时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 阮凯姆，[韩] 韩正佑 著，黄振宇，王彦斌，郝永旺 等 译

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• 雷达
• 超宽带
• 时域雷达
• 传感器
• 电子工程
• 信号处理
• 雷达技术
• 高新科技
• 无线通信
• 微波技术

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118112337

版次：1

商品编码：12190134

包装：平装

丛书名： 高新科技译丛·雷达技术系列

开本：32开

出版时间：2017-04-01

用纸：胶版纸

页数：130

字数：120000

正文语种：中文

内容简介

　　《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》致力于阐述UWB系统及其组件的理论、分析和设计，特别是涵盖了UWB系统设计的主要问题，包括系统分析、发射机设计、接收机设计、天线设计以及系统的集成与测试，还给出了一些具体应用的UWB系统及其发射机、接收机、天线、信号处理、集成和测试组件的设计。以一种非常有效的方式不仅阐述了UWB系统整体的分析、设计和应用，而且描述了其组件的分析和设计。虽然《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》非常简短，但是材料齐全，包含足够多实用而又有价值的信息，非常适用于电气工程或者物理方面的应届毕业大学生读者，以及在微波电路方面有经验和学过研究生课程的读者，便于读者理解和设计各种实用的UWB组件、发射机、接收机甚至系统。
　　《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》对于从事雷达、探测器和通信系统方面，以及与微波电路和系统相关专业研究的工程师、物理学家和研究生都是非常有用的。真诚地希望《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》不仅仅作为UWB系统及其组件发展的一本参考书，还能够激发出一些创新性的思想，更加有益于目前以及将来探测感知和通信领域的发展。

目录

第1章 引言
1．1 高分辨力和远距离传输
1．2 较高的多通道分辨力和抗干扰性能
1．3 较低的截获概率或发现概率
1．4 降低信号衰落
1．5 更好的定位和跟踪精度
1．6 简单、低耗的系统结构
参考文献

第2章 系统分析
2．1 简介
2．2 UWB系统的工作方式
2．3 UWB信号
2．3．1 高斯脉冲
2．3．2 高斯单周期脉冲
2．3．3 高斯双周期脉冲
2．4 功率分配分析
2．5 距离分辨力分析
2．6 结论
参考文献

第3章 UWB发射机的设计
3．1 引言
3．2 延时线线SRD冲激脉冲发生器的设计
3．3 可调谐单周期脉冲产生器的设计
3．4 制作与测量
3．5 带有转换晶体管的可调谐脉冲和单周期脉冲产生器
3．6 结论
参考文献

第4章 Imm接收机的设计
4．1 引言
4．2 选通脉冲产生器的设计
4．3 耦合线槽混合采样器
4．3．1 耦合线槽混合采样器的设计
4．3．2 CSH采样器的制作和性能
4．4 UWB接收机
4．4．1 UWB接收机的设计
4．4．2 UWB接收机的制作和性能
4．5 UWB LNA
4．6 结论
参考文献

第5章 UWB天线的设计
5．1 引言
5．2 UWB类喇叭天线
5．2．1 UWB类喇叭天线的设计
5．2．2 微波传输带类喇叭天线的制作和性能
5．3 UwB平面天线
5．3．1 UWB平面天线的设计
5．3．2 UWB平面天线的制作与性能
5．4 结论
参考文献

第6章 UWB系统集成与测试
6．1 引言
6．2 UWB发射天线和接收天线模块的发射一接收测试
6．3 信号处理
6．4 UWB系统集成
6．5 UWB系统的测试与评估
6．5．1 金属板测试
6．5．2 分层结构测试
6．5．3 公路测试
6．5．4 UXO测试
6．6 结论
参考文献

