無綫電近程探測原理與係統設計-普通高等教育創新 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖澤龍 著

圖書標籤:

• 無綫電探測
• 近程探測
• 雷達原理
• 係統設計
• 電子工程
• 高等教育
• 創新教材
• 信號處理
• 電磁場理論
• 遙感技術

店鋪： 北京圖書大廈旗艦店

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512426904

商品編碼：29692628206

叢書名： 普通高等教育創新型人纔培養規劃教材

齣版時間：2018-05-01

基本信息

商品名稱： 無綫電近程探測原理與係統設計	齣版社： 北京航空航天大學齣版社	齣版時間：2018-05-01
作者：肖澤龍	譯者：	開本： 16開
定價： 39.00	頁數：	印次： 1
ISBN號：9787512426900	商品類型：圖書	版次： 1

內容提要

無綫電近程探測技術是利用目標的散射或輻射特性在近距離（幾米到幾韆米）實現目標的有 無以及距離、速度、方位等目標參數獲取的探測技術。本書在十幾年課程教學講義基礎上結閤 二十餘年的科研積纍，在講述無綫電探測基本原理的基礎上，對無綫電近程探測常用的連續波多 普勒體製、綫性調頻體製、脈衝體製以及被動探測體製四種典型探測體製進行深入詳盡的討論，突 齣係統參數設計和關鍵技術的工程實現。 本書為“探測製導與控製技術”專業課程教材，適用於信息對抗技術、電子信息工程技術等無 綫電類相關專業，同時可作為從事探測製導、無綫電引信以及無綫電近距離探測丁作的工程技術 人員的參考書。

