9787118083446 超宽带冲激无线电信号检测技术 国防工业出版社 王明阳 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王明阳 著

图书标签:

• 超宽带
• 冲激无线电
• 信号检测
• 雷达
• 通信
• 国防科技
• 电子工程
• 王明阳
• 国防工业出版社
• 无线电技术

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118083446

商品编码：29455981425

包装：平装

出版时间：2013-02-01

基本信息

书名：超宽带冲激无线电信号检测技术

定价：31.00元

作者：王明阳

出版社：国防工业出版社

出版日期：2013-02-01

ISBN：9787118083446

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

超宽带信号常常被隐蔽在环境噪声和其他干扰信号中，难以检测，是一种很有军事应用前景的低截获、低检测概率信号。王明阳、王军良、张静编写的这本《超宽带冲激无线电信号检测技术》较为系统地介绍了超宽带冲激无线电信号的基本概念，研究了在负信噪比且没有先验信息或仅有部分先验信息条件下的超宽带冲激无线电信号检测技术，提出了若干种检测原理及方法，同时提供了相应的仿真验证结论。
《超宽带冲激无线电信号检测技术》内容专业性强、理论推导严谨、仿真验证充分，可供相关专业研究生学习，也可作为科技人员的参考书。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

智慧之眼：聚焦新兴无线通信的脉冲信号检测与解析 在信息爆炸的时代，无线通信技术以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，从智能手机的普及到物联网的蓬勃发展，再到自动驾驶的日益成熟，这一切都离不开高效、可靠的无线信号传输。然而，随着通信场景的复杂化和终端数量的激增，传统的通信技术正面临着前所未有的挑战。频谱拥挤、干扰严重、安全性堪忧等问题，促使业界不断寻求突破性的创新。正是在这样的背景下，一种极具潜力的超宽带（UWB）冲激无线电（Impulse Radio）技术应运而生，它以其独特的优势，为解决当前无线通信的瓶颈提供了新的思路和方向。 而要充分发挥超宽带冲激无线电技术的潜力，其核心在于对微弱、复杂的冲激信号进行精准、高效的检测和解析。这不仅是衡量一项无线通信技术成熟度的关键指标，更是实现其在定位、通信、成像等多元化应用场景中大放异彩的基石。本节旨在深入剖析这一关键环节，带领读者走进冲激信号检测的微观世界，揭示隐藏在信号背后的丰富信息。 理解冲激信号的本质：速度与信息密度的融合 与传统窄带通信信号不同，冲激无线电信号以极短的脉冲宽度（通常为纳秒级甚至亚纳秒级）为特征，在频谱上占据极宽的带宽（通常在GHz级别）。这种“瞬间爆发”的特性，赋予了其诸多优势： 高时间分辨率： 极窄的脉冲意味着信号在时间轴上的分辨率极高，能够捕捉到极其微小的时延变化。这对于高精度定位至关重要，可以实现厘米级的定位精度，远超传统技术。 低功耗： 脉冲信号在发射时仅在极短时间内消耗能量，整体平均功耗极低，非常适合部署在电池供电的传感器和物联网设备中。 抗多径干扰能力强： 由于信号持续时间短，不同路径到达的信号反射体在接收端的时间间隔也相对较大，使得接收端能够更容易地区分和抑制多径效应，提高通信的可靠性。 安全性高： 信号能量分布在极宽的频谱上，单个频率点的功率谱密度非常低，不易被传统窄带接收机探测到，具有天然的隐蔽性，在军事和安全领域具有重要应用价值。 高速数据传输潜力： 尽管单脉冲传输的数据量有限，但通过高数据率的脉冲编码和调制，UWB冲激无线电技术能够实现非常高的瞬时数据传输速率。 