極化雷達成像處理及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖順平，王雪鬆，代大海，施龍飛，邢世其 著

圖書標籤:

• 極化雷達
• 雷達成像
• 信號處理
• 微波遙感
• 目標識彆
• 散射矩陣
• 極化特徵
• 應用技術
• 雷達係統
• 數據處理

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030359339

商品編碼：29489182758

包裝：平裝

齣版時間：2013-02-01

圖書基本信息
圖書名稱	極化雷達成像處理及應用
作者	肖順平、王雪鬆、代大海、施龍飛、邢世其、
定價	80.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030359339
齣版日期	2013-02-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.522Kg

內容簡介

本書係統論述瞭極化雷達成像處理及應用的相關理論與技術。內容主要分為3部分：部分是極化雷達成像體製及其處理基礎，包括雷達極化的概念和錶徵、極化雷達成像體製、極化SAR目標檢測、目標極化散射機理分析、目標分解理論與地物分類等；第2部分是極化SAR/極化ISAR特徵提取與人造目標提取，主要包括全極化散射中心特徵提取、參數估計及其性能分析、極化增強、人造目標提取等；第3部分是針對*極化壓製乾擾和假目標欺乾擾兩種典型電子戰條件下的極化雷達成像處理。本書可供電子係統工程，特彆是微波遙感和成像目標識彆領域的科技人員使用，也可作為相關電子類專業研究生的教材，也可供相關學科研究的科技人員參考。

作者簡介

肖順平男，漢族，1964年4月齣生，教授，博士生導師，電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗室副主任。國防科學技術大學國傢重點學科信息與通信工程學術帶頭人之一，國傢863專傢，總裝備部仿真技術專業組專傢，中國電子學會無綫電定位技術分會委員、副秘書長。主要從事信號處理與目標識彆、綜閤電子戰等方麵的教學與科研工作。先後主講《信號與係統》、《雷達原理與係統》、《電子係統建模、仿真與評估》、《雷達極化信息處理及其應用》等本科生、碩士生及博士生課程。王雪鬆男，漢族，1972年10月齣生，教授，博士生導師。1999年在國防科學技術大學獲信息與通信工程專業工學博士學位。全國百篇博士學位論文獲得者，曾獲霍英東高校青年教師崗位奬，教育部新世紀人纔，享受國務院特殊津貼。齣版專著7部，申請10餘項，發錶學術論文300餘篇。代大海男，漢族，1980年12月齣生，副教授，博士後。分彆於2002年、2003年、2008年獲國防科學技術大學學士、碩士、博士學位，並於2010～2012年在中國電子科技集團第三十八研究所從事博士後研究。曾獲湖南省碩士學位論文、湖南省博士學位論文、中國博士後科學基金一等資助，榮立三等功1次，發錶學術論文40餘篇。

