復雜運動目標逆閤成孔徑雷達成像技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 雷達成像
• 逆閤成孔徑雷達
• SAR
• 復雜運動目標
• 目標跟蹤
• 信號處理
• 圖像處理
• 微波遙感
• 雷達係統
• 目標識彆

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030548061

版次：31

商品編碼：12215755

包裝：平裝

開本：16開

字數：332000

內容簡介

　　《復雜運動目標逆閤成孔徑雷達成像技術》係統闡述瞭復雜運動目標的逆閤成孔徑雷達成像基本理論與技術、非平穩信號的時頻分析與參數估計技術。《復雜運動目標逆閤成孔徑雷達成像技術》共8章。第1章介紹逆閤成孔徑雷達成像的基本原理、運動補償技術的實現以及距離�捕嗥綻粘上穹椒ǎ壞�2章對復雜運動目標ISAR成像的原理與方法進行總結和分析；第3～5章主要針對復雜運動目標ISAR成像的迴波信號模型，分彆從信號分解、時頻分布和參數估計三個方麵介紹相應的成像算法；第6章介紹分布式ISAR成像技術；第7章介紹具有鏇轉部件目標的ISAR成像算法；第8章針對艦船目標ISAR成像的特殊性介紹相應的成像方法。

目錄

目錄
序
前言
第1章 逆閤成孔徑雷達成像概述 1
1.1 引言 1
1.1.1 雷達成像發展過程 1
1.1.2 復雜運動目標逆閤成孔徑雷達信號處理 2
1.2 逆閤成孔徑雷達成像 11
1.2.1 逆閤成孔徑雷達成像的基本原理 11
1.2.2 逆閤成孔徑雷達運動補償技術 12
1.2.3 逆閤成孔徑雷達成像算法 14
1.3 逆閤成孔徑雷達成像的距離-多普勒法 14
1.3.1 目標迴波模型 14
1.3.2 轉颱成像仿真實驗 16
1.3.3 真實數據成像方法與結果 18
1.4 逆閤成孔徑雷達像的橫嚮定標 21
1.4.1 用解調頻法估計綫性調頻信號初始頻率及調頻率 22
1.4.2 基於解調頻參數估計方法對逆閤成孔徑雷達像進行橫嚮定標 23
1.5 本章小結 27
參考文獻 27
第2章 復雜運動目標ISAR成像的原理與方法 34
2.1 引言 34
2.2 基於距離-多普勒法的實測數據ISAR成像及分析 35
2.3 復雜運動目標ISAR成像原理 37
2.3.1 用逐次消去法分解多分量綫性調頻信號 39
2.3.2 ISAR成像結果及分析 44
2.4 復雜運動目標ISAR成像的超分辨方法 48
2.4.1 基於鬆弛迭代技術的超分辨方法 48
2.4.2 基於APES技術的超分辨方法 49
2.4.3 實測數據超分辨ISAR成像結果 51
2.5 復雜運動目標ISAR迴波信號特點 51
2.6 本章小結 55
參考文獻 55
第3章 基於信號分解的復雜運動目標ISAR成像 58
3.1 引言 58
3.2 自適應Chirplet分解的快速算法 59
3.2.1 單分量信號參數估計 59
3.2.2 多分量信號參數估計 60
3.3 基於自適應Chirplet分解的ISAR成像方法 64
3.4 修正自適應Chirplet分解法及其應用 66
3.4.1 修正自適應Chirplet分解的基本原理 66
3.4.2 修正自適應Chirplet分解的最大似然方法 67
3.4.3 修正自適應Chirplet分解的快速算法 68
3.4.4 修正自適應Chirplet分解實驗結果 72
3.4.5 基於修正自適應Chirplet分解的復雜運動目標ISAR成像 73
3.5 本章小結 74
參考文獻 74
第4章 基於時頻分布的復雜運動目標ISAR成像 77
4.1 引言 77
4.1.1 綫性時頻分布 77
4.1.2 非綫性時頻分布 78
4.2 基於傳統時頻分布的復雜運動目標ISAR成像 81
4.2.1 綫性時頻分布 81
4.2.2 雙綫性時頻分布 83
4.2.3 一種新的時頻分布 85
4.2.4 重排時頻分布 87
4.3 新型時頻分布的構造及其在ISAR成像中的應用 89
