高分辨率微波成像 [High Resolution Microwave Imaging] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨汝良 等 著

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• 微波成像
• 高分辨率
• 雷达
• 反演算法
• 电磁波
• 信号处理
• 医学成像
• 无损检测
• 目标识别
• 遥感

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118086065

版次：1

商品编码：11388018

包装：精装

外文名称：High Resolution Microwave Imaging

开本：16开

出版时间：2013-11-01

用纸：胶版纸

页数：400

字数：581000

正文语种：中文

内容简介

　　《高分辨率微波成像》全面系统地论述了高分辨率微波成像和超分辨率信息处理技术。全书分为两部分共17章，其中高分辨率微波成像技术包括微波成像雷达基础，雷达分辨率理论、线性调频脉冲信号、频率步进信号和脉内调频脉冲串信号合成孔径雷达成像、聚束式合成孔径雷达及信息处理、单相位中心多波束合成孔径雷达、多相位中心多波束合成孔径雷达，多发多收高分辨率宽测绘带合成孔径雷达等内容，超分辨率信息处理技术研究了超分辨率处理的技术基础和微波成像超分辨处理技术，系统地分析了现代谱估计、超分辨率频谱带宽外推成像、自适应加权旁瓣抑、矩阵求逆和正则化方法等微波成像等超分辨率信息处理的新理论和新方法。
　　《高分辨率微波成像》内容新颖、系统性强、理论联系实际，具有很强的实际应用背景，基本反映了近年来高分辨率微波成像和超分辨率信息处理领域的新理论、新方法和新成果。《高分辨率微波成像》可供电子系统特别是微波遥感、微波成像雷达的研究人员和工程技术人员使用，亦可作为高等院校通信与信息系统、电子技术、计算机应用等相关专业的教师和研究生进行有关课题研究或课程教学时的参考书。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 合成孔径雷达的发展
1.2 距离向高分辨率微波成像
1.3 聚束式合成孔径雷达和方位自动聚焦
1.4 高分辨率宽测绘带合成孔径雷达
1.5 微波成像超分辨率信息处理技术
1.6 本书的结构安排
参考文献

第2章 微波成像雷达基础
2.1 线性调频信号脉冲压缩
2.2 合成孔径雷达成像原理
2.3 合成孔径雷达的理论模型
2.4 脉冲压缩和合成孔径处理
2.5 合成孔径雷达的聚焦深度与距离徙动
2.6 合成孔径雷达的主要技术参数
2.6.1 空间分辨率
2.6.2 峰值旁瓣比与积分旁瓣比
2.6.3 成像带宽
2.6.4 系统灵敏度（噪声等效后向散射系数）
2.6.5 模糊比
2.6.6 动态范围
2.7 合成孔径雷达的天线面积限制与系统品质因数
2.7.1 天线最小面积限制
2.7.2 星载合成孔径雷达系统的品质因数
参考文献

第3章 雷达分辨率理论
3.1 雷达信号的最优检测
3.2 雷达回波信号的数学模型
3.2.1 径向速度引起的多普勒效应
3.2.2 径向速度对距离时间延迟的影响
3.3 模糊函数
3.3.1 距离模糊函数与距离分辨率
3.3.2 速度模糊函数与多普勒分辨率
3.4 合成孔径雷达分辨理论
3.5 波形分类与波形设计原则
3.5.1 波形分类
3.5.2 波形设计原则
参考文献

第4章 线性调频脉冲信号
4.1 线性调频脉冲信号
4.1.1 线性调频脉冲信号的频谱
4.1.2 线性调频信号的模糊函数
4.1.3 线性调频信号的脉压特性及加权处理
4.2 线性调频信号的误差分析
4.2.1 相位误差分析
4.2.2 幅度误差分析
4.2.3 正交调制及解调误差分析
4.3 线性调频连续波合成孔径雷达
4.3.1 调频连续波信号
4.3.2 调频连续波合成孔径雷达信号分析
4.3.3 线性调频连续波合成孔径雷达的成像流程
参考文献