目錄

前言章 緒論 1.1 引言 1.2 雷達極化學的發展曆程、研究內容和發展趨勢 1.2.1 雷達極化學的發展曆程 1.2.2雷達極化學的主要研究內容 1.2.3 雷達極化學的新進展及發展趨勢 1.3 極化雷達成像與目標特徵提取技術研究現狀 1.3.1極化雷達成像係統發展概述 1.3.2 雷達目標全極化散射中心提取與參數估計 1.3.3 極化SAR目標增強和人造目標提取 1.3.4極化雷達超分辨成像與目標特徵提取方法 1.3.5 有源乾擾下的極化雷達成像方法 1.3.6 高分辨極化信息處理的特點和優勢 1.4本書主要內容簡介參考文獻第2章 極化雷達成像及其處理基礎 2.1 雷達極化概念和錶徵方法 2.1.1 電磁波的極化特性及其錶徵方法2.1.2 目標的極化特性及其錶徵方法 2.2 極化SAR成像體製 2.2.1 SAR成像基本原理 2.2.2交替發射交替接收的極化SAR成像體製 2.2.3 交替發射同時接收的極化SAR成像體製 2.2.4同時發射同時接收的極化SAR成像體製 2.3 極化SAR目標檢測 2.3.1 佳極化檢測器 2.3.2 極化白化濾波檢測器2.3.3 極化匹配檢測器 2.3.4 虛擬極化匹配檢測 2.3.5 張量檢測器 2.3.6 功率大閤成檢測器 2.3.7單極化檢測器 2.3.8 極化檢測算法性能比較 2.4 目標極化散射機理與目標分解 2.4.1 幾種基本的散射機理 2.4.2相乾目標分解 2.4.3 部分相乾目標分解 2.4.4 基於目標分解理論的極化分類方法參考文獻第3章目標全極化散射中心特徵參數估計與性能分析 3.1 全極化散射中心參數估計的極限性能分析 3.1.1 相乾極化散射中心模型 3.1.2相乾極化散射中心模型參數估計的CRB矩陣 3.1.3 典型條件下CRB矩陣的簡化分析 3.1.4 幅度、相位以及相位差的極限估計精度3.2 全極化處理的優性證明 3.3 全極化散射中心參數估計的P-MUSIC方法 3.3.1 P-MUSIC方法原理 3.3.2全極化條件下散射中心數目的估計 3.3.3 極化協方差矩陣的平滑處理 3.3.4 P-MUSIC方法流程 3.3.5性能分析與實驗驗證 3.3.6 小結 3.4 全極化散射中心參數估計的P-ESPRIT方法 3.4.1 P-ESPRIT方法原理3.4.2 性能分析與實驗驗證 3.4.3 小結 3.5 P-MUSIC/P-ESPRIT的子空間解釋及其準優性 3.5.1全極化與單極化方法差異的子空間解釋 3.5.2 P-MUSIC/P-ESPRIT方法的性能與全極化極限性能的對比分析 3.6本章小結參考文獻第4章 色散條件下目標全極化散射中心特徵參數估計與性能分析 4.1 目標CP-GTD模型及其特徵參數估計方法4.1.1 雷達目標CP-GTD模型 4.1.2 基於CP-GTD模型的全極化散射中心參數估計 4.1.3 非相乾性和相乾性評估指標4.1.4 仿真實驗及性能評估 4.1.5 小結 4.2 目標CP-GTD模型方法的極限性能分析 4.2.1CP-GTD模型參數估計的CRB 4.2.2 極化色雜波條件下的單點CP-GTD模型的CRB矩陣簡化分析 4.2.3 實驗結果分析4.2.4 小結 4.3 基於CP-GTD方法的彈道中段目標特徵提取 4.3.1 目標觀測長度特徵提取方法 4.3.2目標進動頻率特徵提取方法 4.3.3 高分辨全極化條件下的彈道中段目標特徵提取新方法 4.3.4 靜態實測數據實驗與結果分析4.3.5 動態數據仿真實驗與結果分析 4.3.6 小結 4.4 本章小結參考文獻第5章 極化SAR圖像目標對比增強與人造目標提取5.1 極化SAR圖像目標對比增強方法 5.1.1 典型極化對比增強方法的分類及對比 5.1.2基於樣本像素篩選的極化SAR圖像目標對比增強 5.1.3 基於改善極化相似性的高分辨極化SAR人造目標對比增強 5.1.4 小結5.2 極化SAR圖像人造目標提取 5.2.1 傳統的極化SAR圖像人造目標提取方法 5.2.2基於散射機理分類與頻譜相乾性分析的極化SAR人造目標提取 5.2.3 基於散射機理分類與方位對稱性判決的極化SAR人造目標提取5.2.4 小結參考文獻第6章 極化雷達超分辨成像和目標幾何特徵反演 6.1 極化雷達超分辨成像與目標特徵提取 6.1.1 基於2DCP-GTD模型的極化ISAR超分辨成像與特徵提取 6.1.2 基於復圖像數據的極化SAR超分辨成像與目標特徵提取 6.1.3全極化二維散射中心特徵參數估計的極限性能分析 6.1.4 小結 6.2 基於極化空頻特徵的目標幾何特徵反演 6.2.1典型散射結構的空頻域極化特性 6.2.2 基於2D CP-GTD模型與STFT處理的空域極化特性分析 6.2.3基於空頻域極化特徵的極化SAR圖像人造目標幾何結構反演 6.2.4 小結參考文獻第7章 典型有源乾擾下極化雷達成像 7.1抗極化乾擾的極化SAR成像方法 7.1.1 極化變換的數學原理及性質 7.1.2基於極化變換濾波的極化SAR抗極化有源壓製乾擾方法 7.1.3 小結 7.2 抗有源假目標乾擾的極化SAR成像方法 7.2.1雷達目標和有源假目標的極化SAR信號模型 7.2.2 有源假目標乾擾的鑒彆與對消方法 7.2.3抗有源假目標乾擾的極化SAR仿真實驗與結果分析 7.2.4 小結參考文獻附錄附錄1 M1逆矩陣的求解附錄2極化色雜波條件下的單點散射模型CRB求解附錄3 相乾極化相位差的極限估計精度推導附錄4極化色雜波條件下CP-GTD模型參數CRB的求解與簡化附錄5 單位增益的綫性極化變換等價於酉矩陣型極化變換附錄6優加權η的求解附錄7 互易矩陣的對角化附錄8 相位描述子γ、φ的PDF求解附錄9 極化散布密度的求解彩圖

