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童创明包战作 著

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出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561238493

商品编码：29823937894

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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《信号流图与反馈控制系统分析》 内容简介： 本书系统地阐述了信号流图在反馈控制系统分析与设计中的应用，旨在为读者提供一套严谨且高效的分析工具，以理解和优化复杂动态系统的行为。全书共分为八章，从基础概念入手，逐步深入到高级应用，力求使读者能够熟练掌握运用信号流图解决实际工程问题。 第一章 绪论 本章首先介绍反馈控制系统的基本概念、重要性及其在现代工程领域的广泛应用，如航空航天、自动化生产、机器人技术、生物医学工程等。随后，引出信号流图作为一种强大的系统建模与分析工具，强调其相对于传递函数和微分方程等传统方法的优势，尤其是在处理多输入多输出（MIMO）系统和非线性系统线性化模型时。本章还简要回顾了线性系统理论的基础知识，为后续章节的学习奠定理论基础，并概述了本书的整体结构和学习目标。 第二章 信号流图的基本概念 本章详细介绍了构成信号流图的三个基本要素：节点（Node）、支路（Branch）和权（Gain）。节点代表系统中某个变量或信号，而支路则表示变量之间的因果关系。每个支路都关联一个权，代表输入节点到输出节点信号的乘法因子。接着，本章深入讲解了信号流图的四个基本性质： 1. 节点性质： 输入节点、输出节点、中间节点。 2. 支路性质： 前向支路、反馈支路。 3. 回路（Loop）： 封闭的路径，起始节点和结束节点相同。 4. 路径（Path）： 从一个节点到另一个节点的有序序列。 通过大量图示和具体实例，读者可以清晰地理解这些基本概念，并初步掌握绘制简单系统信号流图的方法。 第三章 信号流图的基本变换 为了简化复杂的信号流图，本章介绍了一系列等效变换规则。这些变换在不改变系统整体输入输出关系的前提下，允许我们对信号流图进行结构性调整。主要包括： 1. 合并串联支路： 将连接在同一节点之间的连续支路合并为一个等效支路。 2. 合并平行支路： 将连接在两个相同节点之间具有相同方向的平行支路合并为一个等效支路。 3. 消除中间节点： 将一个节点的输入和输出通过等效变换转移到其他节点，从而简化图结构。 4. 移动节点： 将节点移动到其他位置，以方便支路的合并和消除。 5. 自环的合并： 将连接到同一节点的反馈支路进行合并。 本章强调，理解并熟练运用这些变换规则是掌握信号流图分析法的关键。 第四章 梅森增益公式 梅森增益公式是信号流图分析的核心工具，它提供了一种无需进行繁琐代数运算即可直接计算系统传递函数的方法。本章将梅森增益公式的推导过程进行了详尽的讲解，并详细定义了公式中的各项： 1. 前向通路（Forward Path）： 从输入节点到输出节点，且不重复经过任何节点的通路。 2. 前向通路增益（Forward Path Gain）： 前向通路所有支路权的总乘积。 3. 回路（Loop）： 封闭的路径。 4. 回路增益（Loop Gain）： 回路所有支路权的总乘积。 5. 非接触回路（Non-touching Loops）： 两个或多个回路，它们之间没有共享任何节点。 6. Δ（Delta）： 系统行列式，定义为 1 减去所有独立回路增益之和，加上所有两两不接触回路增益之积之和，减去所有三三不接触回路增益之积之和，依此类推。 7. Δ_k（Delta_k）： 排除第 k 条前向通路所接触到的所有回路后的系统行列式。 通过公式 T = Σ (P_k Δ_k) / Δ，读者可以学习如何系统地识别所有前向通路和回路，计算相应的增益，并最终得到整个系统的传递函数。本章通过大量不同复杂度的示例，展示了梅森增益公式的强大计算能力。 第五章 闭环系统的分析 本章将梅森增益公式应用于各种典型的闭环控制系统，深入分析其动态特性。重点讨论以下内容： 1. 单位负反馈系统： 分析标准单位负反馈系统的传递函数，并讨论开环增益、极点、零点对系统性能的影响。 2. 多回路系统： 学习如何处理存在多个相互作用的回路的复杂系统，并应用梅森增益公式求解。 3. 反馈控制系统稳定性： 解释系统传递函数的分母（特征方程）与系统稳定性之间的关系，并初步介绍如何通过分析特征方程的根来判断稳定性。 4. 系统性能指标： 探讨系统在时域和频域的常见性能指标，如上升时间、超调量、稳态误差、带宽、截止频率等，以及信号流图如何辅助分析这些指标。 第六章 补偿器的设计 基于信号流图的分析结果，本章将重点介绍如何设计各种类型的补偿器来改善系统的性能。补偿器的主要目的是调整系统的动态特性，使其满足特定的性能要求。本章将讨论： 1. 