第5章 频率步进信号及其合成孔径雷达成像
5.1 频率步进信号合成宽带信号的时域频域特性
5.2 频率步进信号的模糊函数
5.2.1 频率步进信号的模糊函数与分辨性能
5.2.2 中心模糊区域的模糊函数
5.3 频率步进信号的高距离分辨率原理
5.3.1 IFFT变换获得一维距离像原理
5.3.2 频率步进信号的距离分辨率
5.4 径向速度对频率步进雷达目标距离像的影响及补偿
5.4.1 径向速度对频率步进雷达目标距离像的影响
5.4.2 频率步进雷达目标速度估计与速度补偿
5.5 频率步进信号合成孔径雷达
5.5.1 频率步进信号照射下合成孔径雷达成像原理
5.5.2 频率步进合成孔径雷达及波形参数设计
5.5.3 模拟仿真
参考文献

第6章 脉内调频脉冲串信号及其合成孔径雷达成像
6.1 脉内调频脉冲串相参合成宽带信号原理
6.1.1 宽带信号的时域与频域特性
6.1.2 脉内调频脉冲串的时域与频域特性
6.1.3 仿真实验
6.2 脉内调频脉冲串信号的模糊函数
6.2.1 脉内调频脉冲串的模糊函数与分辨性能分析
6.2.2 中心模糊区域的模糊函数
6.3 径向速度对脉内调频子脉冲串合成距离像的影响与补偿
6.3.1 径向速度对脉内调频子脉冲串合成距离像的影响
6.3.2 脉内调频子脉冲串雷达的径向速度补偿
6.4 脉内调频脉冲串合成孔径雷达系统与成像
6.4.1 脉内调频脉冲串合成孔径雷达系统
6.4.2 脉内调频脉冲串波形照射下合成孔径雷达成像
6.4.3 模拟仿真
参考文献

第7章 聚束式合成孔径雷达技术
7.1 聚束式合成孔径雷达原理
7.2 聚束式合成孔径雷达的参数分析
7.2.1 聚束式合成孔径雷达的方位分辨率
7.2.2 聚束式合成孔径雷达的合成孔径长度
7.3 聚束式合成孔径雷达的特点
7.3.1 聚束式合成孔径雷达回波信号特征
7.3.2 聚柬式合成孔径雷达成像处理的特殊问题
参考文献

第8章 聚束式合成孔径雷达成像算法
8.1 聚束式合成孔径雷达去斜技术
8.1.1 聚束式合成孔径雷达去斜技术
8.1.2 残余视频相位的补偿
8.2 极坐标格式算法
8.2.1 极坐标格式算法原理
8.2.2 数据极坐标插值过程
8.2.3 距离弯曲误差的校正
8.2.4 斜视聚束式合成孔径雷达极坐标数据的处理
8.3 距离徙动成像算法
8.3.1 距离徙动成像算法原理
8.3.2 Stolt插值
8.3.3 距离徙动成像算法的特殊问题
8.4 ChirpScaling成像算法
8.4.1 未经过Dechirp接收的信号模型
8.4.2 ChirpScaling算法概述
8.4.3 ChirpScaling算法计算过程
8.5 扩展Chirpscaling算法
8.5.1 子孔径处理方法
8.5.2 频谱分析方法实现方位向聚焦
8.5.3 扩展ChitpScaling算法原理及流程
8.6 频率Scaling算法
8.6.1 照射几何
8.6.2 距离-多普勒域的去调频合成孔径雷达信号
8.6.3 利用频率Scaling校正距离徙动
8.6.4 频率Scaling算法
8.6.5 方位Scaling时间展宽
8.6.6 方位向子孔径处理
8.7 两步处理算法
8.7.1 方位Deramp+Chirp Scaling算法：正侧视模型
8.7.2 方位Deramp+Chirp Scaling算法：斜视模型
参考文献

第9章 滑动聚束式合成孔径雷达
9.1 滑动聚束模式
9.2 滑动聚束式合成孔径雷达的方位分辨率和成像宽度
9.2.1 点目标被照射的时间
9.2.2 有效照射区域
9.2.3 方位分辨率
9.3 滑动聚束式合成孔径雷达的回波信号模型
9.3.1 滑动聚束式合成孔径雷达的回波信号
9.3.2 滑动聚束式合成孔径雷达的回波多普勒频率历程
9.4 滑动聚束式合成孔径雷达脉冲重复频率选择
9.5 滑动聚束式合成孔径雷达的波束指向控制
9.5.1 星载聚束式合成孔径雷达天线波束指向控制
9.5.2 滑动聚束式合成孔径雷达天线波束指向控制
9.6 滑动聚束式合成孔径雷达的成像算法
9.6.1 扩展Chirp-Scaling（ECS）算法
9.6.2 波数域算法
9.6.3 基带方位Scaling算法
参考文献

