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童創明包戰作 著

圖書標籤:

• 雷達成像
• 微波成像
• 目標識彆
• 信號處理
• 電磁波散射
• 雷達技術
• 圖像處理
• 軍事技術
• 目標檢測
• SAR成像

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 西北工業大學齣版社

ISBN：9787561238493

商品編碼：29743321036

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：雷達目標微波成像方法

定價：38.00元

作者：童創明包戰作

齣版社：西北工業大學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787561238493

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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為使我國防空武器係統在對抗中處於優勢，提高生存和反突防能力，需要深入發展目標的雷達成像技術，以增強目標的探測與識彆能力。童創明、包戰主編的這本《雷達目標微波成像方法》研究瞭目標特徵參數提取及反演問題，探討瞭隱蔽（牆後、地下及叢林中）目標的成像問題以及機載SAR微動目標檢測及微多普勒提取。本書是筆者在總結近年來關於雷達目標微波成像方法仿真理論與方法的部分研究成果的基礎上編寫而成的，可供同行參考。

內容提要

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童創明、包戰主編的這本《雷達目標微波成像方法》係統介紹瞭雷達目標微波成像的仿真理論與方法，共有13章。主要內容包括概論、目標特徵參數提取及反演、穿牆成像技術、地下目標成像技術、叢林環境中目標成像技術、機載SAR微動目標檢測及微多普勒提取等。《雷達目標微波成像方法》是作者在總結近年來雷達目標微波成像的仿真理論與方法的部分研究成果的基礎上編寫而成的，可作為高等院校相關專業高年級本科生及研究生教材，以及相關科研院所的工程技術人員研究雷達目標微波成像時的參考資料。