串联补偿器： 分析在主反馈回路之前串联加入控制器（如比例控制器P、比例积分控制器PI、比例积分微分控制器PID）对系统性能的影响，并通过信号流图推导补偿后的传递函数。 2. 反馈补偿器： 讨论在反馈路径上加入补偿器（如导数反馈）的作用，以及如何通过信号流图分析其效果。 3. 前馈控制： 简要介绍前馈控制的概念及其在信号流图中的体现，以及它如何与反馈控制协同工作。 4. 频率域分析与补偿： 结合波特图、奈奎斯特图等频率域分析工具，说明如何利用信号流图与频率域方法相结合来设计补偿器，例如，通过改变系统的增益裕度和相位裕度来提高稳定性。 第七章 状态空间表示与信号流图 本章将信号流图的分析方法与现代控制理论中的状态空间表示方法相结合。 1. 状态空间模型： 介绍线性定常（LTI）系统的状态空间表示方法，包括状态方程和输出方程。 2. 由状态空间模型构造信号流图： 详细讲解如何根据系统的状态空间方程直接绘制出相应的信号流图，并解释节点和支路在状态空间模型中的对应关系。 3. 利用信号流图分析状态空间系统： 展示如何利用梅森增益公式来求解从输入到状态变量的传递函数，以及从状态变量到输出的传递函数。 4. 状态反馈与观测器设计： 简要介绍状态反馈和状态观测器在信号流图中的表示，以及如何利用信号流图辅助理解和分析这些概念。 第八章 信号流图的应用实例与进阶 本章通过多个跨学科的实际应用案例，巩固和拓展读者对信号流图的理解。 1. 机械振动系统分析： 使用信号流图分析多自由度振动系统的固有频率和模态。 2. 电力系统分析： 讲解信号流图在电力系统暂态分析和稳定性评估中的应用。 3. 液压和气动系统建模： 展示如何使用信号流图描述和分析流体动力学系统的行为。 4. 生物医学信号处理： 探讨信号流图在模拟生理系统和分析生物信号中的潜在用途。 5. 非线性系统的线性化模型分析： 简要提及如何对非线性系统的线性化模型进行信号流图分析。 最后，本章还将对信号流图的局限性进行讨论，并简要介绍一些更高级的分析方法，以期为读者进一步深入研究提供方向。 本书力求理论与实践相结合，通过丰富的例题和清晰的讲解，帮助读者掌握信号流图这一强大工具，从而能够更深入地理解、分析和设计各种反馈控制系统，解决工程实践中的复杂问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，那种低调却充满科技感的深蓝色调，配上银白色的书名，就立刻吸引了我。我是一个对雷达技术一直抱有浓厚兴趣的工程师，尤其是在目标成像这个细分领域，我一直渴望能找到一本既有理论深度又能兼顾实际应用的著作。翻开第一页，那严谨的排版，清晰的图表，以及时不时闪现的数学公式，都在告诉我，我找到的这本书绝非泛泛之辈。我尤其关注的是其中关于目标散射特性的分析部分，这对于理解雷达回波的本质至关重要。书中的论述，从电磁波与目标相互作用的基本原理出发，逐步深入到各种复杂目标（如飞机、舰船、甚至是地形地貌）的微波散射模型。它不仅仅是罗列公式，更重要的是解释了这些模型是如何建立的，以及它们在实际应用中可能遇到的局限性。作者对理论的讲解非常透彻，我相信即便是初涉此领域的读者，在认真研读之后，也能对雷达目标成像有一个扎实的理解基础。我特别喜欢它在介绍一些先进算法时，会详细阐述其背后的数学推导和物理意义，这让我能更好地理解为什么这些算法有效，以及它们是如何克服传统方法的不足的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实践性是我非常看重的一点。虽然它是一本理论著作，但在描述各种成像算法时，都尽可能地贴近实际应用。书中对于“实时成像”和“在线处理”的讨论，对于需要快速响应的雷达系统至关重要。我特别对书中关于“硬件实现”和“系统约束”的讨论感兴趣，它指出了在实际工程中，由于计算能力、存储空间、以及实时性要求等方面的限制，我们需要在理论算法和实际应用之间做出权衡。书中还对各种成像算法的性能进行了量化评估，例如成像分辨率、处理速度、以及所需的计算资源。我还在书中看到了关于“成像误差分析”的章节，它详细阐述了各种误差源（如传感器误差、运动误差、环境误差）对成像结果的影响，并提出了一系列有效的误差抑制和补偿方法。这种从理论到实践的严谨论述，让我觉得这本书具有很高的实用价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我认识到，雷达目标微波成像并非仅仅是一个信号处理问题，更是一个融合了电磁理论、信息论、以及计算机科学的交叉学科。书中在探讨成像算法时，深入到了一些前沿的机器学习和深度学习方法。我特别关注了书中关于“基于深度学习的成像”的章节，它介绍了如何利用神经网络来学习目标的散射模型，或者直接从原始雷达数据中生成高分辨率的成像结果。这种方法在处理复杂场景和未知目标时，展现出了强大的潜力。书中还对这些基于深度学习的方法的优势和局限性进行了客观的评价，并给出了未来发展方向的展望。我还在书中看到了关于“自适应成像”的讨论，即成像系统能够根据目标的特性和场景环境，自动调整成像参数和算法，以获得最优的成像效果。这种智能化、自适应化的成像技术，是未来雷达系统发展的重要趋势。