4.3.1 基於Wigner-Ville分布和L-Wigner-Ville分布的核函數設計方案 90
4.3.2 基於指數型相位匹配原理的核函數設計方案 100
4.3.3 具有復數時間延遲變量的時頻分布的構造 104
4.3.4 多項式Wigner-Ville分布的頻域捲積實現 108
4.3.5 四階復時間延遲型多項式Wigner-Ville分布 112
4.3.6 基於新型時頻分布的復雜運動目標ISAR成像方法 114
4.4 本章小結 116
參考文獻 116
第5章 基於三次相位信號參數估計的復雜運動目標ISAR成像 120
5.1 引言 120
5.2 復雜運動目標迴波特性分析 120
5.3 基於局域多項式Wigner分布的三次相位信號參數估計 122
5.3.1 局域多項式Wigner分布定義 122
5.3.2 單分量三次相位信號的局域多項式Wigner分布 122
5.3.3 多分量三次相位信號的局域多項式Wigner分布 123
5.3.4 局域多項式Wigner分布的統計特性分析 124
5.3.5 仿真結果分析 129
5.4 基於IHAF的三次相位信號參數估計 131
5.4.1 IHAF的定義 131
5.4.2 基於IHAF的單分量三次相位信號的三次相位係數估計 132
5.4.3 基於IHAF的多分量三次相位信號的三次相位係數估計 132
5.4.4 IHAF算法的統計特性分析 133
5.5 基於LPWD和IHAF的復雜運動目標ISAR成像方法 134
5.5.1 基於LPWD的復雜運動目標ISAR成像算法 134
5.5.2 基於IHAF的復雜運動目標ISAR成像算法 135
5.6 ISAR成像結果 136
5.6.1 仿真數據 136
5.6.2 加性噪聲情況下的成像結果分析 141
5.6.3 乘性噪聲情況下的成像結果分析 144
5.6.4 實測數據 145
5.7 基於三階匹配傅裏葉變換的復雜運動目標ISAR成像 149
5.7.1 二階匹配傅裏葉變換簡介 150
5.7.2 三階匹配傅裏葉變換 150
5.7.3 三階匹配傅裏葉變換的統計特性分析 151
5.7.4 仿真結果 159
5.7.5 基於三階匹配傅裏葉變換的ISAR成像算法 160
5.8 本章小結 163
參考文獻 163
第6章 分布式ISAR成像技術 167
6.1 引言 167
6.2 分布式ISAR成像的基本原理 168
6.3 分布式ISAR成像處理步驟 172
6.4 仿真和實測數據處理 174
6.4.1 單散射點仿真 174
6.4.2 多散射點仿真 175
6.4.3 實測數據處理 179
6.5 分布式ISAR技術應用於非平穩目標的成像 180
6.6 本章小結 183
參考文獻 183
第7章 具有鏇轉部件目標的ISAR成像算法 184
7.1 引言 184
7.2 含鏇轉部件的目標成像模型 184
7.3 基於時頻分析的去微多普勒效應的ISAR成像算法 186
7.3.1 信號的短時傅裏葉變換 186
7.3.2 單頻信號與正弦調頻信號分離的基本原理 186
7.3.3 去微多普勒乾擾的ISAR成像算法 189
7.4 改進的去微多普勒效應的ISAR成像算法 191
7.5 本章小結 195
參考文獻 195
第8章 艦船目標的ISAR成像 197
8.1 引言 197
8.2 艦船目標的最優成像時間段選取 198
8.2.1 基於角運動參數估計的最優成像時間段選取方法 198
8.2.2 基於多普勒中心估計的最優成像時間段選取方法 206
8.3 艦船目標的InISAR三維成像 208
8.3.1 InISAR三維成像 210
8.3.2 針對艦船目標的InISAR三維成像 212
8.3.3 基於最優成像時間段選取的艦船目標InISAR三維成像 221
8.3.4 基於綫性時頻分析的艦船目標InISAR三維成像 232
8.4 基於空間分割的艦船目標三維成像 238
8.4.1 艦船目標MIMO雷達三維成像的信號模型 239
8.4.2 艦船目標MIMO雷達三維成像原理 241
8.5 本章小結 250
參考文獻 250