編輯推薦

文摘

序言

《極化雷達成像處理及應用》這本書，顧名思義，深入探討的是極化雷達在成像處理以及由此衍生的各類應用。它並非泛泛而談的雷達技術介紹，而是聚焦於極化信息如何被提取、解析，並轉化為可視化的圖像，進而揭示目標特性，服務於實際需求。 第一部分：極化雷達基礎理論與數據特性 在展開具體的成像處理和應用之前，本書首先會建立一個堅實的理論基礎。這部分內容將從電磁波的極化特性講起，詳細闡述綫極化、圓極化、橢圓極化等概念，以及它們在雷達信號傳播過程中的演變。重點將放在如何理解和描述目標對不同極化波的散射行為。 電磁波極化基礎： 介紹電磁波的矢量性質，以及如何用斯托剋斯矢量（Stokes vector）或穆勒矩陣（Mueller matrix）來描述一個目標或者一個係統的極化特性。這對於理解後續的極化分解和分類至關重要。 目標極化散射機理： 深入分析不同類型目標（如金屬、介質、植被、地形等）對雷達波的極化散射機製。例如，光滑錶麵會産生鏡麵反射，粗糙錶麵會産生多散射；形狀、尺寸、材料等都會影響其極化散射響應。本書會引用大量的理論模型和實驗數據來說明這些現象。 極化雷達數據模型： 介紹極化雷達係統獲取的數據形式，最常見的便是極化協方差矩陣（Covariance matrix）或極化相乾矩陣（Coherency matrix）。這些矩陣包含瞭目標在不同極化通道下的散射信息，是後續成像處理的原始輸入。本書會詳細解釋這些矩陣的物理意義，以及它們如何捕捉到目標精細的極化特徵。 極化雷達的優勢： 強調極化雷達相比於單極化雷達的獨特優勢，例如能夠區分不同類型的目標，提高目標識彆的精度，抑製雜波，以及增強對某些特殊目標的探測能力。 第二部分：極化雷達成像處理技術 這一部分是本書的核心，著重於如何從原始的極化雷達數據中提取有用的成像信息。它涵蓋瞭從數據預處理到最終圖像生成的整個流程，並介紹多種先進的成像算法。 數據預處理： 在進行復雜的成像處理之前，原始的雷達數據需要經過一係列的預處理步驟，包括： 定標： 保證數據的一緻性和可比性，糾正係統誤差。 噪聲抑製： 采用各種濾波技術，如中值濾波、高斯濾波，以及更復雜的基於統計模型的濾波方法，以減少隨機噪聲對成像質量的影響。 雜波抑製： 針對地海雜波等乾擾，介紹常用的背景抑製技術，例如空間濾波、多普勒濾波、以及基於極化特徵的雜波抑製方法。 數據校正： 如地形效應校正、大氣效應校正等，確保成像結果的準確性。 極化分解技術： 這是極化雷達處理中最具特色的部分。通過對極化散射矩陣的數學分解，可以將目標的復雜散射行為分解為若乾基本散射機製的組閤。本書將詳細介紹： Lee分解（Pauli分解）： 最基礎的一種分解方法，將目標散射分解為體積散射、錶麵散射和雙站散射。 Freeman-Durden分解： 引入瞭偶極子散射、目標散射和特殊散射等模型，能夠更精細地描述目標散射。 Cloude-Pottier分解： 基於熵和平均α角等參數，對目標散射熵和主導散射類型進行分類。 其他先進分解技術： 還會介紹一些更新的、適用於特定場景的分解算法，如H/A/α分解、Wishart分解等，並分析它們各自的適用範圍和優缺點。 極化特徵提取與量化： 除瞭分解，本書還會介紹如何從極化數據中提取各種量化特徵，例如： 極化熵（Entropy）： 反映散射特性的隨機性。 平均α角（Mean Alpha Angle）： 錶示散射機製的主導類型。 散射對比度（Scattering Contrast）： 區分不同散射機製的程度。 後嚮散射強度（Backscatter Intensity）： 衡量目標對雷達信號的反射強度。 極化散射截麵（Polarimetric Scattering Cross Section）： 描述目標在不同極化狀態下的散射能力。 成像算法： SAR（閤成孔徑雷達）成像基礎： 簡要迴顧SAR的基本成像原理，為理解極化SAR成像打下基礎。 極化SAR（PolSAR）成像： 介紹如何利用極化數據構建極化SAR圖像，並將不同極化通道的信息融閤。 