然而，也正是这些独特的特性，使得冲激信号的检测和解析面临着巨大的挑战。微弱的信号能量、极宽的频谱、复杂的调制方式以及环境的噪声干扰，都要求我们必须采用更加精细、高效的信号处理技术。 冲激信号检测的挑战与关键技术 冲激信号的检测，本质上是从接收到的信号中提取出有用的脉冲信息，并解析其携带的数据。这一过程并非易事，其关键挑战主要体现在： 低信噪比（SNR）下的信号捕获： UWB冲激信号的能量非常分散，在传输过程中容易受到衰减和噪声的淹没。在低SNR环境下，如何准确地检测到微弱的脉冲信号，避免误判和漏判，是首要的难题。 精确的时间同步： UWB冲激无线电系统通常采用时间域的调制和解调方式，对时间同步的要求极为苛刻。任何微小的时间偏移都可能导致信号失真甚至完全无法识别，因此，实现高精度的接收端时钟同步是至关重要的。 冲激脉冲的识别与分类： 在实际应用中，可能存在来自不同用户的多个冲激信号，或者混杂着各种干扰信号。如何有效地识别出目标冲激信号，并根据其特征（如脉冲形状、极性、时延等）进行分类，是进一步解析的基础。 复杂调制解调的实现： 为了提高数据传输效率，UWB冲激无线电技术采用了多种调制方式，如脉冲位置调制（PPM）、脉冲幅度调制（PAM）、二进制相移键控（BPSK）等，甚至可以组合使用。复杂调制解调算法的设计和实现，直接影响着系统的性能。 硬件实现的复杂度与功耗： 冲激信号的极短持续时间要求接收端具有极高的采样率和快速的信号处理能力。这给硬件设计带来了挑战，需要高性能的ADC、FPGA等元器件，并需要平衡性能与功耗。 面对这些挑战，一系列先进的信号检测技术被提出并不断发展，它们构成了冲激信号解析的基石： 1. 能量检测（Energy Detection）： 这是最基本的信号检测方法之一。通过计算接收信号在特定时间窗口内的能量，并与设定的阈值进行比较，来判断是否存在信号。虽然简单，但在低SNR环境下容易受到噪声的影响，误判率较高。 2. 匹配滤波（Matched Filtering）： 针对已知模板的冲激信号，匹配滤波器能够最大限度地提高信噪比，从而提高检测的灵敏度。然而，在冲激信号形状多变或未知的情况下，匹配滤波的普适性会受到限制。 3. 最优检测理论： 基于概率统计理论，如Neyman-Pearson准则，可以设计出在给定错误概率下最大化检测概率的最优接收机。这些理论为信号检测提供了坚实的理论基础，但实际实现可能较为复杂。 4. 基于统计信号处理的检测： 例如，利用信号的统计特性，如自相关函数、功率谱密度等，来区分信号与噪声。卡尔曼滤波、粒子滤波等动态系统估计方法，也可以用于跟踪和检测信号。 5. 机器学习与深度学习方法： 近年来，机器学习和深度学习在信号处理领域展现出强大的能力。通过训练神经网络模型，可以实现对复杂冲激信号的鲁棒性检测和识别，尤其擅长处理非线性、非平稳的信号以及识别未知干扰。例如，卷积神经网络（CNN）可以有效地提取冲激信号的特征，循环神经网络（RNN）则能处理信号的时序关系。 6. 盲信号分离与源分离技术： 当接收到的信号是多个信号的混合时，盲信号分离技术（如Independent Component Analysis, ICA）可以尝试将混合信号分解为独立的原始信号，这对于处理多用户UWB系统或存在干扰的场景非常有用。 7. 时间反演（Time Reversal）技术： 这种技术利用信号在介质中的可逆性，将接收到的信号进行时间反演并再次发射，使其在空间上聚焦，从而增强目标信号的接收强度，提高检测性能。 冲激信号解析的进阶应用 对冲激信号的准确检测，仅仅是其应用的起点。更深层次的解析，则能解锁其在各个领域的巨大潜力： 高精度定位： 通过测量不同接收器接收到同一冲激信号的时间差（Time Difference of Arrival, TDOA）或信号到达时间（Time of Arrival, TOA），可以实现厘米级甚至毫米级的定位精度。