第7章 概要与结论

信号处理在现代通信系统中的应用 引言 在当今信息爆炸的时代，高效、可靠的通信系统是社会运转的基石。而支撑这些系统的核心技术之一，便是信号处理。从我们日常使用的手机、无线网络，到尖端的卫星通信、医疗影像，信号处理无处不在，深刻地影响着我们的生活与科技发展。本书旨在深入探讨信号处理在现代通信系统中扮演的关键角色，并对其核心理论、关键技术及实际应用进行全面而详尽的阐述。我们不涉及具体的雷达传感器组件或其时域超宽带理论，而是将目光聚焦于更广阔的通信信号处理领域。 第一章：通信系统概述与信号的本质 本章将从宏观层面介绍现代通信系统的基本构成和工作原理。我们将解析信息如何从发送端传输到接收端，涉及信源、信道、调制、解调等关键环节。在此基础上，我们将深入理解“信号”这一概念的本质。从模拟信号到数字信号的演变，从信号的频谱特性到其统计学描述，都将是本章探讨的重点。我们将解析不同类型信号（如语音、图像、数据流）在通信系统中的表现形式，以及理解信号的特性对于后续的信号处理至关重要。 1.1 现代通信系统的基本模型: 发送端、接收端、信道、调制解调器等核心组件的介绍。 信息流动的路径与过程分析。 通信系统面临的主要挑战：噪声、失真、干扰、带宽限制等。 1.2 信号的分类与表示: 模拟信号与数字信号的区别与联系。 时域、频域、相频域等信号表示方法。 连续时间信号与离散时间信号的数学描述。 周期信号、非周期信号、随机信号的特性。 1.3 信号的频谱分析: 傅里叶级数与傅里叶变换在信号分析中的作用。 信号的带宽概念及其在通信系统设计中的意义。 频谱泄漏、能量谱密度等概念的解释。 1.4 信号的统计特性: 均值、方差、自相关函数、互相关函数等统计量的意义。 平稳随机过程与非平稳随机过程的区分。 高斯白噪声等典型噪声模型的介绍。 第二章：采样与量化——模拟信号的数字化 任何数字信号处理的基础都始于将模拟信号转换为数字信号的采样与量化过程。本章将详细阐述这两个关键步骤，包括采样定理的数学推导与实际意义，以及量化过程中产生的误差及其影响。我们将探讨不同采样策略（如奈奎斯特采样、过采样、欠采样）的优缺点，并分析量化位数、量化噪声对信号保真度的影响。 2.1 采样定理: 香农-奈奎斯特采样定理的数学推导与证明。 采样频率与信号带宽的关系。 欠采样和过采样的原理与应用场景。 2.2 量化过程与量化误差: 均匀量化与非均匀量化的区别。 量化噪声的产生机制与特性。 信噪比（SNR）与量化位数的关系。 可变步长量化等提高量化性能的技术。 2.3 重构采样信号: 插值滤波在信号重构中的作用。 理想重构滤波器与实际滤波器。 采样过程中的失真与混叠现象及其抑制方法。 第三章：数字滤波器的设计与应用 数字滤波器是信号处理中不可或缺的工具，用于滤除噪声、提取特定频率成分或改变信号特性。本章将深入探讨数字滤波器的分类、设计方法与应用。我们将详细介绍无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，分析它们的特点、优缺点，以及在通信系统中常见的滤波器类型（如低通、高通、带通、带阻滤波器）的设计原理。 3.1 数字滤波器的基本概念: 线性时不变（LTI）系统与滤波器。 冲激响应、频率响应、相位响应等滤波器性能指标。 零极点图在滤波器分析中的应用。 3.2 有限冲激响应（FIR）滤波器: FIR滤波器的数学模型与设计方法（如窗函数法、频率采样法、最优设计法）。 FIR滤波器的线性相位特性及其优势。 常见FIR滤波器设计实例。 3.3 无限冲激响应（IIR）滤波器: IIR滤波器的数学模型与设计方法（如双线性变换法、脉冲不变法）。 IIR滤波器设计中的稳定性和线性相位问题。 Butterworth、Chebyshev、Elliptic等经典IIR滤波器族介绍。 3.4 通信系统中滤波器的应用: 抗混叠滤波、信号整形、噪声抑制、信道均衡等。 自适应滤波器的概念与应用。 第四章：通信信号的调制与解调技术 调制是将信息信号加载到高频载波上的过程，而解调则是从载波信号中恢复信息信号的过程。本章将系统介绍各种常用的模拟调制和数字调制技术，并深入分析其背后的信号处理原理。我们将重点关注幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等模拟调制方式，以及幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）、正交幅度调制（QAM）等数字调制方式，并探讨它们的性能特点、频谱效率以及在不同通信场景下的适用性。 