《精妙視界：超越迴聲的雷達全息解析》 在信息爆炸的時代，我們渴望更深入地洞察世界的每一個角落，尤其是在那些極端環境下，肉眼所及變得模糊甚至失效。當傳統的光學手段難以企及，當動態、快速、隱匿的目標成為我們關注的焦點，一種強大的感知能力便應運而生——那就是雷達。而雷達技術，特彆是其在高分辨率成像領域的演進，更是將我們的“視界”延伸到瞭前所未有的深度和廣度。 本書《精妙視界：超越迴聲的雷達全息解析》並非一本關於特定技術（例如“復雜運動目標逆閤成孔徑雷達成像技術”）的孤立闡述，而是緻力於構建一個更宏大、更普適的雷達全息解析框架。它將帶領讀者踏上一場探索雷達信號如何被轉化為高分辨率二維、三維甚至四維（包含時間維度）圖像的奇妙旅程。我們將從雷達工作的基本原理齣發，逐步深入到信號處理的精髓，最終揭示如何從看似雜亂無章的電磁迴波中“重塑”齣物體的精確形態、運動軌跡以及更深層次的信息。 第一篇：雷達之眼——原理與基礎 萬物皆有其“聲音”，而雷達捕捉的是電磁波的迴聲。本篇將以最直觀的方式，介紹雷達係統的基本構成——發射機、接收機、天綫，以及它們協同工作的物理基礎。我們將理解電磁波的傳播特性，如頻率、波長、功率、極化等，這些是解讀雷達信號的關鍵要素。 電磁波的奧秘： 從赫茲的實驗到麥剋斯韋方程組，我們將簡要迴顧電磁波的誕生與傳播規律，理解雷達為何能夠“看”得更遠，穿透某些障礙。 雷達的“發射”與“接收”： 詳細闡述脈衝雷達和連續波雷達的工作模式，解釋如何通過發射電磁波並捕捉目標反射的迴波來獲取信息。我們將深入探討雷達方程，理解目標散射特性、距離、功率等因素如何影響迴波的強度。 天綫的角色： 分析不同類型天綫（如拋物麵天綫、相控陣天綫）的設計原理及其對雷達波束形成、指嚮和分辨率的影響。 迴波的語言： 學習解讀迴波信號的基本參數，如時間延遲（對應距離）、多普勒頻移（對應徑嚮速度）以及幅度與相位信息。這些原始數據是後續成像的關鍵。 第二篇：信號的重塑——核心成像機理 雷達係統捕獲的是一係列離散的電磁迴波，它們攜帶著關於目標位置、速度和後嚮散射特性的信息。然而，要將這些信息轉化為可識彆的圖像，需要一係列精密的信號處理算法。本篇將聚焦於雷達成像的核心技術，從最基礎的距離-多普勒（R-D）處理，到更為復雜的閤成孔徑原理，一步步揭示如何實現高分辨率的成像。 距離維度的解析： 介紹脈衝壓縮技術，例如匹配濾波，如何將低分辨率的寬脈衝迴波壓縮成高分辨率的窄脈衝，從而精確測量目標距離。 速度維度的探索： 講解多普勒效應在雷達測速中的應用，以及如何利用多普勒頻移來區分具有不同徑嚮速度的目標。 距離-多普勒（R-D）成像： 將距離和速度信息相結閤，實現二維目標特性的分離和初步成像。我們將理解R-D處理在目標參數估計中的重要性。 閤成孔徑（SAR）的魔法： 這是突破單一天綫物理尺寸限製的關鍵技術。本篇將深入剖析閤成孔徑的概念，理解為何雷達平颱在運動過程中，可以通過連續采集目標迴波，並在地麵進行信號處理，從而“閤成”齣一個比物理天綫尺寸大得多的虛擬孔徑，實現亞米級甚至更高分辨率的成像。我們將探討SAR成像的基本流程，包括目標迴波的采集、脈衝壓縮、二維頻譜分析以及距離和方位嚮的聚焦。 超越二維：極化與相乾性： 介紹雷達的極化信息如何揭示目標的結構和材料特性，例如偏振敏感性以及如何利用不同極化通道的迴波來增強目標檢測和識彆能力。同時，我們將探討相乾積纍在提高信噪比和實現更精細成像中的作用。 第三篇：動態的捕捉——運動目標的解析 自然界和人為活動中的目標往往是動態的，它們的運動給雷達成像帶來瞭挑戰，但也提供瞭寶貴的額外信息。本篇將專注於如何處理和解析運動目標的迴波，剋服運動引入的誤差，並利用運動信息來增強成像效果和目標識彆能力。 運動對成像的影響： 詳細分析目標徑嚮速度、平颱運動誤差（如姿態抖動、速度偏差）以及它們的組閤如何導緻成像模糊、失真和位置偏移。 運動目標檢測與跟蹤（MTD/MTI）： 介紹基於多普勒濾波的動目標顯示（MTD）和動目標指示（MTI）技術，如何有效抑製靜止地物迴波，突齣運動目標，實現運動目標的實時檢測。 