这在室内导航、资产追踪、工业自动化等领域具有革命性的意义。 高数据率通信： 尽管冲激信号能量集中在极短的时间内，但通过精心的脉冲编码和调制方案，结合高效的信号检测和解码技术，UWB冲激无线电能够实现远超传统无线技术的瞬时数据传输速率，满足未来高速无线通信的需求。 非接触式传感与成像： 冲激信号能够穿透一定的障碍物，并且其对物体材质和结构的敏感度较高。因此，可以通过分析冲激信号的反射和透射特性，实现对物体内部结构、成分的无损检测和成像，例如在安检、医疗成像、地下探测等领域。 环境感知与目标识别： 冲激信号可以作为一种“探针”，通过分析其与环境或目标的交互，获取关于环境参数（如距离、速度、方向）或目标特性的信息。这对于智能机器人、自动驾驶系统、以及军事侦察等至关重要。 协同通信与组网： 在多终端协同工作的场景下，通过精确的时间同步和信号识别，UWB冲激无线电能够实现高效的组网和数据协同传输，提升整体系统的协同能力和智能化水平。 未来展望：从“听得见”到“看得见”的智能感知 冲激信号检测技术的不断进步，正推动着UWB冲激无线电技术从一个有潜力的概念走向广泛的实际应用。未来的研究方向将更加侧重于： 更加鲁棒的信号检测算法： 发展能够在极端复杂电磁环境下，例如强干扰、低功率、快速移动等条件下，依然保持高检测性能的算法。 低复杂度、低功耗的硬件实现： 进一步降低硬件成本和功耗，使UWB技术能够更广泛地部署在各类便携式设备和嵌入式系统中。 多模态信息的融合： 将冲激信号检测与其他传感技术（如视觉、惯性传感器）进行融合，构建更加全面、精确的环境感知和目标识别系统。 智能化信号管理与频谱共享： 利用人工智能技术，实现对UWB信号的智能感知、动态调度和频谱优化，与其他无线技术和谐共存，最大限度地利用有限的频谱资源。 总而言之，冲激信号检测技术是理解和应用UWB冲激无线电技术的关键。通过深入研究和不断创新，我们正逐步解锁这一技术所蕴含的巨大能量，为构建更智能、更互联的未来社会奠定坚实的基础。这不仅仅是信号处理的一项技术突破，更是开启新一代无线通信和感知技术大门的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大震撼，在于它对超宽带冲激无线电信号检测技术那种近乎“极致”的探索精神。从信号的产生机理、传播特性，到各种复杂的检测模型和算法，作者都进行了深入细致的剖析。我尤其惊叹于作者在阐述稀疏信号重构算法时所展现出的深厚功底，他能够将抽象的数学理论与实际的信号检测场景巧妙地结合起来，使得原本枯燥的公式和推导变得生动而富有启发性。书中对不同检测方案的优劣势分析，考虑得非常周全，不仅从理论层面进行论证，还结合了大量的仿真和实验数据作为支撑，这无疑增加了其说服力。让我印象深刻的是，作者在探讨杂波抑制和目标检测时，并没有局限于单一的解决方案，而是提出了多种融合的思路，这对于应对实际应用中日益复杂的电磁环境具有重要的参考价值。此外，书中对未来发展趋势的展望，也让我对这一领域的前景充满了期待，也为我的后续研究指明了方向。总而言之，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一部展现了该领域前沿探索的学术杰作，它让我对超宽带冲激无线电信号检测技术有了更深层次的理解和认识。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书的时候，我最直观的感受就是它的厚重感，那种沉甸甸的触感就预示着里面包含的内容绝非泛泛之辈。翻阅目录，就能感受到作者在选题上的用心，几乎涵盖了超宽带冲激无线电信号检测技术的核心环节，从基础理论到前沿应用，再到潜在的挑战，都做了比较全面的覆盖。在阅读过程中，我印象最深刻的是关于信号稀疏表示的章节，作者详细阐述了多种稀疏重构算法，并结合实际的冲激无线电信号特点进行了深入的分析，这对于优化检测性能、降低计算复杂度具有指导意义。