《無盡電波的奧秘：從信號到洞察的探索》 一部引領您穿梭於看不見的信號世界，揭示電波如何編織信息之網，並構建智能感知係統的深度之作。 在信息爆炸的時代，我們身處的空間並非空無一物，而是充斥著無數肉眼不可見的電磁波。這些無形的信使，承載著聲音、圖像、數據，連接著世界，也孕育著科技的無限可能。本書將帶領您深入探索無綫電近程探測這一迷人領域，從最基礎的物理原理齣發，逐步深入到復雜的係統設計與應用，讓您對這個既熟悉又陌生的技術産生全新的認知。 第一篇：電波的誕生與傳播——無形信使的溯源 在進入近程探測的精妙世界之前，我們必須先理解構成其基石的電波本身。本篇將從電磁波的基本概念入手，層層剖析其産生的原理。您將瞭解到，變化的電荷如何激蕩齣電場的漣漪，而變化的磁場又如何反哺電場，最終以電磁波的形式在空間中以光速傳播。我們將詳細講解不同頻率電磁波的特性，例如它們與物質的相互作用方式，以及其傳播過程中受到的各種影響，如反射、摺射、衍射和吸收。 電磁頻譜的語言： 從低頻的長波到高頻的微波，每一種頻率的電波都擁有獨特的“語言”。本書將詳細介紹這些頻率範圍的劃分及其各自的特性，例如長波的遠距離傳播能力，中波在一定範圍內的可靠性，短波的高效信息傳輸，以及微波在定嚮傳輸和雷達等領域的卓越錶現。我們將探討不同頻率電波的能量特性、穿透能力以及與環境的相互作用，為理解近程探測中的頻率選擇打下堅實基礎。 波的藝術： 振幅、頻率、波長、相位——這些看似抽象的物理量，卻構成瞭電波豐富的信息載體。我們將以生動形象的語言解釋這些參數的含義，以及它們如何共同決定瞭電波的本質。您將理解，通過調製這些參數，我們可以將想要傳遞的信息“編碼”到電波之中，實現遠距離的信息傳輸。 傳播的軌跡： 空間並非絕對均勻。大氣層的密度變化、地錶的起伏、甚至空氣中的濕度和溫度，都會對電波的傳播路徑産生微妙的影響。本書將深入探討電波在不同傳播環境下的行為，包括直綫傳播、反射傳播、繞射傳播等。理解這些傳播機製，對於優化近程探測係統的設計，提升信號的穩定性和探測精度至關重要。我們將通過詳細的圖示和案例，展示不同傳播模式下的信號衰減和多徑效應，並初步介紹應對這些挑戰的策略。 第二篇：近程探測的原理——“聽”見並“看”見世界 近程探測，顧名思義，是指利用無綫電波在相對較短的距離內對目標進行探測、識彆和測量的技術。它並非簡單的信號接收，而是一個集信號發射、目標交互、信號接收、信息處理和目標成像於一體的復雜過程。本篇將聚焦於近程探測的核心原理。 迴聲的秘密： 最基本的近程探測原理，便是利用發射齣去的電波與目標相遇後産生的反射。本書將詳細介紹“發射-反射-接收”這一核心流程。您將瞭解到，發射器如何産生特定頻率和能量的電波脈衝，這些脈衝如何穿過介質，與目標錶麵發生碰撞，並將部分能量反射迴接收器。接收器則負責捕捉這些微弱的反射信號，並將其轉化為可供分析的數據。 時間差的洞察： 迴波信號到達接收器的時間，是揭示目標距離的關鍵信息。本書將深入闡述“測距”原理，即通過精確測量發射脈衝到接收到迴波信號之間的時間間隔，結閤電波的傳播速度，即可計算齣目標與探測器之間的距離。我們將詳細講解脈衝壓縮、時間門等技術在提高測距精度方麵的作用。 多普勒效應的律動： 除瞭距離，目標相對於探測器的運動狀態也是重要的探測信息。本篇將重點講解“多普勒效應”在近程探測中的應用。當目標與探測器之間存在相對運動時，接收到的迴波信號頻率會發生變化。通過測量這種頻率偏移，我們可以判斷目標的運動方嚮和速度，實現對運動目標的精確跟蹤和識彆。我們將深入分析多普勒頻移的計算公式，並介紹如何利用連續波（CW）和脈衝多普勒（PD）雷達等技術來提取運動信息。 穿透的魔力： 部分近程探測技術，如地質雷達（GPR），能夠穿透非導電性介質（如土壤、混凝土）來探測埋藏在地下的物體。本書將探討電波在穿透介質時的衰減特性、頻率選擇以及信號的形變，並介紹如何通過優化發射信號和接收處理來提升穿透探測的深度和分辨率。 目標特性的“指紋”： 不同的目標，其錶麵的電磁特性（如介電常數、導電性）以及幾何形狀，都會影響反射迴來的電波信號。本書將介紹如何通過分析迴波信號的幅度、相位、極化狀態以及頻譜特徵，來識彆和區分不同的目標，甚至進一步推斷齣目標的材質和形狀。 第三篇：係統設計之魂——構建智能的感知機器 理解瞭近程探測的基本原理，我們便可以開始著手設計和構建實際的探測係統。本篇將從係統架構、關鍵模塊到實際應用，為您揭示近程探測係統的設計精髓。 係統架構的藍圖： 一個典型的近程探測係統通常由發射單元、接收單元、信號處理單元和數據輸齣單元組成。本書將詳細解析每個單元的功能和相互協作方式，介紹不同拓撲結構的係統設計，例如收發一體式、獨立收發式等，並分析它們各自的優缺點。 發射單元的“聲音”： 發射單元的核心是信號源，它産生探測所需的電磁波。我們將探討不同類型的信號源，如連續波（CW）發生器、脈衝發生器，以及它們的性能指標，如輸齣功率、頻率穩定性、脈衝寬度和占空比。此外，天綫的選擇與設計也是至關重要的一環，它決定瞭電波的輻射方嚮性和覆蓋範圍。我們將詳細介紹不同類型天綫的特性，如偶極子天綫、喇叭天綫、相控陣天綫等，並探討如何根據探測需求進行優化。 接收單元的“耳朵”： 接收單元負責捕捉微弱的迴波信號。本書將深入講解低噪聲放大器（LNA）、混頻器、濾波器等關鍵組件的作用，它們如何放大信號、抑製乾擾，並將其頻率轉換為適閤後續處理的範圍。我們將重點介紹接收機的靈敏度、動態範圍和帶寬等關鍵性能指標。 信號處理的智慧： 接收到的原始信號往往是雜亂且包含大量噪聲的。信號處理單元則是近程探測係統的“大腦”，它負責將原始信號轉化為有意義的信息。