超宽带脉冲雷达接收技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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余慧敏 著

图书标签:

• 超宽带
• 脉冲雷达
• 接收技术
• 雷达信号处理
• 射频电路
• 微波技术
• 信号检测
• 低噪声放大器
• 雷达系统
• 电磁兼容性
• 毫米波

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111585879

版次：1

商品编码：12353288

品牌：机工出版

包装：平装

开本：32开

出版时间：2018-04-01

用纸：胶版纸

页数：187

编辑推荐

适读人群 ：电子信息领域雷达方向科研工作者与高年级师生
《超宽带脉冲雷达接收技术》是作者对新型雷达即超宽带脉冲雷达实用技术的研究总结，非常实用！

内容简介

《超宽带脉冲雷达接收技术》系统地讲述了超宽带脉冲雷达接收机的基本理论和关键技术，主要内容包括超宽带脉冲雷达接收系统设计、穿墙雷达、生命探测雷达、探地雷达接收技术及接收信号处理方法。《超宽带脉冲雷达接收技术》系统性强，论述深入浅出，可作为电子科学与技术、信息与通信工程、电子通信工程、计算机科学与技术、电气工程、控制科学与技术等专业高年级本科生和研究生的参考教材，也可作为电子信息领域科技工作者的参考书。

目录

前　言
第１章　雷达接收机基础１
　★ １.１　雷达接收机的工作原理１
　★ １.２　雷达接收机的基本理论５
　　１.２.１　接收机噪声５
　　１.２.２　匹配网络１０
　　１.２.３　采样２２
　　１.２.４　频率稳定度３０
　★ １.３　雷达接收机结构３６
　　１.３.１　射频前端３６
　　１.３.２　中频接收机３７
　　１.３.３　数字模块３８
　　１.３.４　雷达显示器４０
　★ １.４　雷达接收机的主要技术指标４１
第２章　超宽带脉冲雷达接收系统设计４６
　★ ２.１　超宽带脉冲雷达基础４６
　　２.１.１　超宽带概念４６
　　２.１.２　超宽带脉冲类型分析４９
　　２.１.３　脉冲重复间隔设计５５
　　２.１.４　超宽带脉冲调制方式５７
　　２.１.５　超宽带脉冲雷达结构６１
Ⅵ　　　超宽带脉冲雷达接收技术
　　２.１.６　超宽带脉冲雷达特点与应用６１
　★ ２.２　超宽带脉冲雷达接收系统指标６５
　★ ２.３　超宽带脉冲雷达接收系统设计６７
　　２.３.１　接收系统组成６７
　　２.３.２　低噪声设计６７
　　２.３.３　大动态设计７１
　★ ２.４　超宽带脉冲雷达接收系统关键技术７４
　　２.４.１　关键技术７４
　　２.４.２　关键技术的一般说明７５
　　２.４.３　关键技术的实现方案７５
第３章　生命探测雷达接收技术８１
　★ ３.１　接收机体制概述８１
　★ ３.２　实时采样８３
　★ ３.３　等效采样８５
　　３.３.１　采样门８７
　　３.３.２　采样门的比较与选择９２
　　３.３.３　采样脉冲发生器１００
　★ ３.４　接收机性能评估１０２
　　３.４.１　噪声１０２
　　３.４.２　动态范围１０３
　★ ３.５　时序产生电路１０６
　　３.５.１　斜坡比较１０６
　　３.５.２　芯片延时１０９
　★ ３.６　典型的模拟等效采样接收电路１１０
第４章　穿墙雷达接收技术１１１
　★ ４.１　穿墙雷达工作原理１１１
　★ ４.２　穿墙雷达典型产品１１３
目　　录　Ⅶ　
　★ ４.３　穿墙雷达接收机技术１１７
　　４.３.１　接收信号传播特性１１７
　　４.３.２　接收信号特征与探测距离１２０
　★ ４.４　穿墙雷达接收机实例１３０
　　４.４.１　原型设计１３０
　　４.４.２　接收天线１３１
　　４.４.３　显控设计１３２
　　４.４.４　算法设计１３３
第５章　探地雷达接收技术１３５
　★ ５.１　探地雷达工作原理１３５
　★ ５.２　探地雷达典型结构１３６
　★ ５.３　探地雷达接收机技术１３７
　　５.３.１　接收信号的传播特性１３８
　　５.３.２　接收信号特征与探测深度１４３
　　５.３.３　接收信号采集技术１４６
　★ ５.４　探地雷达接收机实例１４９
　　５.４.１　原型设计１４９
　　５.４.２　电路制作１５０
　　５.４.３　性能测试１５７
第６章　超宽带接收信号处理１７０
　★ ６.１　数据预处理１７０
　★ ６.２　基于压缩感知的超宽带接收信号成像处理１７１
　　６.２.１　后向投影算法１７１
　　６.２.２　压缩感知理论１７４
　　６.２.３　压缩感知成像算法１７９
参考文献１８７

