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童创明包战作 著

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• 图像处理
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出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561238493

商品编码：29743321036

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：雷达目标微波成像方法

定价：38.00元

作者：童创明包战作

出版社：西北工业大学出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787561238493

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

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为使我国防空武器系统在对抗中处于优势，提高生存和反突防能力，需要深入发展目标的雷达成像技术，以增强目标的探测与识别能力。童创明、包战主编的这本《雷达目标微波成像方法》研究了目标特征参数提取及反演问题，探讨了隐蔽（墙后、地下及丛林中）目标的成像问题以及机载SAR微动目标检测及微多普勒提取。本书是笔者在总结近年来关于雷达目标微波成像方法仿真理论与方法的部分研究成果的基础上编写而成的，可供同行参考。

内容提要

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童创明、包战主编的这本《雷达目标微波成像方法》系统介绍了雷达目标微波成像的仿真理论与方法，共有13章。主要内容包括概论、目标特征参数提取及反演、穿墙成像技术、地下目标成像技术、丛林环境中目标成像技术、机载SAR微动目标检测及微多普勒提取等。《雷达目标微波成像方法》是作者在总结近年来雷达目标微波成像的仿真理论与方法的部分研究成果的基础上编写而成的，可作为高等院校相关专业高年级本科生及研究生教材，以及相关科研院所的工程技术人员研究雷达目标微波成像时的参考资料。