我們將深入探討各種信號處理技術，包括： 濾波技術： 如何利用帶通濾波器、陷波器等去除噪聲和不需要的信號。 脈衝壓縮技術： 如何通過編碼和解碼技術，提高脈衝雷達的距離分辨率和信噪比。 多普勒信號處理： 如何利用FFT（快速傅裏葉變換）等算法，提取目標的速度信息。 目標檢測與跟蹤： 如何在雜亂的信號中準確識彆齣目標，並持續跟蹤其運動軌跡。 成像技術： 如何利用閤成孔徑雷達（SAR）等技術，生成高分辨率的目標二維或三維圖像。 數據輸齣與可視化： 最終，處理後的信息需要以直觀的方式呈現給用戶。本書將介紹不同的數據輸齣格式，如距離-多普勒譜（R-D譜）、目標迴波圖、雷達圖像等，以及常用的可視化工具和方法，幫助用戶理解探測結果。 乾擾與抗乾擾： 在復雜的電磁環境中，乾擾是近程探測係統麵臨的巨大挑戰。我們將詳細分析各種類型的乾擾，如雜波、噪聲、電子對抗等，並介紹相應的抗乾擾技術，如自適應濾波、信號識彆、隱身技術等，以確保係統的可靠性和穩定性。 第四篇：應用前沿與展望——連接現實的無限可能 近程探測技術並非僅僅存在於實驗室，它已經滲透到我們生活的方方麵麵，並在不斷拓展新的應用領域。本篇將帶領您領略近程探測技術的廣闊應用前景。 交通安全衛士： 汽車的自適應巡航、自動緊急製動、泊車輔助等功能，都離不開毫米波雷達等近程探測技術的支持。我們將深入分析這些應用場景，以及它們如何提升駕駛的安全性與舒適性。 工業自動化助手： 在工廠、倉庫等環境中，近程探測技術被廣泛應用於物位測量、障礙物檢測、機器人導航等領域，極大地提高瞭生産效率和安全性。 安防監控利器： 運動檢測、周界防範、非接觸式生命體徵探測等，都依賴於近程探測技術。我們將探討其在公共安全領域的關鍵作用。 醫療健康新視野： 無創式生理參數監測、超聲成像等，正逐步將近程探測技術引入醫療領域，為疾病的診斷和治療帶來新的可能。 環境監測與科學研究： 地質雷達用於探測地下管綫、古跡；雷達在氣象研究中用於觀測降雨、風場等。我們將展示其在科學探索中的貢獻。 未來趨勢展望： 隨著人工智能、機器學習等技術的飛速發展，近程探測係統正變得越來越智能化。我們將展望未來，探討如何將這些先進技術與近程探測相結閤，開發齣更強大、更智能的感知係統。例如，利用深度學習優化目標識彆算法，實現更精確、更魯棒的探測；開發小型化、集成化的探測模塊，使其能夠集成到更多的設備中；以及探索新的探測模式，如利用量子效應來提升探測精度等。 本書力求以嚴謹而不失趣味的方式，為您呈現一個完整而深入的無綫電近程探測知識體係。無論您是電子工程專業的學生，還是對前沿科技充滿好奇的研究者，亦或是希望深入瞭解某個特定應用領域的專業人士，本書都將是您不可或缺的參考指南。讓我們一起，用知識的眼睛，去“看見”那些無形的電波，去理解它們如何為我們構建一個更智能、更安全、更美好的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格帶著一種冷靜而嚴謹的學術氣質，但又不失啓發性。它成功地平衡瞭初學者可能需要的直觀解釋和高級研究者追求的數學嚴謹性。讓我印象深刻的是對噪聲和雜波抑製技術的論述，作者沒有簡單地羅列濾波器類型，而是從信息論的角度齣發，探討瞭在特定信道模型下，最優濾波器（如維納濾波器）是如何被推導齣來的，並進一步探討瞭這些最優解在工程實現中因計算資源限製而産生的妥協方案。這種“理想與現實的對話”貫穿始終。另外，書中關於目標特性建模的部分也極為齣色，它詳細探討瞭目標RCS（雷達散射截麵）的時變性、起伏模型，這對我們進行仿真和場景建模至關重要。總而言之，這本書的價值在於它提供瞭一個完整的知識框架，讓你明白“為什麼”要這麼做，而不是僅僅告訴你“應該”怎麼做，極大地培養瞭讀者的批判性思維。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量非常高，這對於理解涉及幾何光學和電磁波傳播的復雜概念至關重要。我特彆欣賞作者在解釋波束形成時使用的二維和三維圖形，它們生動地展示瞭方嚮圖的旁瓣抑製效果以及掃描角度變化時主瓣的指嚮性。與許多偏嚮理論推導的文獻不同，它在介紹新型調製技術時，例如LFM（綫性調頻）和PN碼的應用，不僅給齣瞭數學模型，還附帶瞭相應的波形的時域和頻域對比圖，使得即便是對高級調製方式不甚熟悉的讀者也能迅速抓住其核心優勢。書中對係統的魯棒性分析也做得非常到位，例如在麵對多徑效應和頻率選擇性衰落信道時，係統性能是如何下降的，以及可以通過哪些工程手段（如分集接收或頻率捷變）進行補償。這本書提供瞭一個非常紮實、多維度的視角來看待無綫電近程探測問題，讓人在閱讀過程中始終保持高度的專注和求知欲，是一本值得反復研讀的精品。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體結構感到非常滿意，它並非那種堆砌公式的“硬核”著作，而是巧妙地將復雜的物理現象融入到清晰的係統架構描述中。開篇對不同探測體製（如FMCW、脈衝多普勒等）的原理對比分析，簡潔明瞭地指齣瞭它們各自的優缺點和適用場景，為後續深入研究打下瞭堅實的基礎。然而，最讓我眼前一亮的是關於陣列信號處理那幾章。作者沒有滿足於傳統的波束形成，而是引入瞭先進的子空間分解方法，如MUSIC和ESPRIT算法，並結閤實際的傳感器布局約束，討論瞭它們在實際應用中的收斂性和計算復雜度問題。這種對算法性能和資源消耗的平衡考量，顯示齣作者對現實工程約束的深刻理解。讀完這些章節，我感覺對如何設計一個具有高分辨力、能有效抗乾擾的相控陣雷達係統，有瞭一個全新的、更係統的認識，這遠遠超齣瞭我閱讀其他同類書籍所獲得的經驗。

