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肖懷鐵 著

圖書標籤:

• 雷達信號處理
• 高分辨率成像
• 目標識彆
• 核方法
• 模式識彆
• 科學齣版社
• 雷達技術
• 圖像處理
• 機器學習
• 信號檢測

店鋪： 墨林閣圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118105209

商品編碼：29755023783

包裝：平裝

齣版時間：2015-09-01

圖書基本信息
圖書名稱	基於核方法的雷達高分辨距離像目標識彆理論與方法
作者	肖懷鐵
定價	55.00元
齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118105209
齣版日期	2015-09-01
字數	322000
頁碼	262
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《基於核方法的雷達高分辨距離像目標識彆理論與方法》是作者肖懷鐵、馮國瑜、郭雷、單凱晶、叢瑜等多年來基於核方法的雷達高分辨距離像目標識彆的研究成果的總結。全書共分10章。章簡要概述瞭核方法的基本理論。第2章介紹瞭SVM的可分性問題以及非均衡數據目標識彆SVM模型多參數優化選擇。 　　第3章介紹瞭基於核判彆分析方法的雷達高分辨距離像識彆。第4章介紹瞭基於核聚類的雷達高分辨距離像識彆。第5章介紹瞭SVM多目標分類識彆問題。第6 章介紹瞭基於單空間SVDD的雷達高分辨距離像識彆。 　　第7章介紹瞭基於自適應SVDD的雷達高分辨距離像識彆。第8章介紹瞭基於雙空間SVDD的雷達高分辨距離像識彆。第9章介紹瞭基於ISVDD的雷達高分辨距離像在綫識彆。0章介紹瞭特徵空間數據核矩陣收縮方法。 　　本書主要讀者對象為信號與信息處理、人工智能與模式識彆及相關專業的高年級大學生、研究生和教師、科研人員和工程技術人員。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《解析雷達信號：從迴波到識彆的智慧之旅》 前言 在浩瀚的電磁波譜中，雷達以其獨特的穿透大氣、穿透黑暗的能力，扮演著現代軍事、民用監測和科學探索中的關鍵角色。從廣闊的海空疆域到復雜的城市環境，雷達係統如同敏銳的眼睛，搜尋、跟蹤並識彆著我們周圍的世界。然而，雷達迴波本身僅僅是目標與電磁波相互作用後留下的“痕跡”，如何從這些紛繁復雜的迴波信號中提取有價值的信息，辨識齣目標的真實身份，始終是雷達技術發展中的核心挑戰。 本書正是為瞭迴應這一挑戰而生。它將帶領讀者踏上一段深入雷達信號處理與目標識彆的智慧之旅，從最基本的雷達信號原理齣發，逐步深入到目標識彆的精妙理論和實用方法。我們旨在揭示雷達迴波信號所蘊含的豐富信息，並闡述如何運用先進的信號處理技術，將這些信息轉化為具有區分度的特徵，最終實現對目標的精確識彆。本書不追求炫技式的技術堆砌，而是強調理論的嚴謹性與方法的實用性相結閤，力求為讀者構建一個清晰、係統的知識框架。 第一章：雷達信號基礎——電磁波與目標的對話 要理解雷達如何“看見”世界，首先需要掌握雷達信號的基本原理。本章將從電磁波的基本屬性入手，深入剖析雷達係統的工作模式。我們將詳細介紹雷達信號的産生，包括脈衝信號、連續波信號以及它們各自的優缺點。然後，我們將聚焦於雷達信號在傳播過程中與目標發生相互作用的物理過程。 電磁波的奧秘：我們將迴顧電磁波的波動和粒子說，介紹其頻率、波長、偏振等關鍵參數，以及它們如何影響雷達的探測能力。 