目录

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章　概论
　　1.1 研究的背景及意义
　　1.2 外研究现状
　　参考文献
篇　目标特征参数提取及反演
　第2章　优化算法的原理、改进及性能评估
　　2.1 梯度类优化算法
　　2.2 标准粒子群算法
　　2.3 改进的混合粒子群优化算法
　　2.4 粒子群优化算法的性能评估
　　参考文献
　第3章　基于远场模式的散射体形状反演
　　3.1 线性抽样法
　　3.2 远区散射场的近似
　　3.3 求解方法和策略
　　3.4 数值算例
　　参考文献
　第4章　改进粒子群算法在导体柱电磁成像中的应用
　　4.1 成像模型
　　4.2 二维导体柱电磁成像
　　4.3 导体柱成像的加速实现
　　参考文献
　第5章　改进粒子群算法在介质柱成像中的应用
　　5.1 二维介质柱的散射问题
　　5.2 二维介质柱的成像问题
　　5.3 二维介质柱成像的加速实现
　　5.4 基于玻恩迭代法与粒子群算法的电介质参数重构
　　参考文献
　第6章　线性分布的细金属柱体成像
　　6.1 细金属柱体散射原理
　　6.2 基于截断奇异值分解的细金属柱体成像
　　6.3 基于伪叉算法的细金属柱体成像研究
　　6.4 基于改进粒子群算法的细金属柱体成像加速实现
　　参考文献
第2篇　复杂环境中目标成像技术
　第7章　雷达近场成像算法
　　7.1 雷达近场成像模型分析
　　7.2 雷达近场成像算法
　　7.3 目标近场成像的影响因素分析
　　参考文献
　第8章　分层介质中目标成像技术
　　8.1 穿墙成像技术
　　8.2 地下目标成像技术
　　参考文献
　第9章　丛林环境中目标成像技术
　　9.1 丛林环境下的成像模型
　　9.2 丛林环境下的成像算法
　　9.3 丛林环境下成像的初步研究
　　参考文献
第3篇　机载SAR微动目标检测及微多普勒提取
　0章　单基单通道SAR微多普勒
　　10.1 振动目标的微多普勒效应分析
　　10.2 旋转目标的微多普勒效应分析
　　10.3 “算术平均时频变换法”提取微多普勒
　　参考文献
　1章　基于杂波抑制的微多普勒
　　11.1 SAR微动目标检测
　　11.2 基于杂波抑制的振动目标微多普勒提取
　　11.3 基于杂波抑制的旋转目标微多普勒提取
　　参考文献
　2章　双站SAR微多普勒
　　12.1 平飞模式下的微多普勒分析
　　12.2 固定接收机模式下的微多普勒分析
　　参考文献
　3章　极化SAR微多普勒
　　13.1 极化SAR理论基础
　　13.2 基于杂波抑制的极化SAR微多普勒分析
　　13.3 基于Pauli基展开的联合极化SAR微多普勒分析
　　参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《星辰微光：天文望远镜的观测原理与数据分析》 内容简介： 本书旨在为天文爱好者、在校学生以及初入天文观测领域的科研人员提供一个全面而深入的入门指南，系统阐述现代光学天文望远镜的工作原理，以及如何从海量观测数据中提取有价值的天文信息。本书不涉及雷达目标微波成像方法，专注于利用可见光、近红外等波段，在宇宙尺度上捕捉和解读星辰的奥秘。 第一部分：望远镜的眼睛——光学系统的奥秘 本部分将详细剖析构成天文望远镜核心的各类光学元件及其成像原理。 折射式望远镜： 从伽利略的简单组合到现代大型复消色差折射镜，我们将追溯其发展历程，深入理解物镜与目镜的配合如何聚焦遥远光线。重点讲解不同类型镜片（如凸透镜、凹透镜）的光学特性，色差、球差等成像缺陷的成因以及现代技术如何克服这些限制，例如使用不同折射率玻璃或非球面镜面。我们将探讨不同焦距和口径望远镜的视野范围、放大倍率和集光能力之间的权衡，以及它们适用于观测不同类型天体的特点。 反射式望远镜： 从牛顿的反射镜设计到卡塞格林、折反射望远镜的演进，本部分将系统介绍反射式望远镜的工作原理。我们将详细解析主镜（抛物面镜、球面镜）和副镜（双曲面镜、椭球面镜）的几何形状如何实现精确的光线反射与聚焦。重点阐述不同类型的反射镜系统，如格里望远镜（Gregory）、卡塞格林望远镜（Cassegrain）、折反射望远镜（Schmidt-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain）等的结构特点、成像优势以及各自的局限性。我们将深入探讨镜面材料的选择（如Zerodur、Pyrex）、抛光工艺的精度要求，以及如何通过主动光学和自适应光学技术来实时校正因温度变化、结构形变等引起的像差，从而获得更高质量的图像。 辅助光学元件： 除了主成像系统，本书还将介绍其他关键的光学元件，如滤光片（窄带滤光片、宽带滤光片）、分光器、偏振器等。我们将详细讲解不同滤光片的作用，如何选择合适的滤光片以隔离特定波长的光线，从而观测特定发射谱线（如H-alpha、OIII）或排除光污染。分光器的原理及其在光谱分析中的应用，偏振器如何帮助我们研究天体的磁场和辐射机制。 望远镜的性能指标： 本部分将量化评估望远镜性能的关键指标，如口径（Aperture）（集光能力与分辨率的决定因素）、焦距（Focal Length）（放大倍率与视场的关系）、焦比（F-ratio）（光照度与像面大小的关联）、分辨率（Resolution）（瑞利判据、衍射极限）以及视场（Field of View）。我们将解释这些指标如何相互影响，以及在选择和使用望远镜时如何权衡。 第二部分：捕捉宇宙的光芒——观测技术与设备 本部分将聚焦于如何将望远镜的光学性能转化为实际观测数据，涵盖相机、探测器以及辅助设备。 CCD与CMOS探测器： 详细介绍现代天文观测中最常用的两种探测器技术。我们将解释CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）的工作原理，包括光电转换、电荷转移（CCD）和像素级读取（CMOS）。