同时，书中对干扰抑制和目标检测方面的论述也颇具深度，作者不仅仅罗列了现有的技术，更重要的是对这些技术的内在机制进行了剖析，并给出了改进的方向。我特别喜欢书中对于不同检测算法在不同噪声环境下表现的对比分析，这种实事求是的态度，让我对各种技术的适用性有了更清晰的认识。此外，作者在书中还提及了一些最新的研究进展和尚未解决的关键问题，这对于我这样的研究者来说，无疑是宝贵的启示，能够激发新的研究思路和方向。总体而言，这是一本内容扎实、逻辑严谨、具有很高学术价值和实践指导意义的专业书籍。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先被其严谨的排版和清晰的逻辑结构所吸引。细读之下，果然名不虚传。书中对于超宽带冲激无线电信号检测技术的阐述，可谓是面面俱到，从信号的本质特征出发，层层递进，深入探讨了各种检测方法的原理、实现和应用。我特别欣赏作者在处理信号的稀疏性和复杂背景下的检测问题时，所采用的创新性思路。例如，在针对低信噪比和强干扰环境下，作者提出了多种有效的检测策略，并对其性能进行了详细的评估。这对于实际工程应用中遇到的诸多挑战，提供了切实可行的解决方案。书中对不同算法的比较分析，也是我关注的重点，作者不仅列举了各种算法的优点，还指出了其局限性，并给出了优化建议。这种客观公正的态度，使得读者能够对各种技术有一个更全面的认识。此外，书中还涉及了一些前沿的研究方向，例如基于机器学习的检测方法，这让我对该领域未来的发展充满了好奇。总的来说，这是一本集理论深度、技术广度和实践价值于一体的优秀著作，对于相关领域的从业者和研究者来说，都是一本不可多得的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感受是，它像一本精密的工具箱，里面装满了关于超宽带冲激无线电信号检测技术的“利器”。作者在内容的组织上，遵循了由浅入深的原则，从最基础的信号模型和统计特性入手，逐步深入到复杂的检测算法和性能评估。我在阅读过程中，对书中关于冲激响应的建模以及相关的信号处理技术，留下了深刻的印象。作者在解释这些复杂概念时，往往会结合实际的物理场景，使得抽象的理论变得易于理解。我尤其看重书中对各种检测性能指标的详细解析，以及如何根据实际需求选择最优的检测方案。例如，在处理海量数据的场景下，作者提出的高效检测算法，对于降低计算成本，提高实时性具有重要的参考价值。书中对于不同类型的干扰和杂波的抑制方法，也给出了系统性的论述，这对于提升检测系统的鲁棒性至关重要。此外，作者还对未来可能出现的新型检测技术进行了展望，这让我对接下来的研究和开发方向有了更清晰的认识。这本书不仅仅是技术的罗列，更是一种思维方式的启迪，它鼓励读者从多角度、深层次去理解和解决问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计虽然朴实，但却散发着一种专业而沉静的气息，恰如其分地预示了其内容的深度。当我翻开第一页，一股严谨的学术氛围便扑面而来，让我不由自主地放慢了阅读的速度，生怕错过任何一个关键的论述。书中对超宽带冲激无线电信号检测技术的探讨，并非仅仅停留在理论的堆砌，而是深入到其背后复杂的信号处理原理和实际应用场景。作者在梳理现有技术的基础上，着重分析了不同检测方法的优劣，并提出了不少独到的见解。尤其是在信号的稀疏性和杂波抑制方面，给予了相当详细的阐释，这对于理解实际应用中的难点和挑战至关重要。阅读过程中，我经常会停下来，对照自己以往的知识储备，去理解书中所提出的新概念和新方法。一些图表和公式的出现，虽然增加了理解的难度，但同时也极大地提升了论述的严谨性和说服力。我特别欣赏作者在处理复杂问题时所展现出的条理性，他能够将晦涩的技术语言转化为清晰的逻辑链条，使得即使是初学者也能逐步进入技术的核心。整本书读下来，就像是经历了一次细致入微的知识梳理和深入的学术对话，对于我个人在该领域的理解和认知，无疑是一次重要的提升。