4.1 模拟调制技术: 幅度调制（AM）及其变种（DSB-SC, SSB, VSB）。 频率调制（FM）与相位调制（PM）的原理与优劣。 调频立体声广播、调频广播等实际应用。 4.2 数字调制技术: 二元/多元数字调制：ASK, FSK, PSK, QAM。 星座图及其在QAM中的应用。 频带利用率与误码率（BER）的权衡。 先进的数字调制技术：OFDM（正交频分复用）的原理与应用。 4.3 解调技术: 相干解调、非相干解调、同步解调等。 最大似然判决、最大后验概率判决等信号检测理论。 噪声对解调性能的影响分析。 第五章：通信信道的建模与信道均衡 通信信道并非理想的传输介质，信号在传输过程中会受到衰落、多径效应、噪声等多种因素的影响，导致信号失真。本章将深入探讨通信信道的数学模型，以及如何通过信道均衡技术来补偿这些失真，提高通信系统的可靠性。我们将介绍不同的信道模型（如瑞利衰落、莱斯衰落、平坦衰落），并详细阐述判决反馈均衡（DFE）、线性均衡（LE）等经典均衡算法的设计原理和性能表现。 5.1 通信信道的数学建模: 信道中的噪声、衰落、失真等效应。 瑞利衰落、莱斯衰落、Nakagami-m衰落等信道模型。 多径效应及其对信号的影响。 信道容量概念。 5.2 信道均衡技术: 信道均衡的必要性与目标。 线性均衡（LE）：MMSE均衡、LMS均衡。 判决反馈均衡（DFE）：原理、结构与优势。 自适应均衡算法及其在时变信道中的应用。 OFDM系统中的循环前缀（CP）用于消除符号间干扰。 第六章：信源编码与信道编码——提升信息传输效率与可靠性 为了更高效地传输信息并抵抗信道噪声干扰，信源编码和信道编码是不可或缺的信号处理技术。本章将详细介绍这两类编码技术。在信源编码方面，我们将探讨如何通过压缩冗余来提高信息传输的效率，包括霍夫曼编码、算术编码等无损编码方法，以及JPEG、MPEG等有损编码原理。在信道编码方面，我们将深入研究如何通过添加冗余来检测和纠正传输错误，涵盖线性分组码（如汉明码、BCH码）、卷积码以及现代通信系统中广泛应用的Turbo码和LDPC码。 6.1 信源编码（数据压缩）: 数据压缩的基本原理：冗余度和相关性。 无损信源编码：霍夫曼编码、算术编码。 有损信源编码：变换编码（DCT）、量化、熵编码。 图像压缩（JPEG）、视频压缩（MPEG）和语音压缩（MP3）的原理。 6.2 信道编码（纠错编码）: 编码增益和抗噪声能力。 错误检测与错误纠正。 线性分组码：汉明码、BCH码、RS码。 卷积码：编码器结构、Viterbi译码算法。 现代高性能编码：Turbo码、LDPC码。 编码在3G/4G/5G移动通信、卫星通信中的应用。 第七章：现代通信系统中的信号处理应用实例 在前面的章节中，我们已经详细探讨了信号处理的各种理论与技术。本章将把这些理论付诸实践，通过分析几个典型的现代通信系统，展示信号处理在其中的具体应用。我们将深入研究无线通信（如Wi-Fi、蓝牙、4G/5G蜂窝网络）中的信号处理技术，包括OFDM、MIMO（多输入多输出）等关键技术。同时，我们还将触及卫星通信、软件定义无线电（SDR）等领域的信号处理挑战与解决方案，为读者提供一个更直观和全面的视角。 7.1 无线通信系统中的信号处理: Wi-Fi与蓝牙：OFDM、MIMO、信道估计与均衡。 4G/5G蜂窝通信：OFDM、MIMO、大规模MIMO、波束成形、多用户MIMO。 功耗优化与信号处理的权衡。 7.2 卫星通信与深空探测: 远距离传输中的信号衰减与噪声处理。 先进的编码技术在降低误码率中的作用。 信号的同步与跟踪。 7.3 软件定义无线电（SDR）: SDR的硬件与软件架构。 通过软件实现各种调制解调、编码解码功能。 SDR在灵活性、可升级性方面的优势。 7.4 其他应用: 认知无线电中的信号感知与频谱管理。 物联网（IoT）通信中的低功耗信号处理。 结论 信号处理是支撑现代通信系统运行的底层技术，其重要性不言而喻。从信号的数字化到编码、调制、均衡，再到在各类通信系统中的具体应用，本书力求为读者构建一个全面而深入的信号处理知识体系。通过对这些核心理论和技术的掌握，读者将能够更好地理解通信系统的设计原理，应对实际工程中的挑战，并为未来的通信技术发展贡献力量。未来，随着信息技术的飞速发展，信号处理将继续扮演更加关键的角色，推动通信系统向着更智能、更高效、更可靠的方向迈进。