第10章 单相位中心多波束合成孔径雷达
10.1 单相位中心多波束技术
10.1.1 单相位中心多波束工作原理
10.1.2 单相位中心多波束方位向信号特征
10.2 单相位中心多波束合成孔径雷达方位信号处理
10.2.1 复信号插值理论
10.2.2 方位信号处理的频域分析
10.2.3 一种方位信号处理的实现方法
10.3 单相位中心多波束合成孔径雷达模糊分析
10.3.1 单相位中心多波束合成孔径雷达的不同工作方式
10.3.2 “宽发窄收”方式的方位模糊特性
10.3.3 “窄发窄收”方式的方位模糊特性
10.3.4 方位模糊的仿真计算
10.3.5 距离模糊分析
10.4 单相位中心多波束合成孔径雷达的仿真验证
10.5 单相位中心多波束合成孔径雷达系统模型
参考文献

第11章 多相位中心多波束合成孔径雷达
11.1 多相位中心多波束技术原理
11.1.1 多相位中心多波束工作原理
11.1.2 天线相位中心间距的选取和天线总长度
11.2 多相位中心多波束合成孔径雷达回波信号数学模型
11.3 多相位中心多波束合成孔径雷达误差分析
11.3.1 信号传播路径差引入的误差
11.3.2 各接收通道幅相不平衡和方位向采样不均匀引入的相位误差
11.4 多相位中心多波束合成孔径雷达方位向信号处理
11.4.1 方位向非均匀采样误差的补偿处理
11.4.2 信号传播路径引入误差的补偿处理
11.5 多相位中心多波束合成孔径雷达模糊分析
11.5.1 方位模糊分析
11.5.2 距离模糊分析
11.6 多相位中心多波束合成孔径雷达系统模型
参考文献

第12章 多发多收合成孔径雷达
12.1 多发多收合成孔径雷达的发展背景及研究现状
12.2 多发多收合成孔径雷达的原理
12.3 多发多收合成孔径雷达的回波分离方法
12.4 基于频域分集的多发多收合成孔径雷达
12.4.1 频域分集多发多收合成孔径雷达基本原理
12.4.2 频域分集多发多收合成孔径雷达的回波信号处理方法
12.5 多发多收合成孔径雷达的数字波束形成
参考文献

第13章 合成孔径雷达自聚焦算法
13.1 子孔径相关自聚焦算法
13.2 多孔径相关自聚焦算法
13.3 相位差值自聚焦算法
13.4 移频相关自聚焦算法
13.5 相位梯度自聚焦算法
13.6 图像对比度最优法
参考文献

第14章 超分辨率微波成像技术基础
14.1 经典傅里叶谱分析
14.1.1 经典谱估计
14.1.2 周期图
14.1.3 布莱克曼-杜基谱估计
14.2 合成孔径雷达超分辨率信息处理技术概念
14.3 合成孔径雷达超分辨率处理信号模型
14.3.1 二维频域模型
14.3.2 Dechirp处理模型
14.3.3 ω-k域模型
参考文献

第15章 超分辨率谱估计成像方法
15.1 最小方差谱估计方法及其改进
15.1.1 最小方差谱估计方法
15.1.2 降秩改进的最小方差谱估计方法
15.1.3 二维扩展
15.1.4 分块计算
15.1.5 实验与分析
15.2 幅度相位谱估计方法
15.2.1 前向幅度相位谱估计方法
15.2.2 前后向幅度相位谱估计方法
15.2.3 二维扩展
15.2.4 实验与分析
15.2.5 非参数谱估计方法小结
15.3 子空间正交分解方法
15.3.1 多重信号分类方法
15.3.2 Pisarenko方法
15.3.3 最小模方法
15.3.4 Prony方法
15.4 基于旋转不变技术的信号参数估计方法
15.4.1 酉ESPRIT信号参数估计方法
15.4.2 合成孔径雷达超分辨率二维酉ESPRIT成像方法
15.4.3 实验与分析
15.5 松弛类谱估计方法
15.5.1 RELAX万法
15.5.2 CLEAN方法
15.5.3 实验与分析
15.6 最大似然估计方法
15.6.1 频率角度域最大似然估计方法
15.6.2 图像域最大似然估计方法
15.7 自回归谱估计方法
15.8 小结
参考文献