多極化SAR（Multi-polarization SAR）成像： 探討使用多個極化組閤（如HH、HV、VH、VV）進行成像，以及如何利用這些信息增強成像效果。 極化乾涉SAR（PolInSAR）成像： 結閤乾涉SAR和極化SAR的技術，用於獲取目標的相位信息和極化散射信息，從而實現更精細的地形測量和植被結構分析。 目標特性成像： 討論如何根據目標的不同極化特徵，生成反映特定目標屬性的圖像，例如區分不同類型的地錶覆蓋物，識彆目標結構等。 第三部分：極化雷達成像的應用領域 這一部分將展示極化雷達成像處理技術的實際價值，涵蓋瞭多個重要的應用領域，並通過具體的案例分析來說明其有效性。 地錶覆蓋物分類： 植被類型識彆： 利用極化特徵區分不同類型的農作物、森林、草地等，對農業監測、林業調查至關重要。 城市區域分析： 識彆建築物、道路、水體等，用於城市規劃、災害評估。 裸地與水體區分： 提高地錶信息提取的準確性。 目標檢測與識彆： 軍事應用： 目標（如坦剋、飛機、艦船）的探測與識彆，即使在復雜背景下或有僞裝的情況下，極化信息也能提供額外的區分度。 民用目標識彆： 如識彆道路上的車輛、港口中的集裝箱等。 地質與礦産勘探： 岩性識彆： 不同岩石的極化散射特性存在差異，有助於地質勘探。 地形地貌分析： 結閤DEM（數字高程模型），分析地錶的粗糙度、形變等。 海洋學應用： 海冰監測： 區分不同類型和狀態的海冰，對航運和氣候研究有重要意義。 油汙監測： 油汙會改變海麵的極化散射特性，極化雷達是監測油汙泄露的有效手段。 海況分析： 評估海浪、湧浪等海洋動力學參數。 災害監測與應急響應： 洪水監測： 區分水體與陸地，評估洪災範圍。 滑坡、泥石流監測： 識彆地質災害區域。 火災監測： 探測火點及其蔓延區域。 環境監測： 植被健康狀況評估： 植被的生長狀態會影響其極化散射特性。 土壤濕度反演： 土壤的含水量會影響其雷達迴波。 極化乾涉SAR應用： 地形測量： 高精度DEM的獲取。 地錶形變監測： 監測地震、沉降、滑坡等引起的地錶形變。 植被三維結構反演： 估計植被的高度、密度等參數。 本書的特色與價值 《極化雷達成像處理及應用》這本書最大的特點在於其內容的係統性、理論的嚴謹性以及應用的廣泛性。它不僅詳細介紹瞭極化雷達背後的物理原理和數學模型，更重要的是，它將這些理論轉化為可操作的成像處理技術，並展示瞭這些技術在各個領域的實際應用案例。 理論與實踐相結閤： 讀者不僅能瞭解到“是什麼”，更能明白“怎麼做”，以及“為什麼這麼做”。 深入的數學推導與算法分析： 對於復雜算法，本書會進行詳盡的數學推導，幫助讀者理解其內在邏輯，並對其優劣進行客觀評價。 豐富的實例分析： 通過大量的實際數據和處理結果展示，讓讀者更直觀地認識到極化雷達成像技術的強大能力。 麵嚮科研與工程應用： 本書內容既適閤作為高等院校相關專業的研究生教材，也為從事雷達數據處理、遙感應用、地球科學、軍事偵察等領域的科研人員和工程師提供瞭寶貴的參考。 總而言之，本書為讀者提供瞭一個全麵、深入瞭解極化雷達成像處理及其在廣泛領域應用的窗口，是該領域不可或缺的參考書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書在闡述復雜係統建模的章節中，展現齣瞭一種高度抽象和係統化的分析視角。它沒有局限於單一的物理現象，而是試圖構建一個能夠描述跨尺度、多物理場耦閤的統一框架。我特彆欣賞作者在描述非綫性動力學行為時所采用的數學工具，那種對相空間軌跡和分岔現象的精妙解析，讓人領略到物理規律的內在美感。對於研究環境影響或材料疲勞等具有時間演化特性的領域，這種全局性的建模思維至關重要。我特彆想知道，書中是否詳細討論瞭如何將計算流體力學（CFD）的結果有效地耦閤到電磁場模擬中，尤其是在處理高頻、高能量密度情況下的介質響應時，這種跨學科的整閤能力是衡量一本前沿著作水平的重要標尺。這本書無疑為那些尋求突破傳統學科壁壘的研究人員，提供瞭一個極具啓發性的思考起點。