前言/序言

现代雷达技术随着探测手段的演变和探测需求的提高不断发展，而且，现代社会军事及民用的环境越来越复杂，因此对雷达测量系统的分辨率和精度等性能要求越来越高。根据雷达信号基本理论，测量精度和距离分辨率主要取决于信号的带宽，为提高测距精度和距离分辨率，就要求信号具有更大的带宽。
超宽带脉冲雷达技术顺势而生具有如下优势：①测距分辨率可高达厘米量级，可以获得足够高的分辨率；②具有能够识别和区分各目标的重要能力；③超宽带生物雷达发射的脉冲包含许多频率，因此它能够突破窄带吸波材料的吸波效应；④具有对单个或多个目标的高分辨率成像能力；⑤具有较强的穿透植被、土壤和墙壁的能力；⑥能够通过距离选通技术抑制杂乱回波和减少多径干扰。且因其穿透性好、分辨率高、抗干扰能力强以及系统复杂度低等优越特性，超宽带脉冲雷达技术广泛应用于中短程高速无线通信、医学成像、防撞雷达、探地雷达、穿墙雷达等系统中。本书系统介绍了超宽带脉冲雷达接收原理与技术，介绍了超宽带脉冲雷达在生命检测、穿墙探测、对地探测应用中的系统设计及信号处理。
本书内容分为６章：
第１章介绍雷达接收机基本原理及理论，给出雷达接收机结构，分析接收机设计中主要的技术指标；第２章介绍超宽带脉冲雷达接收系统主要技术指标关系及选值，给出系统设计实例并分析关键技术指标如何实现；第３章介绍生命探测雷达接收机技术，包括系统结构设计、关键指标选取及具体系统案例分析；第４章介绍超宽带穿墙雷达接收技术，包括穿墙雷达关键指标分Ⅳ　　　超宽带脉冲雷达接收技术析、信号波形设计及选取、设计实例分析；第５章介绍超宽带探地雷达接收机结构、回波信号特性及工程探地雷达设计实例分析；第６章介绍现代超宽带脉冲雷达信号处理新技术，包括脉冲压缩处理方法、杂波抑制技术、检测技术及目标识别技术。
本书内容包括雷达接收机基础、超宽带脉冲雷达接收系统设计、生命探测雷达接收技术、穿墙雷达接收技术、探地雷达接收技术、超宽带信号处理，可以作为从事雷达系统相关领域研究、制造、维护、使用的工程技术人员，以及高等学校电子通信相关专业研究生和高年级本科生的教科书或参考书。
本书在编写过程中参考了大量国内外相关论著，吸收了较多国内外科研人员的先进思想和研究成果，在此，谨向各位致以诚挚的感谢。在本书的编写过程中，刘治平、邢先锋、高茜等分别参加了全书各章的资料收集、插图绘制等工作，机械工业出版社张俊红给予了大力支持和辛勤指导，在此表示衷心的感谢。
在编写本书的过程中，作者参考了大量的学术专著和论文，由于所参考的学术论文过多，无法一一标注和列出，对此特向这些文献的作者表示歉意，同时向从事超宽带脉冲雷达系统及信号处理的前辈专家、老师和同仁们表示由衷的敬意和感谢！
我们从事超宽带脉冲雷达的研究，先后得到国家科技支撑计划项目（项目编号：２０１４ＢＡＫ１２Ｂ０３）和湖南省教育厅自然科学研究重点项目（项目编号：１５Ａ１１１）的资助，在此，一并表示谢意。
作者２０１８年３月于量子楼