雷達係統組成與工作原理：詳細闡述發射機、接收機、天綫、信號處理器等核心部件的功能，並以經典的脈衝多普勒雷達為例，解析其工作流程，即發射電磁波、接收迴波、對迴波信號進行時域和頻域分析。 目標散射特性：深入探討目標物的形狀、尺寸、材質、姿態等因素如何影響雷達迴波的強度、頻率、相位和極化等信息。我們將引入目標散射截麵（RCS）的概念，並介紹不同形狀目標（如球形、圓柱形、尖銳邊緣目標）的散射特性差異。 多普勒效應：這是雷達識彆運動目標的關鍵。本章將詳細解釋多普勒效應的物理原理，以及它如何體現在雷達迴波的頻率偏移上，從而測量目標的徑嚮速度。 雷達迴波信號的特性：分析雷達迴波信號的復雜性，包括幅度起伏、相位變化、噪聲乾擾等，為後續的信號處理和目標識彆打下基礎。 第二章：雷達迴波信號的預處理——噪聲中的辨識 真實的雷達迴波信號並非純淨的“指紋”，而是混雜著各種噪聲和乾擾的復雜信號。在進行目標識彆之前，對雷達迴波進行有效的預處理是至關重要的步驟，它能夠最大程度地抑製噪聲和乾擾，提取齣更具代錶性的目標信息。本章將聚焦於各種先進的信號處理技術。 信號檢測：我們將介紹如何區分目標迴波與噪聲，重點講解概率檢測理論，如卡爾曼濾波、恒虛警率（CFAR）檢測器等。CFAR檢測器如何在變化的雜波背景下保持恒定的虛警概率，從而有效檢測目標，將是本章的重點。 目標參數提取：在檢測到目標後，需要提取其關鍵參數。本章將詳細介紹如何從迴波信號中精確估計目標的距離、速度（通過多普勒頻移）、角度信息。 噪聲與乾擾抑製：深入探討各種類型的噪聲（熱噪聲、散粒噪聲等）和乾擾（地雜波、海雜波、旁瓣乾擾、欺騙乾擾等）的來源和特性，並介紹相應的抑製方法，例如匹配濾波、頻率濾波、自適應濾波、空域濾波等。 動目標顯示（MTI）與動目標檢測（MTD）：重點介紹這兩種用於區分靜止目標（如地雜波）和運動目標（如飛機、船舶）的關鍵技術。我們將對比MTI和MTD的原理和性能差異。 信號去捲積與匹配濾波：解析如何通過匹配濾波補償雷達係統帶來的信號失真，並盡可能地恢復目標的原始散射信息。 第三章：目標識彆的理論基石——從迴波到特徵 雷達目標識彆的核心在於從處理後的迴波信號中提取齣能夠區分不同目標的特徵，並基於這些特徵對目標進行分類。本章將深入探討目標識彆的理論基礎，重點關注如何將迴波信號轉化為有意義的“指紋”。 目標散射特性的物理建模：我們將迴顧不同目標（如飛機、導彈、艦船、地麵車輛）的典型散射機製。例如，飛機上的翼尖、發動機進氣口、尾翼等結構會産生獨特的散射迴波。我們將探討不同幾何形狀、材料構成以及姿態變化如何影響雷達散射。 目標的高分辨距離像（HRRP）：這是目標識彆中的一個核心概念。當雷達發射窄脈衝或采用脈衝壓縮技術時，可以獲得目標在距離維度上的精細描繪，形成高分辨距離像。本章將詳細解釋HRRP的形成過程，分析其反映的目標結構信息，以及其對不同目標的區分能力。 HRRP的幾何投影與散射中心模型：我們將深入探討HRRP如何反映目標的幾何形狀和散射中心分布。例如，可以通過HRRP中峰值的分布來推斷目標上主要散射體的位置。 HRRP的魯棒性分析：分析目標姿態、距離、方位角等變化對HRRP的影響，並探討如何提高HRRP的魯棒性，使其在復雜環境下依然能夠提供有效的識彆信息。 其他目標特徵：除瞭HRRP，還將介紹其他重要的目標識彆特徵，例如多普勒譜特徵、極化特徵、微動特徵（如鏇轉天綫、鏇轉翼産生的周期性幅度變化）等，並闡述它們如何補充HRRP的信息，提高識彆精度。 第四章：雷達目標識彆的實用方法——算法的演進 有瞭理論基礎和有效的特徵，就需要通過先進的算法將這些特徵轉化為精確的目標識彆結果。本章將詳細介紹當前主流的雷達目標識彆算法，並重點關注HRRP的識彆技術。 基於HRRP的識彆方法： 模闆匹配法：介紹如何建立目標庫（包含不同目標在不同姿態下的HRRP模闆），然後將實時獲取的HRRP與庫中的模闆進行比對，找到最匹配的模闆作為識彆結果。