計語言都在無聲地傳達著這是一本嚴肅、值得信賴的學術著作。拿到手裏，就能感覺到它在製作上的用心程度，這對於經常需要查閱和引用的專業書籍來說，是一個極大的加分項。封麵上的抽象圖形設計，雖然沒有直接展示書中的具體技術細節，但那種幾何化的構圖，似乎預示著書中內容蘊含著嚴謹的數學邏輯和精密的工程原理，讓人在翻開之前就已經對即將接觸到的知識體係充滿瞭敬意。

評分☆☆☆☆☆

初讀此書的感受，便如同走進一個精心布局的迷宮，每一步都充滿瞭邏輯的引導，但又不失探索的樂趣。作者的敘事風格非常綫性流暢，從宏觀的概念引入，逐步深入到微觀的細節分析，整個知識體係的構建如同搭積木一般層層遞進，穩固而清晰。我尤其贊賞作者在概念闡釋時所采用的類比手法，那些從日常現象中提取齣來的生動比喻，極大地降低瞭理解那些高深莫測的理論壁壘的難度。舉例來說，在解釋某一復雜算法的迭代過程時，作者竟然能夠巧妙地將其比作古老的織布機的工作原理，一下子就讓抽象的數學模型變得具象化瞭。此外，書中的圖示和流程圖設計得極為精妙，它們並非簡單的信息堆砌，而是經過深思熟慮的視覺化工具，往往隻需要看一眼圖錶，就能迅速把握一整個段落的核心思想。這種對讀者學習路徑的體貼入微的考慮，使得閱讀體驗遠超一般的技術文獻，更像是一次由經驗豐富的導師陪伴的深度學習之旅。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現這本書的一大亮點在於其案例分析的豐富性與貼近實戰的程度。它不僅僅停留在純粹的理論闡述，而是非常注重理論如何落地為實際應用。書中穿插瞭大量的“工程啓示”或“實際考量”的小節，這些部分往往會討論在真實工作場景中，理論模型可能遇到的局限性，以及如何進行工程上的妥協和優化。比如，在討論某一模型精度時，作者會立刻引入環境噪聲和硬件限製的現實因素，並給齣瞭幾種應對策略的比較分析。這種“理想世界”與“真實世界”的對照，極大地增強瞭本書的實用價值。我感覺，這本書的內容仿佛是作者多年一綫工作經驗的結晶，他知道哪些理論在實驗室裏完美，哪些在車間裏纔真正管用。因此，這本書對於那些希望將學術研究成果轉化為實際産品或係統的工程師來說，無疑是一座寶貴的燈塔，指引著他們規避常見的“理論陷阱”。