《高分辨距离像合成技术研究》 内容概要： 本书深入探讨了高分辨距离像（HRRP）合成的关键理论、核心算法以及在各类雷达系统中的应用。HRRP作为一种能够刻画目标散射中心分布的有效信息，对于目标识别、精细成像和低截获概率探测等军事和民用领域具有重要的实际意义。本书旨在为读者构建一个全面而深入的HRRP合成技术知识体系，从理论基础到实际操作，再到前沿研究方向，力求做到条理清晰、内容翔实。 第一章 导论 本章首先引入了高分辨距离像的概念，阐述了其在雷达目标探测与识别中的重要性。我们将追溯HRRP技术的发展历程，梳理不同时期代表性的研究成果和技术瓶颈。随后，对HRRP的主要应用场景进行概览，例如高精度目标定位、目标分类与识别、隐身目标探测以及地形地貌测绘等。最后，阐明本书的组织结构和各章节的研究重点，为读者搭建整体的学习框架。 第二章 HRRP的理论基础 本章是本书的核心理论基础部分，详细解析HRRP的产生机理。我们将从雷达方程出发，深入分析雷达信号与目标散射特性之间的关系，推导出HRRP的数学模型。重点关注目标散射截面积（RCS）随距离单元变化的规律，以及其对HRRP形态的影响。在此基础上，我们将探讨不同类型目标的HRRP特性，例如点目标、延展目标以及具有复杂后向散射特性的目标。此外，本章还将介绍HRRP的时域和频域表示方法，以及它们之间的转换关系，为后续的算法研究奠定坚实基础。 第三章 HRRP合成的关键技术 本章将聚焦于HRRP合成的核心技术，这是实现高精度HRRP的关键。我们将从数据采集和预处理环节入手，详细讲解目标回波信号的噪声抑制、干扰消除和幅度归一化等预处理技术。随后，本书将深入剖析多种HRRP合成算法，包括但不限于： 直接合成法： 介绍基于单次或多次脉冲累积的直接生成HRRP的方法，分析其优缺点及适用条件。 距离徙动补偿（RMC）技术： 阐述在具有径向速度的目标情况下，由于距离徙动导致HRRP失真的问题，并详细介绍各种RMC算法，如基于多普勒信息的补偿、基于相位补偿的算法以及自适应RMC技术。 高分辨距离像生成算法： 重点介绍能够从观测数据中生成高分辨力HRRP的算法，例如基于谱估计的方法（如MUSIC、ESPRIT）、基于压缩感知（CS）的方法以及基于机器学习的方法。我们将详细解析这些算法的原理、实现步骤、计算复杂度以及在不同场景下的性能表现。 二维HRRP（2D-HRRP）合成： 探讨如何通过联合距离和方位信息合成目标的高分辨距离像，以及其在目标识别中的优势。 第四章 HRRP的质量评估与优化 本章旨在探讨如何对合成的HRRP进行质量评估，并提出相应的优化策略。我们将引入一系列客观评价指标，如信噪比（SNR）、分辨力、能量集中度以及与真实HRRP的相似度等，并分析不同算法对这些指标的影响。此外，本章还将讨论HRRP的后处理技术，例如平滑滤波、特征增强以及幅度归一化等，以进一步提升HRRP的质量和实用性。针对HRRP数据中的模糊性问题，我们将介绍去模糊化技术，以获得更清晰的目标散射分布。 第五章 HRRP在目标识别中的应用 本章将深入探讨HRRP在目标识别领域的应用。首先，我们将回顾经典的HRRP目标识别方法，包括基于模板匹配、基于统计特征（如一阶矩、二阶矩、峰值位置等）以及基于距离像形状的识别方法。随后，我们将重点介绍基于机器学习和深度学习的HRRP识别技术。我们将详细讲解如何利用各种分类器（如支持向量机SVM、K近邻KNN、决策树等）以及深度学习模型（如卷积神经网络CNN、循环神经网络RNN等）来学习HRRP的判别性特征，并实现高效的目标识别。本章还将讨论特征提取技术，例如主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）等，以及如何将HRRP与其他雷达测量量（如多普勒信息、极化信息）相结合，以提高识别精度和鲁棒性。 第六章 HRRP在其他领域的应用 除了目标识别，HRRP技术在多个领域也展现出巨大的应用潜力。