第16章 超分辨率频谱带宽外推成像方法与自适应加权成像方法
16.1 超分辨率频谱带宽外推成像方法
16.1.1 自回归线性预测外推超分辨率成像方法
16.1.2 最小加权范数外推超分辨率成像方法
16.1.3 小结
16.2 超分辨率自适应加权成像方法
16.2.1 空间变迹法
16.2.2 自适应旁瓣抑制方法
16.2.3 空间变迹法与自适应旁瓣抑制方法比较
16.2.4 合成孔径雷达自适应加权超分辨率成像方法
参考文献

第17章 超分辨率正则化成像方法与反卷积方法
17.1 利用系统点扩展函数的反卷积方法
17.2 超分辨率正则化成像方法
17.2.1 正则化方法概要
17.2.2 合成孔径雷达超分辨率正则化方法
17.2.3 SAR超分辨率正则化成像方法处理步骤
17.3 图像超分辨率信息处理
17.3.1 超分辨率图像复原的数学解释
17.3.2 超分辨率图像复原的观测模型
参考文献
索引

前言/序言

好的，这是一份关于《高分辨率微波成像》一书的详细简介，重点突出该领域的关键技术和应用，但不提及您已提供书名的事实： --- 书名暂定：先进微波传感与成像技术 简介： 本书深入探讨了微波频段电磁波在获取复杂环境信息方面的核心技术与前沿应用。我们生活在一个由电磁波构成的世界中，而微波，因其独特的穿透能力和对介电常数的敏感性，成为探测隐藏结构、测量材料属性以及实现高精度定位与成像的关键工具。本书旨在为读者构建一个从基础物理原理到尖端工程实践的完整知识体系。 第一部分：微波成像的基础理论与信号基础 本部分着重于构建理解微波成像系统的理论基石。我们首先回顾了麦克斯韦方程组在开放空间和复杂介质中的应用，特别是针对微波频段的特殊考量。这包括电磁波在不同材料中的传播、反射、折射和散射的物理机制。读者将了解到，微波成像的本质是对目标物体后向散射或透射信号的精确捕捉与重建。 随后，我们详细解析了成像系统中的信号处理基础。这涵盖了从基础的傅里叶变换、反褶积到更为复杂的波束形成技术。特别地，我们对合成孔径雷达（SAR）的原理进行了深入剖析，解释了如何通过系统的运动来模拟一个巨大的物理天线，从而实现超高分辨率的二维甚至三维成像。对于逆散射问题（Inverse Scattering），本书引入了线性化近似方法（如Born近似和Rytov近似）以及非线性迭代重建算法，为后续理解复杂目标成像奠定了数学基础。 第二部分：关键成像技术与系统架构 本部分是本书的核心，详细阐述了当前主流的微波成像技术及其系统架构。 1. 超宽带（UWB）瞬态成像： UWB技术以其极窄的脉冲宽度著称，这直接关系到距离分辨率。本书详细分析了UWB系统的时间域特性，以及如何利用脉冲的上升沿和衰减特性来区分不同深度的目标。我们探讨了UWB在穿墙探测（Wall Penetrating Radar, WPR）中的应用，包括环境中的多径效应抑制技术和动目标检测（MTI）算法。 2. 相控阵雷达与波束赋形： 现代高分辨率系统越来越多地采用相控阵技术。本书详细介绍了数字波束形成（DBF）和模拟波束形成（ABF）的原理，重点讨论了自适应波束形成技术，如MVDR（最小方差无失真响应）算法，用以在强干扰背景下提高目标信噪比。对于高分辨率需求，我们探讨了超分辨成像技术，如稀疏表示和压缩感知（Compressed Sensing, CS）在雷达回波数据获取与处理中的应用，它使得在远低于奈奎斯特采样率的情况下获取高分辨率信息成为可能。 3. 频域与层析成像： 频率调制连续波（FMCW）雷达因其结构简单和高测距精度而被广泛应用。本书阐述了FMCW的拍频原理，并将其扩展至三维层析成像。这包括层析合成孔径雷达（Tomographic SAR, TOPSAR），它通过在垂直维度上收集数据来重建目标的三维电磁散射体分布，对于理解植被结构、冰层厚度测量至关重要。 第三部分：材料表征与非接触测量 微波信号对材料的介电常数和导电率极其敏感，这使得微波技术成为先进材料科学研究的重要手段。本部分聚焦于如何利用微波系统进行精确的材料参数反演。 我们首先讨论了谐振腔技术在精确测量小尺寸介质材料参数方面的应用，以及自由空间法在高频段测量损耗性材料的挑战与解决方案。接着，我们深入探讨了成像辐射计（Radiometry）原理，它通过测量物体自身发出的自然热辐射来确定其温度分布，是温度测量和遥感领域不可或缺的技术。书中还涉及了如何利用微波图像的幅度、相位和极化信息，对复合材料、生物组织等复杂介质进行无损检测和成分分析。 第四部分：前沿应用与挑战 微波成像技术的进步正在推动多个领域的革命性发展。本部分将视角转向实际应用场景，并展望未来的研究方向。 在遥感领域，本书介绍了高分辨率SAR在形变监测（InSAR）、地表粗糙度估计以及海洋表面风场反演中的应用案例。在安全与安检领域，我们讨论了毫米波人体扫描仪的工作原理，以及如何平衡高分辨率成像与个人隐私保护的伦理挑战。 此外，本书还对人工智能在微波信号处理中的融合进行了专题讨论。深度学习模型，特别是卷积神经网络（CNN）和生成对抗网络（GAN），正被用于加速逆问题的求解、去除噪声以及实现自动化目标识别（ATR）。最后，本书总结了当前系统面临的主要瓶颈，如大规模数据处理、电磁兼容性问题，以及未来向太赫兹（THz）频段拓展的可能性与技术难点。 本书结构严谨，内容详实，配有大量的数学推导和工程实例，适合高等院校研究生、科研人员以及从事雷达、射频工程、材料科学和遥感领域的专业工程师作为参考手册与进阶学习资料。