目錄

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章　概論
　　1.1 研究的背景及意義
　　1.2 外研究現狀
　　參考文獻
篇　目標特徵參數提取及反演
　第2章　優化算法的原理、改進及性能評估
　　2.1 梯度類優化算法
　　2.2 標準粒子群算法
　　2.3 改進的混閤粒子群優化算法
　　2.4 粒子群優化算法的性能評估
　　參考文獻
　第3章　基於遠場模式的散射體形狀反演
　　3.1 綫性抽樣法
　　3.2 遠區散射場的近似
　　3.3 求解方法和策略
　　3.4 數值算例
　　參考文獻
　第4章　改進粒子群算法在導體柱電磁成像中的應用
　　4.1 成像模型
　　4.2 二維導體柱電磁成像
　　4.3 導體柱成像的加速實現
　　參考文獻
　第5章　改進粒子群算法在介質柱成像中的應用
　　5.1 二維介質柱的散射問題
　　5.2 二維介質柱的成像問題
　　5.3 二維介質柱成像的加速實現
　　5.4 基於玻恩迭代法與粒子群算法的電介質參數重構
　　參考文獻
　第6章　綫性分布的細金屬柱體成像
　　6.1 細金屬柱體散射原理
　　6.2 基於截斷奇異值分解的細金屬柱體成像
　　6.3 基於僞叉算法的細金屬柱體成像研究
　　6.4 基於改進粒子群算法的細金屬柱體成像加速實現
　　參考文獻
第2篇　復雜環境中目標成像技術
　第7章　雷達近場成像算法
　　7.1 雷達近場成像模型分析
　　7.2 雷達近場成像算法
　　7.3 目標近場成像的影響因素分析
　　參考文獻
　第8章　分層介質中目標成像技術
　　8.1 穿牆成像技術
　　8.2 地下目標成像技術
　　參考文獻
　第9章　叢林環境中目標成像技術
　　9.1 叢林環境下的成像模型
　　9.2 叢林環境下的成像算法
　　9.3 叢林環境下成像的初步研究
　　參考文獻
第3篇　機載SAR微動目標檢測及微多普勒提取
　0章　單基單通道SAR微多普勒
　　10.1 振動目標的微多普勒效應分析
　　10.2 鏇轉目標的微多普勒效應分析
　　10.3 “算術平均時頻變換法”提取微多普勒
　　參考文獻
　1章　基於雜波抑製的微多普勒
　　11.1 SAR微動目標檢測
　　11.2 基於雜波抑製的振動目標微多普勒提取
　　11.3 基於雜波抑製的鏇轉目標微多普勒提取
　　參考文獻
　2章　雙站SAR微多普勒
　　12.1 平飛模式下的微多普勒分析
　　12.2 固定接收機模式下的微多普勒分析
　　參考文獻
　3章　極化SAR微多普勒
　　13.1 極化SAR理論基礎
　　13.2 基於雜波抑製的極化SAR微多普勒分析
　　13.3 基於Pauli基展開的聯閤極化SAR微多普勒分析
　　參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《星辰微光：天文望遠鏡的觀測原理與數據分析》 內容簡介： 本書旨在為天文愛好者、在校學生以及初入天文觀測領域的科研人員提供一個全麵而深入的入門指南，係統闡述現代光學天文望遠鏡的工作原理，以及如何從海量觀測數據中提取有價值的天文信息。本書不涉及雷達目標微波成像方法，專注於利用可見光、近紅外等波段，在宇宙尺度上捕捉和解讀星辰的奧秘。 第一部分：望遠鏡的眼睛——光學係統的奧秘 本部分將詳細剖析構成天文望遠鏡核心的各類光學元件及其成像原理。 摺射式望遠鏡： 從伽利略的簡單組閤到現代大型復消色差摺射鏡，我們將追溯其發展曆程，深入理解物鏡與目鏡的配閤如何聚焦遙遠光綫。重點講解不同類型鏡片（如凸透鏡、凹透鏡）的光學特性，色差、球差等成像缺陷的成因以及現代技術如何剋服這些限製，例如使用不同摺射率玻璃或非球麵鏡麵。我們將探討不同焦距和口徑望遠鏡的視野範圍、放大倍率和集光能力之間的權衡，以及它們適用於觀測不同類型天體的特點。 反射式望遠鏡： 從牛頓的反射鏡設計到卡塞格林、摺反射望遠鏡的演進，本部分將係統介紹反射式望遠鏡的工作原理。我們將詳細解析主鏡（拋物麵鏡、球麵鏡）和副鏡（雙麯麵鏡、橢球麵鏡）的幾何形狀如何實現精確的光綫反射與聚焦。重點闡述不同類型的反射鏡係統，如格裏望遠鏡（Gregory）、卡塞格林望遠鏡（Cassegrain）、摺反射望遠鏡（Schmidt-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain）等的結構特點、成像優勢以及各自的局限性。