評分☆☆☆☆☆

從排版和內容組織來看，這本書的學術嚴謹性是毋庸置疑的，它顯然是為高年級研究生或專業研發人員量身定製的參考書。我特彆關注其關於實驗設計與誤差分析的章節。在任何精密測量領域，如何科學地設計實驗以最小化係統誤差和隨機誤差，並對最終結果給齣可靠的置信區間，是衡量研究可靠性的基石。我期待書中能有關於不確定度傳播的詳細案例分析，特彆是針對多步驟處理流程中誤差的纍積效應。如果作者能提供一些關於如何利用濛特卡洛模擬來評估復雜模型參數敏感性的方法論，那將極大地增強其實用價值。這本書給我的感覺是，它不僅僅是傳授知識，更是在培養一種嚴謹的科學探究精神，教會讀者如何以最審慎的態度去麵對實驗數據和理論推導之間的微妙關係，這對於任何緻力於科學發現的人來說，都是寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本關於前沿數據分析方法的專著後，我最大的感受是，它在數據降維和特徵提取方麵提供瞭非常獨到的見解。書中詳盡地闡述瞭如何利用高維數據的內在結構，通過非綫性映射將信息冗餘最小化，同時最大化保留關鍵判彆特徵的技巧。我特彆欣賞作者對於“信息熵”在評估特徵有效性時應用的討論，那種將信息論與實際觀測數據緊密結閤的思路，確實讓人耳目一新。對於那些需要處理海量傳感器數據的工程師來說，如何快速有效地從噪聲背景中識彆齣有意義的模式是至關重要的。我希望書中關於時間序列預測模型構建的章節能夠更深入地探討局部依賴性和全局趨勢的平衡策略，比如如何優化長短期記憶網絡的權重初始化和門控機製。坦率地說，這本書的價值不僅僅在於羅列瞭多少算法，更在於它提供瞭一套嚴謹的、可遷移的思維框架，幫助讀者在麵對全新的、未知的復雜數據源時，能夠迅速構建齣有效的分析流程。這種從方法論層麵提升認知高度的著作，是極度稀缺的。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書中關於先進圖像後處理技術的描述留下瞭極為深刻的印象。作者似乎非常注重於如何提升視覺信息的可解釋性和魯棒性。我非常關注其中關於多光譜融閤與增強顯示技術的部分。理想情況下，我希望看到如何有效地融閤來自不同波段的冗餘和互補信息，比如如何設計齣既能保留真實色彩信息，又能突齣特定物質光譜特徵的融閤算法。書中對於圖像增強算法的穩定性討論是關鍵，畢竟在野外或復雜的環境下，采集到的原始數據往往伴隨著各種係統誤差和環境乾擾。如果作者能夠提供一些關於深度學習在圖像去噪和超分辨率重建中應用的最新進展，並對比傳統濾波方法的優劣，那就再好不過瞭。總而言之，這本書不僅僅是停留在理論探討，它似乎更側重於如何將復雜的信號處理技術轉化為最終用戶肉眼可見的、高質量的輸齣結果，這種實踐導嚮的深度結閤，是技術書籍的難能可貴之處。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常引人注目，色彩搭配既專業又不失現代感，一看就知道是硬核技術領域的力作。我最近一直在尋找關於現代光學探測技術的前沿進展，特彆是那些能夠深度剖析信號采集到最終圖像重建全流程的著作。我希望書中能對那些復雜的傅裏葉變換、逆散射理論等數學基礎有細緻的推導和清晰的幾何解釋，最好能結閤一些實際的案例分析，比如如何處理由大氣湍流或介質不均勻性引起的相位畸變。如果書中能涵蓋最新的超材料在極化控製上的應用，那就更完美瞭。畢竟，理論的深度決定瞭應用拓展的廣度，我期待看到作者能夠將那些深奧的物理概念用易於理解的方式呈現齣來，而不是堆砌公式。總的來說，從裝幀和初步的印象來看，這本書的專業度是毋庸置疑的，它似乎為那些渴望深入理解電磁波與物質相互作用機理的科研人員提供瞭一個堅實的理論支撐點。我尤其關注其中關於噪聲抑製和分辨率提升的章節，這往往是實際工程中最大的瓶頸所在。