无线电近程探测原理与系统设计-普通高等教育创新 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

商品名称： 无线电近程探测原理与系统设计	出版社： 北京航空航天大学出版社	出版时间：2018-05-01
作者：肖泽龙	译者：	开本： 16开
定价： 39.00	页数：	印次： 1
ISBN号：9787512426900	商品类型：图书	版次： 1

内容提要

无线电近程探测技术是利用目标的散射或辐射特性在近距离（几米到几千米）实现目标的有 无以及距离、速度、方位等目标参数获取的探测技术。本书在十几年课程教学讲义基础上结合 二十余年的科研积累，在讲述无线电探测基本原理的基础上，对无线电近程探测常用的连续波多 普勒体制、线性调频体制、脉冲体制以及被动探测体制四种典型探测体制进行深入详尽的讨论，突 出系统参数设计和关键技术的工程实现。 本书为“探测制导与控制技术”专业课程教材，适用于信息对抗技术、电子信息工程技术等无 线电类相关专业，同时可作为从事探测制导、无线电引信以及无线电近距离探测丁作的工程技术 人员的参考书。

探索微观世界的奥秘：精密测量与先进技术的融合 本书并非关于无线电近程探测的理论与实践，而是深入剖析一系列在现代科技领域扮演着至关重要角色的精密测量方法与创新系统设计。我们将带领读者穿越物理学的边界，探索那些能够揭示物质最细微结构、洞察能量传输机制、甚至观测宇宙深处奥秘的前沿技术。 第一章：量子传感的革命——微弱信号的侦测与放大 本章将聚焦于量子传感器的惊人能力，它们如何利用量子力学的奇特性质，实现对极微弱物理量的超高精度测量。我们将从光子探测器和电子传感器这两个基础类别入手，详细阐述其工作原理、材料选择、以及在不同应用场景下的优化策略。 光子探测器：捕捉光的每一个瞬间。 我们将深入探讨各种先进光子探测器的原理，包括： 单光子雪崩二极管 (SPAD) 和硅光电倍增管 (SiPM)： 介绍其内部结构、增益机制、以及在低光照、快速响应等条件下的独特优势。讨论如何通过优化探测器几何形状、掺杂工艺和读出电路来提升探测效率、降低暗计数和时间抖动。 超导纳米线单光子探测器 (SNSPD)： 讲解其利用超导材料在极低温度下实现的近乎完美的单光子探测效率，以及其在量子信息科学、天文学等领域的突破性应用。分析超导层材料、结构设计、以及低温环境对性能的影响。 量子点红外探测器 (QDIP)： 探讨利用量子点材料实现宽光谱响应和高探测率的技术，以及其在红外成像、光谱分析等方面的潜力。 电子传感器：聆听微观粒子的低语。 我们将审视那些能够探测单个电子、微小电荷或极弱磁场变化的电子传感器： 量子比特探测器： 详细介绍基于超导约瑟夫森结、囚禁离子、或中性原子等量子比特的读出机制，它们如何灵敏地响应微小的环境扰动，并为量子计算和量子模拟提供关键信息。 单电子晶体管 (SET)： 揭示SET如何通过库仑阻塞效应实现对单个电子的精确控制和探测，及其在纳米电子学、分子电子学研究中的重要作用。 霍尔效应传感器与磁力计： 介绍不同类型的霍尔效应传感器，包括半导体基和微机电系统 (MEMS) 传感器，以及对磁场变化极其敏感的量子干涉仪式磁力计 (SQUID)，并分析它们在导航、生物医学成像和材料科学中的应用。 第二章：先进成像技术——超越可见光的洞察力 本章将把目光投向那些能够穿透物质、揭示内部结构、或捕捉瞬息万变的动态过程的成像技术。这些技术极大地拓展了我们观察世界的方式。 X射线与伽马射线成像：窥视内部的隐秘。 高分辨率X射线成像： 探讨同步辐射光源、微聚焦X射线技术以及相衬成像技术，这些技术如何实现对微小结构（如细胞、材料缺陷）的亚微米级分辨率成像。 X射线衍射与断层成像 (CT)： 详细介绍X射线衍射如何揭示晶体结构，以及CT技术如何构建三维图像，并探讨其在医学诊断、材料科学和工业无损检测中的最新进展。 伽马射线探测器与成像： 介绍基于闪烁体、半导体探测器的伽马射线探测器，以及在核医学、核安保和高能天体物理学中应用的伽马相机技术。 太赫兹 (THz) 波成像：连接微波与红外的桥梁。 太赫兹波的产生与探测： 讲解利用光学采样、电子学方法或非线性光学过程产生太赫兹波的技术，以及基于自由空间干涉、探测器阵列的太赫兹探测方法。 太赫兹成像的应用： 探讨太赫兹波在非破坏性检测（如食品安全、药物包装检测）、生物医学成像（如皮肤癌早期诊断）和安检领域的独特优势，并分析其穿透性、光谱信息丰富的特点。 三维成像与动态捕捉：记录时空的变迁。 结构光与激光雷达 (LiDAR)： 介绍结构光投影和时间飞行 (ToF) 等技术如何实现对物体三维形状的精确测量，以及LiDAR在自动驾驶、地形测绘和机器人导航中的核心作用。 高速摄像与全息成像： 探讨能够捕捉纳秒级甚至飞秒级事件的高速摄像技术，以及全息成像如何记录和重建物体完整的波前信息，实现高分辨率的三维图像重构。 