重点分析其性能参数，如量子效率（Quantum Efficiency, QE）、读出噪声（Readout Noise）、暗电流（Dark Current）、像素尺寸、动态范围（Dynamic Range）等，以及它们如何影响观测的灵敏度和图像质量。我们将探讨不同型号的天文相机（如单反相机、专用天文相机）的特点和适用场景。 滤光轮与多色成像： 介绍滤光轮在不同波段观测中的重要性。我们将讲解如何通过更换不同的滤光片进行多色成像，即通过分别拍摄红色、绿色、蓝色（RGB）等不同通道的图像，然后合成为彩色图像，以揭示天体的颜色信息。进一步介绍窄带滤光片在观测特定发射星云中的应用，以及不同滤光片组合如何用于天体测光和光谱分析。 导星系统： 解释导星（Guiding）在长时间曝光观测中的必要性。我们将阐述导星的原理，包括使用导星镜、导星相机以及导星软件。重点讲解如何选择导星目标、设置导星参数，以及常见的导星问题（如导星漂移、导星丢失）的解决方法。 赤道仪与地平仪： 详细介绍两种主要的望远镜安装方式。我们将解析赤道仪（Equatorial Mount）如何通过模拟地球自转轴来精确跟踪天体，并讲解其跟踪精度、极轴校准（Polar Alignment）的重要性。同时，也将介绍地平仪（Alt-Azimuth Mount）的结构特点、优点（如安装简便、易于俯仰）和缺点（如需要双轴跟踪，存在视场旋转问题）。 专业观测设备： 简要介绍其他专业观测设备，如光谱仪（Spectrograph），用于分析天体发出的光的频谱，从而确定其化学成分、温度、速度等信息；光度计（Photometer），用于精确测量天体的亮度变化，研究天体物理过程；星震仪（Asteroseismograph），用于探测恒星内部的振动。 第三部分：从像素到宇宙——数据处理与分析 本部分将聚焦于如何将原始的观测图像转化为具有科学意义的天文数据。 图像预处理： 详细介绍天文图像预处理的关键步骤，这是获得高质量科学数据的基础。 暗场校正（Dark Frame Correction）： 解释暗场图像（在无光照条件下拍摄的图像）的意义，以及如何用暗场图像去除探测器产生的固定模式噪声（Fixed Pattern Noise）和与温度相关的暗电流。 平场校正（Flat Field Correction）： 阐述平场图像（拍摄均匀光源下的图像）的作用，以及如何用平场图像校正探测器像素响应不均匀、灰尘颗粒造成的暗斑以及光学系统的光度衰减。 偏置校正（Bias Frame Correction）： 解释偏置图像（最短曝光时间的图像）的意义，以及如何用它来校正探测器的读出噪声基线。 堆栈（Stacking）： 介绍将多张相同目标的多张图像叠加（Stacking）的技术，以及如何通过平均或中值堆栈来显著降低随机噪声，提高信噪比，并使微弱细节更加清晰。我们将探讨不同堆栈算法的优缺点。 图像增强与分析： 介绍常用的图像增强和分析技术，以提取天体信息。 对比度增强（Contrast Enhancement）： 讲解如直方图均衡化、非线性拉伸等方法，如何使图像中暗淡的细节更加明显。 锐化（Sharpening）： 介绍如拉普拉斯算子、未锐化掩蔽（Unsharp Masking）等技术，如何增强图像的细节和边缘，使模糊的天体轮廓更加清晰。 去噪（Denoising）： 讨论更高级的去噪算法，如阈值去噪、小波去噪等，如何在保留细节的同时有效去除图像中的随机噪声。 星点拟合与测量： 介绍如何精确识别图像中的星点，并对其进行拟合，提取星点的亮度、位置、形状等信息，为后续的测光和天体测量奠定基础。 天体测量（Astrometry）： 讲解如何利用已知位置的参考星来确定图像中其他天体的精确位置。我们将介绍坐标系（如赤道坐标系、地平坐标系）、投影变换等概念。 测光（Photometry）： 详细介绍如何测量天体的亮度。我们将讲解不同测光方法，如孔径测光（Aperture Photometry）和点扩展函数（Point Spread Function, PSF）拟合测光。重点讨论星点内和星点外的背景噪声如何影响测量精度，以及如何进行相对测光和绝对测光。 光谱数据处理基础： 简要介绍光谱数据的基本处理流程，包括背景扣除、归一化、波长校准等，以及如何从光谱中提取关键信息，如发射谱线、吸收谱线及其强度，用于推断天体的物理参数。 专业天文软件介绍： 简要介绍一些常用的天文图像处理和分析软件，如DeepSkyStacker, PixInsight, MaximDL, IRAF, Astropy等，并说明它们在不同处理阶段的应用。 第四部分：从观测到探索——天文研究案例与展望 本部分将结合具体的观测案例，展示如何利用本书介绍的原理和技术进行天文研究，并对未来的发展进行展望。 行星观测案例： 以观测火星、木星等行星为例，展示如何进行多色成像，追踪行星大气的运动，以及如何利用CCD数据进行行星表面的细节研究。 深空天体观测案例： 以拍摄星系、星云、星团等深空天体为例，展示如何通过长时间曝光、堆栈技术来捕捉微弱的细节，如何利用滤光片突出特定的发射区域，以及如何进行天体测量和测光以研究天体的距离、大小和亮度变化。 变星观测与研究： 介绍如何通过连续的测光数据来发现和研究变星，理解恒星的演化过程。 天文数据共享与协作： 探讨公开天文数据（如ESO, HST数据）的利用，以及参与公民科学项目（Citizen Science）的意义，如何贡献于更宏大的科学研究。 未来展望： 展望下一代大型天文望远镜（如JWST, ELT, SKA）的设计理念和观测能力，以及新型探测器技术、数据处理算法和人工智能在天文研究中的应用前景。 本书将以通俗易懂的语言，辅以大量的图示和实例，力求让读者在理解望远镜工作原理的同时，能够掌握基本的观测和数据处理技能，从而迈出探索宇宙的坚实一步。本书是一扇通往浩瀚宇宙的窗户，期待与您一同仰望星空，发现未知。