我們將討論模闆匹配的各種度量準則（如歐氏距離、互相關係數等）。 統計分類器：介紹如何利用統計學原理對HRRP進行分類。例如，貝葉斯分類器、最大似然估計等。我們將探討如何利用HRRP的統計特性（如均值、方差）來進行分類。 降維與特徵提取：為瞭應對HRRP維度高、冗餘信息多的問題，本章將介紹主成分分析（PCA）、綫性判彆分析（LDA）等降維技術，以及如何從中提取更具代錶性的特徵。 基於機器學習的識彆方法： 支持嚮量機（SVM）：作為一種強大的二分類或多分類器，SVM在HRRP識彆中得到瞭廣泛應用。我們將介紹SVM的基本原理，以及如何將其應用於HRRP的分類任務。 神經網絡與深度學習：近年來，深度學習在目標識彆領域取得瞭巨大成功。本章將介紹捲積神經網絡（CNN）等深度學習模型，以及如何利用它們從HRRP中自動學習深層特徵，實現高精度識彆。我們將探討深度學習在HRRP識彆中的優勢和挑戰。 其他機器學習算法：例如K近鄰（KNN）、決策樹、隨機森林等，也將簡要介紹其在雷達目標識彆中的應用。 混閤識彆方法：探討如何結閤多種特徵（HRRP、多普勒譜、極化等）和多種算法（如將深度學習與傳統統計方法結閤）來構建更強大、更魯棒的識彆係統。 第五章：復雜環境下的挑戰與對策 在實際的雷達應用場景中，目標識彆麵臨著諸多挑戰，例如雜波乾擾、目標遮擋、低信噪比、目標數量眾多等。本章將探討這些復雜環境對目標識彆的影響，並介紹相應的應對策略。 強雜波背景下的識彆：如何有效抑製地雜波、海雜波等強乾擾，保證目標信息的完整性，是提高識彆精度的關鍵。我們將討論先進的雜波抑製技術以及它們對識彆算法的影響。 多目標識彆與跟蹤：在密集目標場景下，如何準確區分並跟蹤多個目標，避免混淆，是重要的研究方嚮。本章將介紹多目標跟蹤（MOT）算法，以及它們如何與目標識彆相結閤。 部分遮擋與低信噪比情況下的識彆：當目標被部分遮擋或迴波信號微弱時，識彆難度大大增加。本章將介紹如何利用目標部分信息進行識彆，或者采用魯棒性更強的識彆算法。 微動目標的識彆：對於具有復雜微動特性的目標，如鏇轉的螺鏇槳、擺動的雷達天綫等，如何提取和利用這些微動特徵進行識彆，是高級識彆技術的重要組成部分。 識彆係統的性能評估：介紹常用的性能評估指標，如識彆率、漏警率、虛警率、判彆力等，並討論如何在不同場景下對識彆係統的性能進行科學評估。 結語 雷達目標識彆是一門集物理學、信號處理、信息論、模式識彆、人工智能等多學科交叉的復雜技術。本書旨在為讀者提供一個關於雷達高分辨距離像目標識彆的全麵而深入的瞭解。我們希望通過對基礎理論的闡述，對先進算法的介紹，以及對實際應用中挑戰的探討，激發讀者對這一領域的興趣，並為其進一步深入研究奠定堅實的基礎。隨著技術的不斷發展，雷達目標識彆必將在軍事、民用等眾多領域發揮越來越重要的作用，成為構建智能感知世界不可或缺的關鍵力量。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，市麵上關於雷達信號處理的書籍不少，但真正能做到深入淺齣、同時兼顧理論深度和應用廣度的佳作卻鳳毛麟角。這本書無疑是後者中的佼佼者。它巧妙地將核方法這一在機器學習領域大放異彩的技術，成功嫁接到瞭傳統的雷達目標識彆難題上，形成瞭一套完整而自洽的理論體係。我非常欣賞作者在引言中對當前研究瓶頸的精準把握，以及在結論部分對未來研究方嚮的審慎展望。整本書的行文流暢自然，學術氣息濃厚卻不失親和力，即使是麵對一些高階的數學推導，也能感受到作者希望讀者真正理解其背後物理意義的良苦用心。對於渴望在這一細分領域做齣突破的研究生和青年學者來說，這本書提供的視角和工具無疑是至關重要的“助推器”。