第三章：超导与低温技术——创造极致的测量环境 本章将深入探究超导材料和低温技术如何为精密测量提供前所未有的低噪声和高灵敏度环境。 超导材料的特性与应用： 零电阻与迈斯纳效应： 详细阐述超导体的宏观量子效应，以及它们如何为无损耗电流传输和磁场屏蔽提供可能。 高温超导体与低温超导体： 对比不同超导材料的临界温度、临界磁场和临界电流，并探讨其在超导量子干涉仪 (SQUID)、超导滤波器、以及超导电路中的应用。 低温制冷技术： 制冷机原理： 介绍液氦、液氮制冷，以及基于再生制冷、斯特林制冷等不同原理的低温系统，分析它们在达到微开尔文 (μK) 乃至纳开尔文 (nK) 温度范围内的挑战与解决方案。 低温电子学与信号传输： 讨论在极低温环境下，电子元器件（如电阻、电容、放大器）的性能变化，以及如何设计适用于低温环境的信号传输线和连接器，以最大限度地减少热噪声和电磁干扰。 超导量子器件的系统集成： SQUID放大器： 深入分析SQUID作为极低噪声放大器的原理，及其在磁场测量、脑磁图 (MEG) 和量子计算读出中的关键作用。 超导滤波器与耦合器： 讲解超导滤波器如何用于抑制背景噪声，以及超导耦合器如何在量子比特之间实现高效率的能量传输。 第四章：微纳加工与系统集成——构建精密测量平台的基石 本章将聚焦于现代微纳加工技术如何将复杂的测量原理转化为实际可用的高性能系统。 光刻与刻蚀技术： 紫外光刻、电子束光刻与X射线光刻： 介绍不同光刻技术的分辨率极限，以及它们在制造纳米尺度器件（如集成电路、传感器阵列）中的应用。 干法刻蚀与湿法刻蚀： 详细阐述用于去除材料、定义器件结构的刻蚀技术，以及如何通过控制刻蚀参数实现精确的图形转移。 薄膜沉积与表面处理： 物理气相沉积 (PVD) 与化学气相沉积 (CVD)： 介绍用于制备高质量功能薄膜（如半导体层、介质层、超导层）的技术，以及如何控制薄膜的厚度、均匀性和晶体结构。 表面处理与钝化： 探讨如何通过化学或物理方法改善材料表面特性，减少缺陷，提高器件性能和稳定性。 微机电系统 (MEMS) 与纳米机电系统 (NEMS)： MEMS传感器的设计与制造： 介绍压阻式、容式、惯性式等MEMS传感器的工作原理，以及如何利用微加工技术集成敏感元件、信号处理电路和执行器。 NEMS器件的崛起： 探讨在纳米尺度下，机械性能与量子效应的相互作用，以及NEMS在单分子检测、精密定位等前沿领域的潜力。 系统集成与封装： 芯片集成与多层结构： 介绍如何将不同的功能模块（如传感器、放大器、数字信号处理器）集成到单个芯片上，以及如何构建多层三维集成结构以提升性能和减小尺寸。 封装技术与可靠性： 探讨用于保护精密测量器件免受环境影响（如湿气、灰尘、机械应力）的封装技术，以及如何确保器件在长期使用中的稳定性和可靠性。 第五章：信号处理与数据分析——从原始数据中提取真知 本章将转向如何有效地处理和分析从精密测量系统中获取的大量数据，从中挖掘有价值的信息。 低噪声信号放大与滤波： 模拟前端电路设计： 介绍跨阻放大器、电荷放大器、运算放大器等在低噪声条件下放大微弱信号的设计原则。 数字信号处理 (DSP) 滤波： 讲解低通、高通、带通、陷波等数字滤波器的工作原理，以及如何在时域和频域中有效去除噪声。 先进的信号提取技术： 锁相放大技术： 深入理解锁相放大器如何通过同步检测，从高噪声背景中提取特定频率信号的原理，及其在弱信号测量中的广泛应用。 傅里叶变换与频谱分析： 介绍如何利用傅里叶变换将信号分解为不同频率成分，以及如何通过频谱分析识别信号特征、评估噪声水平。 小波变换与瞬态信号分析： 探讨小波变换如何同时提供时间和频率信息，适用于分析非平稳信号和捕捉信号的瞬态特征。 机器学习与人工智能在数据分析中的应用： 模式识别与异常检测： 介绍如何利用监督学习和无监督学习算法，从海量测量数据中识别特定模式、发现异常值，以辅助诊断或预警。 降维与特征提取： 探讨主成分分析 (PCA)、t-SNE等降维技术，如何减少数据维度，突出关键特征，便于可视化和后续分析。 深度学习在图像与时间序列分析中的应用： 介绍卷积神经网络 (CNN)、循环神经网络 (RNN) 等深度学习模型，如何在图像识别、信号预测等复杂任务中发挥重要作用。 不确定度评估与数据可视化： 测量不确定度的来源与量化： 讲解系统误差、随机误差的来源，以及如何根据GUM（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement）等国际标准对测量结果的不确定度进行量化和报告。 有效的数据可视化： 探讨如何通过散点图、折线图、热力图、三维可视化等方式，直观地展示数据特征、趋势和关联性，帮助研究者更好地理解测量结果。 通过对以上各章节内容的深入探索，读者将能够全面掌握现代精密测量技术的核心原理，理解不同测量方法的优势与局限，并为设计和构建高性能的测量系统提供坚实的理论基础和实践指导。本书旨在启发读者从更广阔的视角审视测量科学，并推动相关领域的创新发展。