评分☆☆☆☆☆

平日里我喜欢涉猎一些与军事科技相关的内容，总觉得了解这些先进技术能帮助我更好地理解国家间的力量博弈和未来战争的形态。超宽带雷达，尤其是它在复杂环境下的穿透能力，一直让我觉得非常震撼，感觉就像是拥有了“透视眼”。这本书的名字听起来就相当专业，“时域”这个词可能意味着它能捕捉到目标更精细的时间特征，这对于区分不同的目标或者探测隐藏的目标肯定有很大帮助。“传感器组件”的说法也让我想到，这本书应该会讲到雷达是如何被制造出来，而不是仅仅停留在理论的推演。我希望它能介绍一些关于超宽带雷达天线的设计、发射接收模块的原理，以及如何将这些组件整合起来构成一个有效的传感器。虽然我不是专业的工程师，但如果书中能有一些相对直观的图解或者原理性的说明，让我能大致了解这些高科技设备的“骨架”和“心脏”，那我也会觉得收获满满。毕竟，技术的力量往往体现在细节的实现上。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对信号处理领域有着浓厚兴趣的研究生，目前正在探索如何更有效地从复杂环境中提取有用信息。超宽带雷达，特别是其在时域的分析能力，一直是我关注的焦点。传统雷达往往依赖于频率域的分析，但在某些应用场景下，例如穿墙探测、地下成像等，时域信号的丰富性和独特性显得尤为重要。这本书的标题“时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计”恰好命中了我的研究方向。我期待它能提供一套系统性的理论框架，深入阐述超宽带信号在时域的传播特性、回波形成机理，以及如何通过先进的时域信号处理算法，如脉冲压缩、目标参数估计、杂波抑制等，来提升雷达的探测精度和分辨率。更重要的是，关于“传感器组件”的设计分析，我希望能从中学习到如何根据具体的应用需求，选择合适的传感器架构、设计关键的电子线路，以及优化天线和波形的设计，以实现最佳的性能指标。作为“雷达技术系列”中的一员，相信这本书能够为我提供宝贵的理论指导和工程启示。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子工程和信息技术领域抱有极大热情的爱好者，我总是在寻找那些能够拓展我知识边界的书籍。超宽带雷达技术，特别是其在时域的分析方法，给我留下了深刻的印象。我理解“时域”的分析侧重于信号在时间轴上的变化，这对于捕捉瞬态信号、分析信号的形状以及进行高分辨率的目标成像至关重要。而“超宽带”则意味着它能够携带海量的信息，从而实现更精确的探测。这本书的标题“理论分析与设计”让我感到非常兴奋，我期待它能深入浅出地讲解相关的数学模型和物理原理，同时也能提供一些实际的设计思路和方法。我对“传感器组件”的设计尤为感兴趣，这部分内容或许会涉及具体的技术实现，比如如何选择合适的电子元件、如何进行电路设计、以及如何优化天线的性能以适应超宽带信号的要求。我相信，通过研读这本书，我能够对超宽带雷达传感器的整体设计流程有一个更清晰的认识，并从中获得启发，或许还能将这些知识应用到我自己的业余项目中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就吸引了我，有一种探索未知、驾驭科技的未来感。封面上的线条和色彩组合，仿佛预示着信号在时域中纵横交错，勾勒出目标的三维轮廓。我一直对雷达技术在现代军事和民用领域的重要性充满好奇，特别是超宽带雷达，它能够在复杂环境中穿透障碍，探测微小目标，这简直就是“鹰眼”般的视角。而“时域”这个词，又让我联想到对信号更精细、更本质的理解，不再仅仅停留在频率域的分析，而是深入到信号的发生、传播和回波的每一个瞬间。这本书的名字本身就带有一种学术的严谨性和技术的深度，让人期待它能揭示超宽带雷达在时域分析方面的最新理论突破和设计理念。我希望它能提供清晰的数学模型和仿真方法，帮助我理解如何从时域信号中提取出更丰富、更准确的目标信息，无论是其形状、尺寸、速度，还是材料属性。同时，作为“高新科技译丛·雷达技术系列”的一员，它必然承载着国际前沿的研发成果，我很期待通过这本书，能与全球顶尖的雷达工程师们进行一场跨越时空的学术对话。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对雷达这块技术涉猎不深，但平时看科幻电影里那些扫描、定位的场景，总觉得很酷。这次偶然看到了这本书的名字，感觉它不像那种泛泛而谈的科普读物，而是更偏向于技术实现和理论支撑。“时域”这个概念对我来说有点抽象，但我能理解它强调的是信号在时间维度上的变化，这可能意味着它能捕捉到一些传统雷达难以发现的细节。我尤其对“传感器组件”这个词感到兴趣，这说明这本书不仅仅停留在理论层面，还会深入到具体的设计和实现。想想看，如何设计一个能在各种恶劣环境下稳定工作的超宽带雷达传感器，这本身就是一项巨大的挑战。我希望书中能有一些实际的设计案例或者原理图，让我能更直观地理解其中的奥妙。同时，“高新科技译丛”的标签也让我对它的内容质量有了信心，毕竟能够被翻译引进的书籍，通常代表着一定的先进性和权威性。我期待它能给我带来一些“硬核”的知识，让我对雷达传感器的工作原理有更深刻、更具象的认识，甚至能启发我在其他技术领域的研究思路。