我們將深入探討鏡麵材料的選擇（如Zerodur、Pyrex）、拋光工藝的精度要求，以及如何通過主動光學和自適應光學技術來實時校正因溫度變化、結構形變等引起的像差，從而獲得更高質量的圖像。 輔助光學元件： 除瞭主成像係統，本書還將介紹其他關鍵的光學元件，如濾光片（窄帶濾光片、寬帶濾光片）、分光器、偏振器等。我們將詳細講解不同濾光片的作用，如何選擇閤適的濾光片以隔離特定波長的光綫，從而觀測特定發射譜綫（如H-alpha、OIII）或排除光汙染。分光器的原理及其在光譜分析中的應用，偏振器如何幫助我們研究天體的磁場和輻射機製。 望遠鏡的性能指標： 本部分將量化評估望遠鏡性能的關鍵指標，如口徑（Aperture）（集光能力與分辨率的決定因素）、焦距（Focal Length）（放大倍率與視場的關係）、焦比（F-ratio）（光照度與像麵大小的關聯）、分辨率（Resolution）（瑞利判據、衍射極限）以及視場（Field of View）。我們將解釋這些指標如何相互影響，以及在選擇和使用望遠鏡時如何權衡。 第二部分：捕捉宇宙的光芒——觀測技術與設備 本部分將聚焦於如何將望遠鏡的光學性能轉化為實際觀測數據，涵蓋相機、探測器以及輔助設備。 CCD與CMOS探測器： 詳細介紹現代天文觀測中最常用的兩種探測器技術。我們將解釋CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）的工作原理，包括光電轉換、電荷轉移（CCD）和像素級讀取（CMOS）。重點分析其性能參數，如量子效率（Quantum Efficiency, QE）、讀齣噪聲（Readout Noise）、暗電流（Dark Current）、像素尺寸、動態範圍（Dynamic Range）等，以及它們如何影響觀測的靈敏度和圖像質量。我們將探討不同型號的天文相機（如單反相機、專用天文相機）的特點和適用場景。 濾光輪與多色成像： 介紹濾光輪在不同波段觀測中的重要性。我們將講解如何通過更換不同的濾光片進行多色成像，即通過分彆拍攝紅色、綠色、藍色（RGB）等不同通道的圖像，然後閤成為彩色圖像，以揭示天體的顔色信息。進一步介紹窄帶濾光片在觀測特定發射星雲中的應用，以及不同濾光片組閤如何用於天體測光和光譜分析。 導星係統： 解釋導星（Guiding）在長時間曝光觀測中的必要性。我們將闡述導星的原理，包括使用導星鏡、導星相機以及導星軟件。重點講解如何選擇導星目標、設置導星參數，以及常見的導星問題（如導星漂移、導星丟失）的解決方法。 赤道儀與地平儀： 詳細介紹兩種主要的望遠鏡安裝方式。我們將解析赤道儀（Equatorial Mount）如何通過模擬地球自轉軸來精確跟蹤天體，並講解其跟蹤精度、極軸校準（Polar Alignment）的重要性。同時，也將介紹地平儀（Alt-Azimuth Mount）的結構特點、優點（如安裝簡便、易於俯仰）和缺點（如需要雙軸跟蹤，存在視場鏇轉問題）。 專業觀測設備： 簡要介紹其他專業觀測設備，如光譜儀（Spectrograph），用於分析天體發齣的光的頻譜，從而確定其化學成分、溫度、速度等信息；光度計（Photometer），用於精確測量天體的亮度變化，研究天體物理過程；星震儀（Asteroseismograph），用於探測恒星內部的振動。 第三部分：從像素到宇宙——數據處理與分析 本部分將聚焦於如何將原始的觀測圖像轉化為具有科學意義的天文數據。 圖像預處理： 詳細介紹天文圖像預處理的關鍵步驟，這是獲得高質量科學數據的基礎。 暗場校正（Dark Frame Correction）： 解釋暗場圖像（在無光照條件下拍攝的圖像）的意義，以及如何用暗場圖像去除探測器産生的固定模式噪聲（Fixed Pattern Noise）和與溫度相關的暗電流。 平場校正（Flat Field Correction）： 闡述平場圖像（拍攝均勻光源下的圖像）的作用，以及如何用平場圖像校正探測器像素響應不均勻、灰塵顆粒造成的暗斑以及光學係統的光度衰減。 偏置校正（Bias Frame Correction）： 解釋偏置圖像（最短曝光時間的圖像）的意義，以及如何用它來校正探測器的讀齣噪聲基綫。 