时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛 雷达技术系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] 阮凯姆，[韩] 韩正佑，黄振宇，王彦斌，郝 著

图书标签:

• 雷达
• 超宽带
• 时域雷达
• 传感器
• 电子工程
• 信号处理
• 雷达技术
• 高新科技
• 理论分析
• 设计

店铺： 诗书雅韵图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118112337

商品编码：29533816143

包装：平装

出版时间：2017-04-01

基本信息

书名：时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛 雷达技术系列

定价：69.00元

作者： 阮凯姆, 佑,黄振宇,王彦斌,郝

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-04-01

ISBN：9787118112337

字数：

页码：130

版次：1

装帧：平装

开本：32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》致力于阐述UWB系统及其组件的理论、分析和设计，特别是涵盖了UWB系统设计的主要问题，包括系统分析、发射机设计、接收机设计、天线设计以及系统的集成与测试，还给出了一些具体应用的UWB系统及其发射机、接收机、天线、信号处理、集成和测试组件的设计。以一种非常有效的方式不仅阐述了UWB系统整体的分析、设计和应用，而且描述了其组件的分析和设计。虽然《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》非常简短，但是材料齐全，包含足够多实用而又有价值的信息，非常适用于电气工程或者物理方面的应届毕业大学生读者，以及在微波电路方面有经验和学过研究生课程的读者，便于读者理解和设计各种实用的UWB组件、发射机、接收机甚至系统。
　　《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》对于从事雷达、探测器和通信系统方面，以及与微波电路和系统相关专业研究的工程师、物理学家和研究生都是非常有用的。真诚地希望《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计/高新科技译丛·雷达技术系列》不仅仅作为UWB系统及其组件发展的一本参考书，还能够激发出一些创新性的思想，更加有益于目前以及将来探测感知和通信领域的发展。

目录

---

章 引言
1．1 高分辨力和远距离传输
1．2 较高的多通道分辨力和抗干扰性能
1．3 较低的截获概率或发现概率
1．4 降低信号衰落
1．5 更好的定位和跟踪精度
1．6 简单、低耗的系统结构
参考文献

第2章 系统分析
2．1 简介
2．2 UWB系统的工作方式
2．3 UWB信号
2．3．1 高斯脉冲
2．3．2 高斯单周期脉冲
2．3．3 高斯双周期脉冲
2．4 功率分配分析
2．5 距离分辨力分析
2．6 结论
参考文献

第3章 UWB发射机的设计
3．1 引言
3．2 延时线线SRD冲激脉冲发生器的设计
3．3 可调谐单周期脉冲产生器的设计
3．4 制作与测量
3．5 带有转换晶体管的可调谐脉冲和单周期脉冲产生器
3．6 结论
参考文献

第4章 Imm接收机的设计
4．1 引言
4．2 选通脉冲产生器的设计
4．3 耦合线槽混合采样器
4．3．1 耦合线槽混合采样器的设计
4．3．2 CSH采样器的制作和性能
4．4 UWB接收机
4．4．1 UWB接收机的设计
4．4．2 UWB接收机的制作和性能
4．5 UWB LNA
4．6 结论
参考文献

第5章 UWB天线的设计
5．1 引言
5．2 UWB类喇叭天线
5．2．1 UWB类喇叭天线的设计
5．2．2 微波传输带类喇叭天线的制作和性能
5．3 UwB平面天线
5．3．1 UWB平面天线的设计
5．3．2 UWB平面天线的制作与性能
5．4 结论
参考文献

第6章 UWB系统集成与测试
6．1 引言
6．2 UWB发射天线和接收天线模块的发射一接收测试
6．3 信号处理
6．4 UWB系统集成
6．5 UWB系统的测试与评估
6．5．1 金属板测试
6．5．2 分层结构测试
6．5．3 公路测试
6．5．4 UXO测试
6．6 结论
参考文献