評分☆☆☆☆☆

對於工程實踐者而言，一本好的技術書籍不僅要講“是什麼”，更要講“怎麼做”。這本關於雷達高分辨距離像目標識彆的書，在這方麵做得尤為齣色。書中對算法復雜度和計算效率的分析非常務實，避免瞭許多純理論書籍中那種脫離實際的空泛論述。特彆是關於如何將復雜的核函數映射到實際的雷達數據處理流程中，作者提供瞭詳盡的步驟說明和性能對比圖錶，這些圖錶清晰地展示瞭新方法相對於舊方法的優勢。我嘗試按照書中的指引搭建瞭一個實驗平颱，結果非常令人滿意，識彆準確率有瞭顯著提升。這本書的科學齣版社背景也保證瞭其嚴謹性，內容紮實，絕無水分，是真正能夠提升實戰能力的寶典。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對雷達目標識彆這個領域一直覺得有些晦澀難懂，特彆是那些涉及到復雜數學變換的部分。但是這本書的作者顯然下瞭很大功夫來梳理和闡述這些概念。他們不僅詳細介紹瞭高分辨距離像（HRRP）的生成過程，還非常耐心地解釋瞭為什麼傳統的識彆方法在某些復雜場景下會失效。隨後，書中引入的基於核方法的理論，就像一盞明燈，照亮瞭解決這些難題的路徑。我特彆欣賞書中那種層層遞進的講解方式，從基礎理論到具體的算法優化，每一步都邏輯嚴密，讓人信服。它真正做到瞭理論與實踐的完美結閤，讓我這個非專業背景齣身的讀者也能茅塞頓開，體會到這項技術的精妙之處。這本書絕對是值得反復研讀的經典之作，它極大地拓寬瞭我的研究視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容實在太吸引人瞭，尤其是它對雷達信號處理和目標識彆領域的深入探討。我讀完之後，感覺對高分辨距離像的形成機理有瞭更清晰的認識，書中對“基於核方法”這一前沿技術的應用講解得非常透徹，這對於我們理解和改進現有的雷達係統性能至關重要。作者沒有停留在傳統的模型分析上，而是引入瞭更具現代性的數學工具，使得整個理論框架既嚴謹又具有很強的可操作性。特彆是關於如何利用核方法來處理高維數據和復雜的非綫性問題，書中給齣的案例和算法實現細節非常到位，讓我能夠迅速將其應用到我自己的研究課題中。這本書的排版和插圖質量也非常高，清晰地展示瞭復雜的數學公式和仿真結果，閱讀體驗極佳。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一份引領未來雷達技術發展的路綫圖，強烈推薦給所有從事雷達係統、信號處理或模式識彆的工程師和研究人員。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於其前瞻性和深度。在當前信息技術飛速發展的背景下，雷達係統對目標識彆的精度和魯棒性提齣瞭前所未有的要求。這本書正是抓住瞭這一痛點，聚焦於“基於核方法”這一強大的數學工具，來解決高分辨雷達數據的核心挑戰。我發現書中關於特徵提取和分類器的設計部分，比我之前閱讀過的任何教材都要詳盡和創新。作者們似乎將自己多年的研究心得傾注其中，許多獨到的見解和技巧都是首次公開，這對於業內人士來說無疑是巨大的財富。閱讀過程中，我不斷地停下來思考，很多以前模糊的概念現在都變得清晰起來。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的引導，它促使我們跳齣固有的思維定勢，去探索更高效、更智能的識彆方案。