堆棧（Stacking）： 介紹將多張相同目標的多張圖像疊加（Stacking）的技術，以及如何通過平均或中值堆棧來顯著降低隨機噪聲，提高信噪比，並使微弱細節更加清晰。我們將探討不同堆棧算法的優缺點。 圖像增強與分析： 介紹常用的圖像增強和分析技術，以提取天體信息。 對比度增強（Contrast Enhancement）： 講解如直方圖均衡化、非綫性拉伸等方法，如何使圖像中暗淡的細節更加明顯。 銳化（Sharpening）： 介紹如拉普拉斯算子、未銳化掩蔽（Unsharp Masking）等技術，如何增強圖像的細節和邊緣，使模糊的天體輪廓更加清晰。 去噪（Denoising）： 討論更高級的去噪算法，如閾值去噪、小波去噪等，如何在保留細節的同時有效去除圖像中的隨機噪聲。 星點擬閤與測量： 介紹如何精確識彆圖像中的星點，並對其進行擬閤，提取星點的亮度、位置、形狀等信息，為後續的測光和天體測量奠定基礎。 天體測量（Astrometry）： 講解如何利用已知位置的參考星來確定圖像中其他天體的精確位置。我們將介紹坐標係（如赤道坐標係、地平坐標係）、投影變換等概念。 測光（Photometry）： 詳細介紹如何測量天體的亮度。我們將講解不同測光方法，如孔徑測光（Aperture Photometry）和點擴展函數（Point Spread Function, PSF）擬閤測光。重點討論星點內和星點外的背景噪聲如何影響測量精度，以及如何進行相對測光和絕對測光。 光譜數據處理基礎： 簡要介紹光譜數據的基本處理流程，包括背景扣除、歸一化、波長校準等，以及如何從光譜中提取關鍵信息，如發射譜綫、吸收譜綫及其強度，用於推斷天體的物理參數。 專業天文軟件介紹： 簡要介紹一些常用的天文圖像處理和分析軟件，如DeepSkyStacker, PixInsight, MaximDL, IRAF, Astropy等，並說明它們在不同處理階段的應用。 第四部分：從觀測到探索——天文研究案例與展望 本部分將結閤具體的觀測案例，展示如何利用本書介紹的原理和技術進行天文研究，並對未來的發展進行展望。 行星觀測案例： 以觀測火星、木星等行星為例，展示如何進行多色成像，追蹤行星大氣的運動，以及如何利用CCD數據進行行星錶麵的細節研究。 深空天體觀測案例： 以拍攝星係、星雲、星團等深空天體為例，展示如何通過長時間曝光、堆棧技術來捕捉微弱的細節，如何利用濾光片突齣特定的發射區域，以及如何進行天體測量和測光以研究天體的距離、大小和亮度變化。 變星觀測與研究： 介紹如何通過連續的測光數據來發現和研究變星，理解恒星的演化過程。 天文數據共享與協作： 探討公開天文數據（如ESO, HST數據）的利用，以及參與公民科學項目（Citizen Science）的意義，如何貢獻於更宏大的科學研究。 未來展望： 展望下一代大型天文望遠鏡（如JWST, ELT, SKA）的設計理念和觀測能力，以及新型探測器技術、數據處理算法和人工智能在天文研究中的應用前景。 本書將以通俗易懂的語言，輔以大量的圖示和實例，力求讓讀者在理解望遠鏡工作原理的同時，能夠掌握基本的觀測和數據處理技能，從而邁齣探索宇宙的堅實一步。本書是一扇通往浩瀚宇宙的窗戶，期待與您一同仰望星空，發現未知。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術深度是毋庸置疑的，它對電磁波在復雜結構錶麵的反射和透射的分析達到瞭教科書級彆的嚴謹性。我最近正在嘗試開發一種基於柔性電子元件的植入式生物傳感器，需要理解微納尺度下電磁場的局域效應，並尋找如何在生物組織中實現高靈敏度、低功耗的信號采集方案。我原本希望這本書能提供一些關於等效電路模型或拓撲優化的啓發。然而，這本書的關注點似乎完全集中在遠距離、大功率的係統設計上，比如如何設計更高效的發射天綫陣列以覆蓋廣闊的空域。書中對生物組織作為傳播介質的討論，遠不如對電離層或地錶反射的細緻。對於我這種在“微觀尺度”和“低能量”下工作的研究者來說，這本書提供的理論工具顯得過於“宏大”和“強耦閤”，許多關於生物相容性材料對信號特性的影響，以及如何處理組織內部的極度衰減的實際工程問題，均未被觸及，使得這份寶貴的理論財富在我的具體應用中，隻能起到間接的理論支撐作用。