運動補償技術： 講解各種運動補償策略，包括基於平颱姿態測量單元（IMU）數據的補償，以及基於迴波自適應跟蹤的補償方法，如何校正運動引入的方位嚮和距離徙動，獲得清晰的運動目標圖像。 高分辨率運動目標成像： 探討如何將閤成孔徑技術與運動目標處理相結閤，實現對運動目標的高分辨率成像，揭示其精細結構和運動狀態。我們將觸及一些高級主題，例如基於航跡的成像（Track-Before-Detect）、多幀積纍成像等。 目標運動狀態估計： 除瞭成像，雷達還可以提供關於目標運動狀態的精確估計，例如速度矢量、加速度等。本篇將介紹相關的估計方法。 第四篇：智慧的呈現——數據處理與應用 獲取高質量的雷達圖像隻是第一步，如何對這些數據進行有效的處理、分析和解釋，最終服務於實際應用，是雷達技術價值的最終體現。本篇將帶領讀者進入雷達數據的處理與應用領域。 圖像增強與去噪： 介紹常見的圖像增強技術，如何改善雷達圖像的視覺效果，以及如何通過各種濾波算法來抑製噪聲，提高圖像質量。 目標識彆與分類： 探討如何利用雷達圖像的幾何特徵、散射特性以及極化信息，結閤機器學習和人工智能算法，實現對不同類型目標的自動識彆與分類。 多源數據融閤： 分析如何將雷達數據與其他傳感器（如光學、紅外）的數據進行融閤，取長補短，構建更全麵、更可靠的目標感知係統。 典型應用場景： 展望雷達全息解析技術在各個領域的廣泛應用，包括但不限於： 國防與安全： 戰場態勢感知、目標偵察與監視、反恐反潛、武器製導等。 民用領域： 地質勘探、環境監測、交通監控、災害預警（如地裂、洪水）、地麵測繪、海洋監測、精確農業等。 航空航天： 飛行器導航與避障、行星探測、空間碎片監測等。 結語：展望未來 《精妙視界：超越迴聲的雷達全息解析》旨在為讀者提供一個全麵而深刻的雷達成像技術圖景。從基本原理到前沿技術，從信號處理到實際應用，我們相信，通過對雷達迴聲的精妙解析，人類將能以前所未有的方式“看見”世界，洞察奧秘，並最終以智慧驅動科技，塑造更美好的未來。本書將激發您對雷達技術的濃厚興趣，並為您深入探索這個充滿魅力的領域奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排極具邏輯性，從基礎理論到高級應用，層層遞進，毫不突兀。我特彆關注書中關於“非綫性運動補償”的部分，這部分內容是處理復雜運動目標成像的重中之重。因為現實中的目標運動往往不是簡單的勻速直綫運動，而是伴隨著鏇轉、俯仰、滾轉等復雜的姿態變化，這些都會導緻雷達迴波信號的非綫性變化，給成像帶來巨大的挑戰。書中對此給齣瞭多種精妙的解決方案，例如基於K-Åsterberg方法的時域補償、基於相位差的空域補償等等。作者通過大量的圖示和數學推導，將這些復雜的過程清晰地呈現在讀者麵前。而且，書中還討論瞭如何處理“成像幾何畸變”的問題，例如傾斜地形對成像精度的影響，以及如何通過幾何校正算法來還原真實的地物形貌。這本書的理論深度和工程實用性結閤得非常好，讓我不僅理解瞭背後的原理，也看到瞭如何將這些技術應用於實際的雷達係統中。我還在書中看到瞭關於“動目標檢測（MTI）”和“動目標顯示（MTD）”技術的進一步發展，特彆是如何將其與ISAR技術相結閤，以實現對地麵固定目標和運動目標的協同探測。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容讓我感覺自己置身於一個充滿挑戰的研究前沿。我被書中關於“高分辨率成像”的探討所深深吸引。在處理復雜運動目標時，如何獲得足夠高的分辨率來區分微小的目標特徵，是很多應用場景的關鍵。書中詳細介紹瞭多種提高分辨率的技術，例如“超分辨率”算法在SAR成像中的應用，以及如何通過擴展SAR係統（如多發多收係統）來獲取更多的觀測信息，從而提升成像性能。我尤其對書中關於“目標散射中心模型”的討論印象深刻，作者詳細分析瞭不同類型目標的後嚮散射特性，以及這些特性如何在SAR圖像中得到體現。這對於目標識彆和分類有著重要的指導意義。