评分☆☆☆☆☆

我拿起这本书，原本是抱着学习先进机器人视觉系统的期望。我正在研究如何让机械臂在无标识、高反射率的工业环境中稳定抓取物体，因此我对诸如立体视觉、结构光投影这类技术非常感兴趣，希望能找到一些关于多传感器数据融合的实用指南。这本书的开篇确实提到了“目标识别”，但很快就将讨论引向了完全不同的方向。它详尽地描述了大气湍流对远距离无线电波束指向性的影响，以及如何利用自适应波控技术来补偿这种效应。这无疑是一个专业且重要的领域，但与我关心的近场、高精度、三维重建的范畴相去甚远。书中对实时计算优化的篇幅少得可怜，几乎没有涉及到GPU加速或FPGA实现的讨论，这让习惯了现代实时系统的读者感到一丝失落。如果说这本书有什么地方能与我的研究沾边，大概只有对“电磁波传播”这一宏观概念的共同提及，但具体的应用场景和解决的问题集却完全是两条平行的轨道，让人在阅读过程中不断进行“信息修正”和“领域转换”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术深度是毋庸置疑的，它对电磁波在复杂结构表面的反射和透射的分析达到了教科书级别的严谨性。我最近正在尝试开发一种基于柔性电子元件的植入式生物传感器，需要理解微纳尺度下电磁场的局域效应，并寻找如何在生物组织中实现高灵敏度、低功耗的信号采集方案。我原本希望这本书能提供一些关于等效电路模型或拓扑优化的启发。然而，这本书的关注点似乎完全集中在远距离、大功率的系统设计上，比如如何设计更高效的发射天线阵列以覆盖广阔的空域。书中对生物组织作为传播介质的讨论，远不如对电离层或地表反射的细致。对于我这种在“微观尺度”和“低能量”下工作的研究者来说，这本书提供的理论工具显得过于“宏大”和“强耦合”，许多关于生物相容性材料对信号特性的影响，以及如何处理组织内部的极度衰减的实际工程问题，均未被触及，使得这份宝贵的理论财富在我的具体应用中，只能起到间接的理论支撑作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量非常高，尤其是那些复杂的波导结构示意图，清晰度令人赞叹。我当时正在整理关于量子通信中的光子计数技术的文献综述，特别关注超导纳米线探测器的响应时间和噪声特性。我希望能从这本书中找到关于超快信号获取与量化的一些普适性方法论，或许能启发我在极弱光信号处理上的思路。然而，这本书的重心似乎完全放在了大尺度、高功率的探测需求上，对微弱信号的信噪比极限探讨得非常理论化，却缺少对现代低噪声放大器设计的实际参考价值。书中对频率合成与本地振荡器的论述极为详尽，这对于高精度频率测量的工程师来说或许是宝典，但对我而言，这些内容显得过于偏重于传统通信系统的基带处理，与我关注的光子级调制与解调技术几乎没有交集。那种对物理细节的执着，让人感觉这本书诞生于一个与半导体和微电子技术快速迭代的时代背景略有不同的时间点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得很有年代感，那种深沉的蓝色配上那种老派的字体，让人立刻联想到上世纪八九十年代的科研资料。我原本以为这是一本关于光学传感与图像处理的深度著作，可能是侧重于可见光波段的非接触式测量技术，或者探讨数字信号处理在复杂背景噪声抑制中的应用。我手里有些关于高分辨率光谱仪的资料，希望能找到一些交叉点。然而，深入阅读后发现，这本书的重点完全偏向了另一块技术领域，虽然同样是信息采集，但其核心关注的物理机制和信号模型与我手上的材料大相径庭。它似乎更像是一本地质勘探中电磁波反演的教材，充满了复杂的积分方程和边界条件分析，对初涉电子信息领域的读者来说，门槛显得相当高。这本书的叙事方式非常严谨，缺乏一些便于理解的案例分析，更多的是理论推导的堆砌，这使得原本就抽象的物理概念变得更加难以捉摸。我期待的那些关于新型传感器阵列布局优化的章节根本没有出现，取而代之的是大量关于传播介质非均匀性对探测性能影响的数学建模，读起来像是在啃一本高阶的电磁场理论习题集。

评分☆☆☆☆☆

我最初购买这本书，是冲着它封面上印着的“信息获取与环境感知”这个宽泛的领域标签。我当时在研究水下声学探测，特别是如何利用多频带信号来穿透高混响环境，并构建水下障碍物的实时地图。我本以为这本书会提供一些关于复杂介质中波传播的统一建模框架，或许能为我的声呐模型提供电磁波理论的借鉴。结果，这本书对“介质”的理解几乎完全局限于大气和真空环境，对水体的复杂散射、吸收和多路径效应只是一笔带过。书中大量的篇幅用于讨论目标散射截面（RCS）的理论计算，涉及大量的几何光学和物理光学近似，这些计算对于低频、长波长的声波应用来说，指导意义有限。我更需要的是关于波束形成网络的优化算法，以及如何在非线性声场中进行有效的信号分离，而这些内容在这本书中几乎找不到踪影。它似乎更像是一本对特定频段内目标识别特性的深度剖析，而不是一本关于通用感知理论的综合教材。