评分☆☆☆☆☆

《高分辨率微波成像》的封面设计，让我想起科学仪器精密运作时的那种冷静而专注的感觉。书名本身就有一种吸引力，它不仅仅是一个技术术语，更像是一个承诺，承诺将带领读者进入一个可以看到更多、更细微的世界。我对那些能够“看见”看不见事物的技术一直深感着迷，而微波成像正是这样一种神奇的手段。我迫不及待地想知道，这本书将如何解释微波与物质相互作用的物理过程，以及如何利用这些相互作用来构建图像。尤其“高分辨率”这个词，它意味着本书将深入探讨如何克服衍射极限、降低噪声干扰、提高成像的清晰度和准确性。我希望书中能够包含一些关于先进信号处理技术的内容，例如自适应滤波、机器学习在图像增强中的应用，甚至是一些前沿的超分辨成像算法。能够理解如何将原始的、可能混乱的电磁信号转化为具有科学意义的、高精度的图像，这将是一种巨大的成就感。我相信，通过学习这本书，我将能够更好地理解地球科学、材料科学、乃至生命科学等领域中的一些复杂现象，并为这些领域的研究提供新的视角和工具。

评分☆☆☆☆☆

这本《高分辨率微波成像》给我留下了一种沉静而深邃的印象。封面上交织的光谱线和精密的仪器轮廓，隐约透露出一种严谨的科学态度。我个人对那些能够将复杂物理现象量化并可视化的技术尤为着迷，而微波成像恰恰是这样一种令人惊叹的领域。我好奇这本书将如何勾勒出微波成像的完整图景，从基础的物理定律出发，层层递进，揭示其背后的数学模型和算法逻辑。特别是“高分辨率”这一核心概念，我希望书中能深入探讨实现高分辨率所面临的技术挑战，例如信号处理的精度、硬件设备的性能以及数据融合的策略。如果书中能够包含一些关于图像重建算法的详细讲解，比如迭代重建、压缩感知等，那就更好了。我非常期待能够学习到如何从原始的微波信号中提取出丰富而精确的信息，并将其转化为可视化的图像。想象一下，通过这本书，我或许能理解如何在恶劣天气条件下，依然能够清晰地“看”到地表的地貌变化，或者在人体内部，无创地识别出细微的病变。我希望能从中获得一种理解微波世界独特视角的能力，并且能够将其与我已有的物理知识相结合，形成更全面的认知体系。