本章将重点介绍HRRP在以下几个方面的应用： 目标精细成像： 探讨如何利用HRRP技术实现对目标局部结构的精细成像，例如检测目标上的关键散射单元，辅助目标尺寸和形状的估计。 低截获概率（LPI）探测： 分析HRRP合成技术在实现低截获概率探测中的作用，例如如何利用宽带信号和先进的信号处理技术来降低雷达被探测的概率。 地形地貌测绘： 介绍HRRP在合成孔径雷达（SAR）和地面穿透雷达（GPR）中的应用，用于获取高分辨率的地形和地下结构信息。 电子对抗与干扰： 探讨HRRP技术在电子对抗中的应用，例如如何通过分析目标HRRP来制定有效的干扰策略，以及如何利用HRRP来评估干扰效果。 第七章 前沿研究与未来展望 本章将对HRRP合成领域的最新研究进展进行梳理，并展望未来的发展趋势。我们将关注以下几个前沿方向： 智能HRRP合成： 探讨人工智能与HRRP合成技术的融合，例如如何利用深度强化学习来优化HRRP合成算法，或者如何利用生成对抗网络（GAN）来生成逼真的HRRP样本。 跨模态HRRP合成： 研究如何融合不同类型雷达（如单基地、双基地、多站雷达）以及不同传感器（如光学、红外）获取的信息，以实现更丰富、更准确的HRRP合成。 考虑环境因素的HRRP合成： 探讨如何将大气衰减、地物反射、杂波等环境因素纳入HRRP合成模型，以提高在复杂环境下的合成精度。 实时HRRP合成技术： 关注如何实现低延迟、高效率的HRRP实时合成，以满足高速运动目标探测和实时成像的需求。 HRRP数据的标准化与共享： 讨论建立HRRP数据标准和共享平台的必要性，以促进该领域的研究与发展。 本书特色： 理论与实践相结合： 本书在阐述理论概念的同时，注重算法的实现细节和工程应用，力求使读者能够理论联系实际。 内容全面而深入： 涵盖了HRRP合成从基础理论到前沿技术的全过程，适合不同层次的读者。 图文并茂，易于理解： 配备了丰富的图表和仿真结果，帮助读者更直观地理解复杂概念。 紧跟技术前沿： 重点介绍了近年来在机器学习、深度学习等领域取得的最新研究成果。 目标读者： 从事雷达系统设计、信号处理、目标识别等研究的科研人员。 高校相关专业的硕博士研究生。 雷达工程师和技术人员。 对高分辨距离像技术感兴趣的工程师和爱好者。 通过阅读本书，读者将能够系统地掌握HRRP合成的核心理论和关键技术，深入理解其在目标探测与识别等领域的应用，并对该领域未来的发展方向有清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，第一感觉就是内容一定很硬核！“超宽带脉冲雷达接收技术”这个名字，就带着一股浓浓的科研范儿。我是一名对雷达系统有初步了解的工程师，深知雷达的性能很大程度上取决于其接收机的设计。特别是超宽带技术，它以其独特的时域脉冲特性，在提高分辨率、穿透非金属障碍物等方面具有显著优势。我一直对这种技术是如何从接收到的原始信号中“提炼”出有用的目标信息感到着迷。书中是否会深入探讨超宽带脉冲信号的数学模型？比如，如何描述一个典型的超宽带脉冲波形，以及它在传播过程中会发生哪些变化？更关键的是，接收机是如何处理这些信号的？我非常期待能够读到关于窄脉冲采样、宽带信号的匹配滤波理论，以及如何实现高分辨率的目标距离测量和速度测量。书中会不会涉及一些先进的数字信号处理算法，例如基于FFT的脉冲压缩，或者是利用机器学习的方法来提升目标检测和识别的性能？另外，超宽带信号的带宽非常宽，这意味着接收机前端需要具备非常高的动态范围和良好的线性度，这些方面的内容也是我非常关注的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书脊设计很有特点，采用了深沉的颜色搭配醒目的字体，一看就觉得内容非常专业和有深度。作为一名对前沿电子技术充满热情的研究者，我一直关注着雷达技术的最新发展。超宽带（UWB）技术以其独特的宽带宽特性，在提升雷达分辨率、实现非视距（NLOS）探测等方面展现出巨大的潜力，尤其是在军事侦察、民用安全和工业检测等领域。而接收技术是整个UWB雷达系统的“耳目”，其性能直接决定了雷达能否有效地捕捉和分析回波信号。