而且，書中還探討瞭如何處理“雜波乾擾”問題，特彆是在復雜地形或動態環境下，如何有效地區分目標迴波和雜波，並對其進行抑製。我還在書中看到瞭關於“極化SAR”在運動目標成像中的潛在應用，不同極化方式的迴波信息可以提供關於目標結構和材質的額外信息，這有助於更全麵地理解運動目標。這本書為我提供瞭一個全新的視角來理解SAR成像技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常學術化，但同時又充滿瞭探索的激情。我被書中關於“乾涉SAR（InSAR）”技術在復雜運動目標成像中的應用所吸引。雖然標題強調的是逆閤成孔徑成像，但書中巧妙地將InSAR的原理引入，用來分析運動目標在不同時刻的形變和位移。比如，書中詳細闡述瞭如何利用兩次不同時刻獲取的SAR圖像，通過相位差來精確測量目標的微小形變，這對於監測橋梁、大壩等基礎設施的健康狀況，以及分析地質災害的發生機製，都有著重要的意義。而且，書中還探討瞭如何處理“多普勒模糊”和“距離模糊”的交叉影響，特彆是在目標存在復雜運動和非綫性形變的情況下，如何設計有效的成像算法來同時解決這兩個問題。我還在書中看到瞭關於“自聚焦（Self-focusing）”技術的介紹，這種技術可以在不知道目標精確運動參數的情況下，通過迭代優化算法來提高成像質量，這對於處理未知或難以精確測量的運動目標場景非常有價值。這本書在理論的深度和算法的創新性上都做得非常到位。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一個精心搭建的知識迷宮，每一層都隱藏著令人驚嘆的細節和嚴謹的邏輯。我被書中關於“迴波信號建模”的部分深深吸引，作者並沒有止步於對理想化模型的闡述，而是詳細分析瞭真實場景下各種乾擾因素對迴波信號的影響，例如地錶起伏、傳感器噪聲、大氣擾動等等。這些因素在進行復雜運動目標成像時，往往是導緻成像失真、分辨率下降的關鍵所在。書中對此給齣瞭多種抑製和補償的策略，其中一些基於先進的機器學習方法，讓我眼前一亮。特彆是關於“目標運動參數估計”的章節，作者列舉瞭多種迭代優化算法，並對它們的收斂性和計算復雜度進行瞭詳細的比較分析。這一點對於實際應用至關重要，因為在很多實時成像的場景下，計算效率是衡量算法好壞的重要標準。而且，書中還穿插瞭一些曆史上SAR技術發展的重要裏程碑事件，以及關鍵人物的貢獻，這使得閱讀過程更加生動有趣，也讓我對這項技術的發展脈絡有瞭更宏觀的認識。我尤其欣賞書中對於“三維成像”的探討，如何通過多視角或多脈衝的SAR數據，構建齣運動目標的立體模型，這對於目標識彆和分類具有重要的意義。這本書的內容深度和廣度都非常令人印象深刻。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就相當吸引人，深邃的藍色背景上，幾條流動的光帶勾勒齣復雜的軌跡，仿佛在訴說著微波信號在時空中穿梭的奧秘。當翻開第一頁，我首先被引入瞭SAR（閤成孔徑雷達）成像的基本原理，作者用非常直觀的比喻和清晰的圖示，將抽象的信號處理過程具象化，即便是我這樣之前對SAR瞭解不多的讀者，也能迅速抓住其核心思想。後續章節逐步深入到運動目標的處理，這裏就展現齣瞭這本書的獨特價值。麵對那些在地球錶麵高速移動、姿態不斷變化的物體，傳統的SAR成像算法會失效，這本書正是聚焦於解決這個難題。它詳細剖析瞭多普勒效應在運動目標成像中的復雜影響，並係統地介紹瞭各種逆閤成孔徑成像（ISAR）技術，包括一些我從未聽說過的創新算法。比如，書中對“多普勒頻率模糊”和“距離模糊”的成因及解除方法進行瞭深入的講解，配以大量的仿真數據和實際案例，讓我對這些概念有瞭深刻的理解。雖然書中涉及到大量的數學公式和算法推導，但作者的錶述方式非常清晰，步驟也講解得很細緻，常常會輔以“僞代碼”式的描述，這極大地降低瞭閱讀門檻。總而言之，這本書在概念的引入、核心問題的闡述以及技術細節的解析上，都做得非常齣色，對於希望深入瞭解SAR運動目標成像技術的讀者來說，無疑是一本極具價值的參考書。