评分☆☆☆☆☆

这本《高分辨率微波成像》的装帧风格，透露出一种严谨而不失活力的学术气质。我一直对那些能够揭示事物本质、拓展人类感知边界的技术抱有浓厚的好奇心，而微波成像恰恰是其中一个令人瞩目的领域。我设想，这本书将系统地梳理微波成像的理论基础，从麦克斯韦方程组出发，逐步引申到各种成像系统的设计原理和关键技术。而“高分辨率”这个词，更是激发了我对技术细节的探索欲望，我希望书中能够深入探讨如何通过优化天线设计、提高信号采集密度、以及运用更精密的图像重建算法来达到前所未有的成像精度。我尤其期待书中能够包含一些关于实际应用案例的详细分析，例如在SAR技术中如何实现高分辨率地形测绘，或者在医学成像领域如何利用微波技术进行无创诊断。能够理解如何从看似杂乱的微波信号中提取出精确、有用的信息，并将其转化为具有深刻洞察力的图像，这将是对我科学素养的一次重要提升。我希望这本书能成为我探索微波成像奥秘的得力助手，帮助我理解这项技术在现代科技发展中的重要地位和广阔前景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，予人一种专业且权威的感觉。金属质感的书名“高分辨率微波成像”在深邃的背景下熠熠生辉，仿佛预示着其内容将带领读者深入探索微波成像的微观世界。我一直对成像技术在科学研究和工程应用中的角色充满好奇，尤其是那些能够捕捉到肉眼无法企及的细节的技术。微波成像，这个词汇本身就带有一种神秘而强大的力量，它暗示着一种穿越阻碍、洞察隐藏事物的能力。我设想这本书会详细阐述微波成像的基本原理，从电磁波的特性到各种成像算法的演进，或许还会涉及不同频段微波在成像过程中的独特优势。而“高分辨率”这个修饰词更是激起了我的探索欲，它意味着这本书将不仅仅停留在理论层面，更会深入探讨如何突破技术的瓶颈，实现前所未有的成像精度。我期待书中能够出现大量的图示和案例分析，通过生动直观的方式，将抽象的科学概念转化为易于理解的知识。例如，书中是否会介绍雷达散射计、合成孔径雷达（SAR）等先进成像设备的工作原理，以及它们在地球科学、军事侦察、医疗诊断等领域的应用前景？我希望这本书能成为我打开微波成像大门的一把钥匙，让我领略这项技术在现代科技发展中所扮演的关键角色，并激发我对相关领域进一步学习的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅《高分辨率微波成像》，我感受到一种扑面而来的学术气息。书名简洁有力，传递出一种聚焦于技术前沿的信号。作为一名对科学发展动态保持高度关注的读者，我一直对那些能够推动认知边界的技术抱有浓厚的兴趣。微波成像，尤其是高分辨率的微波成像，在我看来，是现代科学研究和技术创新的一个重要缩影。我猜测这本书的撰写必定是基于扎实的理论基础和丰富的实践经验。我特别想知道，作者是如何在有限的篇幅内，系统性地阐述微波成像的原理、方法和应用。我期待书中能够提供关于不同成像模式的对比分析，例如合成孔径雷达（SAR）与逆合成孔径雷达（ISAR）在分辨率和应用上的差异，或者关于多极化、宽带、全极化等技术如何提升成像的精细度和信息量。如果书中能够穿插一些具有代表性的研究案例，比如在遥感、地质勘探、甚至天文学等领域的应用，那将极大地增强我学习的兴趣。我希望这本书能够为我提供一个清晰的学习路径，让我能够逐步掌握高分辨率微波成像的关键技术，并且对这项技术在未来发展中的潜力有更深刻的认识。