評分☆☆☆☆☆

我最初購買這本書，是衝著它封麵上印著的“信息獲取與環境感知”這個寬泛的領域標簽。我當時在研究水下聲學探測，特彆是如何利用多頻帶信號來穿透高混響環境，並構建水下障礙物的實時地圖。我本以為這本書會提供一些關於復雜介質中波傳播的統一建模框架，或許能為我的聲呐模型提供電磁波理論的藉鑒。結果，這本書對“介質”的理解幾乎完全局限於大氣和真空環境，對水體的復雜散射、吸收和多路徑效應隻是一筆帶過。書中大量的篇幅用於討論目標散射截麵（RCS）的理論計算，涉及大量的幾何光學和物理光學近似，這些計算對於低頻、長波長的聲波應用來說，指導意義有限。我更需要的是關於波束形成網絡的優化算法，以及如何在非綫性聲場中進行有效的信號分離，而這些內容在這本書中幾乎找不到蹤影。它似乎更像是一本對特定頻段內目標識彆特性的深度剖析，而不是一本關於通用感知理論的綜閤教材。

評分☆☆☆☆☆

我拿起這本書，原本是抱著學習先進機器人視覺係統的期望。我正在研究如何讓機械臂在無標識、高反射率的工業環境中穩定抓取物體，因此我對諸如立體視覺、結構光投影這類技術非常感興趣，希望能找到一些關於多傳感器數據融閤的實用指南。這本書的開篇確實提到瞭“目標識彆”，但很快就將討論引嚮瞭完全不同的方嚮。它詳盡地描述瞭大氣湍流對遠距離無綫電波束指嚮性的影響，以及如何利用自適應波控技術來補償這種效應。這無疑是一個專業且重要的領域，但與我關心的近場、高精度、三維重建的範疇相去甚遠。書中對實時計算優化的篇幅少得可憐，幾乎沒有涉及到GPU加速或FPGA實現的討論，這讓習慣瞭現代實時係統的讀者感到一絲失落。如果說這本書有什麼地方能與我的研究沾邊，大概隻有對“電磁波傳播”這一宏觀概念的共同提及，但具體的應用場景和解決的問題集卻完全是兩條平行的軌道，讓人在閱讀過程中不斷進行“信息修正”和“領域轉換”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量非常高，尤其是那些復雜的波導結構示意圖，清晰度令人贊嘆。我當時正在整理關於量子通信中的光子計數技術的文獻綜述，特彆關注超導納米綫探測器的響應時間和噪聲特性。我希望能從這本書中找到關於超快信號獲取與量化的一些普適性方法論，或許能啓發我在極弱光信號處理上的思路。然而，這本書的重心似乎完全放在瞭大尺度、高功率的探測需求上，對微弱信號的信噪比極限探討得非常理論化，卻缺少對現代低噪聲放大器設計的實際參考價值。書中對頻率閤成與本地振蕩器的論述極為詳盡，這對於高精度頻率測量的工程師來說或許是寶典，但對我而言，這些內容顯得過於偏重於傳統通信係統的基帶處理，與我關注的光子級調製與解調技術幾乎沒有交集。那種對物理細節的執著，讓人感覺這本書誕生於一個與半導體和微電子技術快速迭代的時代背景略有不同的時間點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得很有年代感，那種深沉的藍色配上那種老派的字體，讓人立刻聯想到上世紀八九十年代的科研資料。我原本以為這是一本關於光學傳感與圖像處理的深度著作，可能是側重於可見光波段的非接觸式測量技術，或者探討數字信號處理在復雜背景噪聲抑製中的應用。我手裏有些關於高分辨率光譜儀的資料，希望能找到一些交叉點。然而，深入閱讀後發現，這本書的重點完全偏嚮瞭另一塊技術領域，雖然同樣是信息采集，但其核心關注的物理機製和信號模型與我手上的材料大相徑庭。它似乎更像是一本地質勘探中電磁波反演的教材，充滿瞭復雜的積分方程和邊界條件分析，對初涉電子信息領域的讀者來說，門檻顯得相當高。這本書的敘事方式非常嚴謹，缺乏一些便於理解的案例分析，更多的是理論推導的堆砌，這使得原本就抽象的物理概念變得更加難以捉摸。我期待的那些關於新型傳感器陣列布局優化的章節根本沒有齣現，取而代之的是大量關於傳播介質非均勻性對探測性能影響的數學建模，讀起來像是在啃一本高階的電磁場理論習題集。