我特别想知道，这本书是如何阐述UWB脉冲信号在接收端面临的独特挑战？例如，如何有效地设计宽带前端电路，以捕捉微弱的回波信号，并保持信号的完整性？书中会不会详细介绍各种UWB脉冲信号的接收架构，比如零中频（Zero-IF）或低中频（Low-IF）架构，以及它们在实际应用中的优劣势？我更加期待的是，书中能否深入探讨UWB信号的后端数字信号处理技术，包括如何实现精确的脉冲压缩，如何有效地抑制多径效应和杂波干扰，以及如何利用先进的估计算法来提取目标的精确位置和速度信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面颜色搭配非常沉稳大气，给人一种严谨、专业的学术氛围。我一直对雷达技术，特别是那些能够“看穿”事物的先进技术充满好奇。超宽带（UWB）技术，以其极宽的带宽和独特的时域脉冲特性，近年来在各个领域都引起了广泛关注，例如穿墙雷达、地质探测等。而接收技术作为雷达系统的核心组成部分，其设计的好坏直接影响到整个系统的性能。“超宽带脉冲雷达接收技术”这个书名，精准地抓住了我最想了解的重点。我迫切地想知道，在接收端，如何才能有效地捕获和处理那些短暂而能量微弱的超宽带脉冲回波？书中是否会详细介绍超宽带信号的接收前端设计，包括宽带匹配网络、低噪声放大器、以及混频器等关键器件的选择与优化？我尤其关心的是，书中是如何讲解超宽带脉冲信号的解压缩和目标参数估计的？例如，是否会深入探讨匹配滤波、脉冲压缩的理论基础，以及如何处理由于带宽限制或非线性效应引起的信号失真？如果书中还能提及一些先进的干扰抑制和杂波对消技术，以及UWB接收机的性能评估方法，那就更令人满意了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是太吸引人了！深邃的蓝色背景，搭配着流线型的脉冲波形图，瞬间就抓住了我的眼球。我一直对雷达技术，特别是那种能够穿透障碍物的超宽带技术非常好奇，所以看到这本书的标题，简直就像找到了宝藏一样。我最期待的是书中能够深入浅出地讲解超宽带脉冲雷达在接收端是如何工作的。毕竟，信息的捕获和处理是整个雷达系统的核心，一个高效的接收机能够极大地提升雷达的性能。我希望能读到关于各种接收机架构的介绍，比如单通道、多通道，以及它们在信号处理上的优劣势。另外，超宽带信号的特点之一就是带宽非常宽，这就意味着需要非常高的采样率和数字信号处理能力。我对书中关于模数转换器（ADC）的选择、数字滤波器设计，以及如何有效提取微弱目标信号的部分充满了期待。如果书中还能提及一些先进的信号处理算法，比如自适应滤波、稀疏重构等在超宽带接收机中的应用，那就更完美了。总而言之，这本书的光是标题就足以勾起我浓厚的阅读兴趣，我迫不及待地想深入了解它的内容，解开超宽带脉冲雷达接收技术的神秘面纱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量相当不错，纸张厚实，印刷清晰，拿在手里沉甸甸的，有一种专业书籍的质感。我平时对电子信息技术，特别是那些能够实现“透视”功能的黑科技特别感兴趣。超宽带技术一直被认为是雷达领域的一个重要发展方向，因为它能够提供更高的分辨率和穿透能力，这在很多领域都有着潜在的应用价值，比如安防、探测埋藏物、甚至医学成像。这本书的题目《超宽带脉冲雷达接收技术》，直接点明了我最想了解的核心部分。我非常好奇，究竟是什么样的技术原理，能够让一个接收机在接收到如此复杂、信息量巨大的宽带脉冲信号时，还能准确地分辨出目标信息，并且不受外界干扰的影响？书中会不会详细介绍超宽带信号的产生和传播特性？然后，在接收端，又会遇到哪些独特的挑战？比如，如何有效地抑制脉冲压缩后的旁瓣，如何处理接收到的宽带噪声，以及如何实现对弱小目标的鲁棒检测？我特别希望能读到关于匹配滤波、脉冲压缩、以及各种抑制干扰的方法，比如自适应干扰对消等方面的内容。当然，如果书中还能对一些关键的硬件设计，比如宽带低噪声放大器、混频器等进行一些介绍，那就更好了。