第7章 概要与结论

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

时域超宽带雷达传感器组件：理论分析与设计 核心内容概览 本书深入探讨了时域超宽带（UWB）雷达传感器组件的关键理论、分析方法与设计策略。其核心目标在于为读者提供一个全面、系统的知识体系，涵盖UWB雷达传感器组件从原理理解到实际应用的各个环节。书中不仅详尽阐述了UWB雷达的基本工作机制、信号特性以及在时域内进行信息提取的独特优势，更着重于传感器组件的设计，包括脉冲生成、信号接收、数据处理等关键部分的理论建模、性能分析与优化。 第一部分：时域超宽带雷达基本原理与信号特性 本部分将奠定理解UWB雷达传感器组件的基础。首先，我们将追溯UWB雷达的起源与发展，对比其与传统窄带雷达的异同，突出UWB雷达在时域内处理信息的核心优势，如高分辨率、穿透能力强、低截获概率等。 UWB信号的时域特性： 详细分析UWB信号的独特波形，如极短的脉冲（纳秒甚至皮秒级别）、宽频谱覆盖（通常指-3dB带宽大于500MHz或等效为归一化带宽大于20%）。我们将深入研究这些信号的数学表示，如高斯脉冲、高斯导数脉冲、二阶高斯导数脉冲及其变种，并分析其频谱特性与时域波形之间的傅里叶变换关系。 UWB信号的产生与传播： 探讨各类UWB脉冲生成技术，包括单级阶跃恢复二极管（SRD）电路、雪崩二极管、Tunnel二极管等，并分析这些电路的理论性能限制和实际实现中的挑战。同时，研究UWB信号在不同介质中的传播特性，如空气、土壤、墙体等，分析其衰减、散射、多径效应等对信号的影响，以及如何通过信号设计来应对这些传播损耗。 UWB雷达的工作原理： 阐述UWB雷达如何利用发射的极短脉冲与目标相互作用，并接收反射信号。重点解析目标回波信号的时域特征，如目标距离、速度、形状等信息如何映射到回波信号的时间延迟、幅度、相位以及波形畸变上。我们将介绍基于时域的距离测量（ToF）、多普勒效应分析等基本原理。 UWB信号的抗干扰与安全性： 分析UWB信号的低功率谱密度特性如何使其在复杂电磁环境中具有较好的抗干扰能力，并降低被探测的概率。同时，探讨UWB信号的潜在应用前景，例如通信、定位、成像等，并简要提及相关的频谱管理与安全规范。 第二部分：UWB雷达传感器组件的关键理论分析 本部分将聚焦于UWB雷达传感器组件的设计与分析，从理论层面深入挖掘其性能极限与优化方向。 脉冲压缩与信号辨识： 尽管UWB信号本身具有很高的时域分辨率，但为了进一步提高探测精度和区分密集目标，脉冲压缩技术依然是重要的。我们将分析匹配滤波、线性调频（Chirp）UWB信号以及其他先进的信号设计和处理技术，如何有效压缩回波信号，从而实现对目标精确的时域定位。 传感器组件的建模与仿真： 详细介绍如何建立UWB雷达传感器组件的理论模型，包括发射天线、接收天线、传输线、匹配电路、低噪声放大器（LNA）、采样器等各个环节的电磁特性和电气参数。通过多物理场仿真（如电磁仿真、电路仿真）和系统级仿真，预测组件的性能表现，并为优化设计提供指导。 噪声与干扰对UWB信号的影响： 分析各类噪声源（热噪声、散粒噪声、量化噪声等）和干扰源（来自其他UWB设备、传统雷达、无线通信等）对UWB传感器组件性能的影响。提出有效的噪声抑制和干扰排除策略，例如滤波技术、自适应信号处理、抗干扰波形设计等。 分辨率与探测距离的理论极限： 基于信息论和通信原理，推导UWB雷达传感器组件在不同工作条件下的最大距离分辨率和最小探测距离的理论极限。分析带宽、信噪比、发射功率、接收灵敏度等关键参数对这些性能指标的影响。 方向性和阵列设计： 对于需要方位探测能力的UWB雷达，我们将探讨天线阵列的设计原理。