評分☆☆☆☆☆

這本專注於無綫電近程探測的著作，確實在理論深度和工程實踐之間搭建瞭一座堅實的橋梁。我尤其欣賞作者對於信號處理流程的細緻梳理，從前端的接收機設計到後端的算法實現，每一步的物理意義都闡述得極為透徹。特彆是關於多普勒頻移和目標速度估計的部分，引入瞭經典的卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波在非綫性跟蹤場景下的應用，這對於我們這些需要設計高精度測速係統的工程師來說，無疑是及時雨。書中的案例分析，比如如何應對環境中的復雜雜波乾擾，以及如何通過優化波形來提升信噪比，都體現瞭作者深厚的行業經驗。很多教材往往隻停留在公式推導，但這本書卻花瞭大量篇幅去討論實際係統中的非理想因素，例如器件的非綫性、溫度漂移對測量精度的影響，以及如何通過軟件定義無綫電（SDR）平颱進行快速原型驗證。這種“從理論到實踐，再迴歸理論優化”的閉環思維，極大地提升瞭這本書的實用價值，使得它不僅僅是一本教科書，更像是一份詳盡的係統設計手冊。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初是衝著“係統設計”這幾個字來的，期望能找到一些現成的設計模闆或流程圖。這本書雖然沒有提供可以直接復製粘貼的代碼或框圖，但它提供的設計哲學遠比模闆寶貴。在探討軟件架構的部分，作者非常注重模塊間的接口定義和數據流管理，這對於我們跨學科團隊閤作開發大型探測係統時，是避免後期集成災難的關鍵。特彆是對時序同步和數據采集一緻性的討論，詳述瞭如何在高采樣率下保證所有通道數據的相對時間精度，這在很多商業手冊中往往被一帶而過。書中對低功耗和便攜式係統設計也進行瞭深入探討，給齣瞭在電池供電約束下，如何通過優化采樣率和工作周期來平衡探測性能和續航能力的具體策略。對於那些緻力於開發嵌入式、邊緣計算型無綫電探測設備的研究人員而言，這部分內容具有極高的參考價值，它教會我們如何在有限的“能源預算”內實現最佳的探測效果。