分析不同天线阵型（如平面阵列、线阵、圆阵）的赋形能力、波束形成技术以及其在UWB频段下的电磁特性。介绍如何通过数字波束形成（DBF）等先进技术，实现对目标的高精度角度测量。 第三部分：UWB雷达传感器组件的集成设计与优化 本部分将从实践角度出发，探讨UWB雷达传感器组件的实际设计流程、关键元器件选择与系统集成，并提出性能优化方案。 发射与接收组件设计： 脉冲生成电路设计： 深入分析不同UWB脉冲生成拓扑的优缺点，包括瞬态响应、脉冲形状控制、功率输出、重复频率、功耗等。探讨如何通过优化电路参数、选择合适的半导体器件（如GaN、GaAs等）来提高脉冲质量和效率。 天线设计： 重点介绍适用于UWB频段的天线设计，如蝴蝶天线、偶极子天线、Vivaldi天线、喇叭天线等，分析其带宽特性、辐射效率、阻抗匹配、方向图等关键参数。探讨如何设计宽带、低旁瓣的UWB天线，并考虑其在传感器组件中的集成性。 前端接收链路设计： 详细阐述低噪声放大器（LNA）、混频器、滤波器等关键接收组件的设计要点。分析如何实现低噪声系数、高增益、宽带匹配，以及如何优化滤波器以滤除带外干扰，同时保证UWB信号的完整性。 采样与数字化： 讨论高采样率ADC（模数转换器）的选择与设计，以及其对UWB信号时域保真度的影响。介绍时域采样技术、等效时间采样等，以解决传统ADC速度限制的问题。 信号处理与数据融合： 时域信号处理算法： 介绍用于UWB雷达数据处理的各类算法，包括脉冲压缩、目标检测、距离-多普勒（RD）谱分析、恒虚警率（CFAR）检测、目标跟踪等。重点阐述如何在时域内有效地实现这些算法。 回波信号的特征提取： 分析如何从复杂的UWB回波信号中提取有用的信息，例如利用回波信号的形状变化来识别目标类型，通过多径到达时间来分析目标结构。 数据融合技术： 对于多传感器UWB雷达系统，介绍数据融合技术如何将来自不同传感器或不同时间的数据结合起来，以提高探测的鲁棒性和精度。 系统集成与测试： 组件间的匹配与优化： 分析不同组件在集成过程中可能出现的匹配问题，如阻抗不匹配、信号衰减、串扰等，并提供相应的解决策略。 电磁兼容性（EMC）设计： 考虑UWB雷达传感器组件的EMC设计，确保其在工作时不会对其他电子设备产生干扰，并且自身也不易受外部电磁干扰。 性能评估与验证： 介绍UWB雷达传感器组件的测试方法和评估指标，如距离分辨率、速度分辨率、探测概率、虚警概率、测量精度、功耗等。 应用前景与未来展望 本书的最后，我们将对UWB雷达传感器组件在各个领域的应用前景进行展望，例如： 安防监控： 穿透墙体进行非法入侵检测，识别隐藏的物体。 生命探测： 在灾难救援中探测埋在废墟下的人员。 工业自动化： 精确测量距离、速度，实现非接触式检测与控制。 医疗健康： 非侵入式生物信号监测，如呼吸、心跳。 车辆雷达： 辅助驾驶、自动泊车、行人检测。 环境监测： 地下水探测、土壤湿度测量。 并探讨UWB雷达技术在小型化、低功耗、智能化、以及与其他技术（如人工智能、物联网）融合方面的未来发展趋势，为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和启示。 本书特色 理论深度与实践指导并重： 既有严谨的理论推导与分析，又紧密结合实际工程设计问题，提供可操作的设计思路与方法。 系统性与全面性： 涵盖UWB雷达传感器组件的完整技术链条，从基础原理到具体设计，一应俱全。 图文并茂，便于理解： 配以大量的原理图、电路图、仿真结果图和实验数据图，帮助读者更直观地理解复杂概念。 面向专业人士： 适合高等院校的电子工程、通信工程、自动化等专业的本科生、研究生，以及从事雷达、射频、微波、传感器系统设计的工程师和研究人员。

评分☆☆☆☆☆

读到“时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计”这个书名，我的第一反应是，这绝对是一本硬核到家的技术专著。我猜测，书中一定充斥着大量的数学公式、物理模型和工程图纸。对于我这种对雷达技术有着浓厚兴趣，但又深知其复杂性的人来说，这无疑是一份挑战，也是一份宝藏。我期待书中能够详细阐述超宽带（UWB）雷达的核心优势，例如其极高的距离分辨率和穿透能力，以及它是如何通过发射极短脉冲来实现这些特性的。我特别好奇“时域”这个词的含义，它是否意味着本书会侧重于分析信号在时间维度上的传播和接收过程，而不是像传统雷达那样更多地关注频率域？“传感器组件”这个词也让我联想到，书中可能会包含对不同类型UWB雷达传感器（如天线、接收器、信号处理器等）的设计原理、选型考虑以及性能评估等方面的深入探讨。总而言之，我预感这是一本需要反复研读、深入思考才能真正领会的书籍，它将带领我进入一个高度专业化的雷达世界。

评分☆☆☆☆☆

“时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计”，单看这个书名，我就觉得它一定非常“硬核”。 我在想，这本书的读者群体应该是那些已经在雷达领域有一定基础，或者对雷达技术有强烈求知欲的研究人员、工程师以及高年级学生。 它不是一本面向大众普及的科普读物，而是更侧重于理论的深度挖掘和工程实践的详细阐述。 我猜测，书中会详细介绍超宽带雷达的一些关键技术概念，比如脉冲压缩、采样技术、以及如何处理海量的时域数据来提取目标信息。 “传感器组件”这个词，让我觉得书中不仅会讲解原理，还会涉及具体的硬件设计，包括不同类型天线的特性、信号采集电路的设计、以及数据处理单元的实现等等。 “理论分析与设计”的组合，意味着这本书会从最基础的物理原理出发，一步步推导出实现特定功能所需要的数学模型，然后在此基础上给出具体的设计方案和技术指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就让人肃然起敬，虽然我还没有机会细读，但仅仅是这个书名就足以勾起我内心深处对科技前沿的好奇。 "时域超宽带雷达传感器组件"，这几个词组合在一起，便描绘出了一种极其先进、极其精密的成像和探测技术。我脑海中立刻浮现出各种科幻电影里的场景，那种能够穿透障碍物，精准捕捉细节的能力，似乎只存在于想象之中。而“理论分析与设计”，则意味着这本书并非泛泛而谈，而是深入到技术的核心，从原理到实践，一步一步地揭示这种强大技术的奥秘。我非常期待能够从中了解，究竟是怎样的数学模型和物理原理支撑起了超宽带雷达的非凡性能，以及工程师们是如何将这些理论转化为实际可用的传感器组件的。这本书的副标题“高新科技译丛 雷达技术系列”更是让我对其权威性和专业性充满信心，它应该汇集了全球顶尖的雷达技术研究成果，为我们提供了一个了解这个领域最新进展的窗口。

评分☆☆☆☆☆

我对于《时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计》这本书抱有极大的期待，尽管我尚未翻阅其内容，但仅仅是书名便已勾勒出一种深邃而令人振奋的技术图景。我脑海中浮现的是，这本书不仅仅是在介绍一种技术，更是在揭示一种思维方式，一种如何从根本上理解和构建精密探测系统的哲学。我推测，它会深入剖析超宽带（UWB）雷达在“时域”上的独特性，以及这种独特性如何赋予其超越传统雷达的强大能力，例如在穿透非金属障碍物、识别微小目标、甚至实现高精度测距等方面的突出表现。而“传感器组件”的提及，则暗示了本书将不止步于理论的宏大叙事，还会扎根于实际的工程应用，详细阐述构成UWB雷达系统的各个关键组件的设计原理、性能权衡以及集成方法。这让我对书中可能出现的各种创新设计思路和技术突破感到无比好奇。

评分☆☆☆☆☆

“时域超宽带雷达传感器组件理论分析与设计”，光是听名字，我就觉得这本书里一定藏着不少“干货”。 我猜测，它会非常细致地讲解超宽带雷达是如何工作的，特别是它在“时域”上的一些独特处理方式，比如如何利用极短的脉冲来获得超高的分辨率。 我还对“传感器组件”这个说法很感兴趣，这意味着书中可能会涉及构成雷达系统的各个部分，比如天线、发射器、接收器等等，以及这些组件是如何设计和集成的，以达到最佳的性能。 “理论分析与设计”这几个字，更是让我觉得这本书的深度不一般，它不会只是简单地介绍技术，而是会从根本的物理原理讲起，然后一步步地推导出如何进行设计。 我想象着，书中可能会有很多公式和图表，用来解释那些复杂的概念。 对于我来说，这本书可能是一次挑战，但也是一次学习的绝佳机会，让我能够更深入地理解雷达技术。