评分☆☆☆☆☆

这本书在阐述雷达目标散射特性的过程中，给我带来了深刻的理解。它不仅仅是简单地介绍目标的外形，而是深入到目标表面的微小结构，以及这些结构如何影响电磁波的散射。书中详细讲解了例如“表面粗糙度”、“尖角效应”、“缝隙效应”等对雷达散射截面（RCS）的影响。我尤其对书中关于“极化散射”的讨论印象深刻，它揭示了目标在不同极化状态下回波的差异，以及如何利用极化信息来增强目标检测和识别的能力。书中还涉及了“电磁建模”的多种方法，包括方法之一（MOM）、有限元方法（FEM）等，这些方法能够更精确地模拟复杂目标的电磁散射行为。我发现，对目标散射特性的深入理解，是优化成像算法、提高成像质量的关键。书中在这方面的内容非常详实，并且给出了大量的理论推导和实验验证，让我对目标散射有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大启发，是对“信息融合”在雷达目标成像中的重要性有了全新的认识。书中探讨了如何利用多源、多站、甚至多体制的雷达数据来提高成像的精度和鲁棒性。例如，它讨论了如何将不同频率、不同视角的雷达数据进行融合，以获取更全面的目标信息。我特别对书中关于“多站成像”的章节印象深刻，它详细阐述了如何利用不同站点的观测数据来克服单站成像的局限性，例如改善成像分辨率和避免“黑障”效应。此外，书中还涉及了如何将雷达数据与其他传感器的信息（如光学、红外）进行融合，以形成更丰富、更具判别力的目标表征。这种跨模态的信息融合，对于提高目标识别和分类的准确性具有至关重要的作用。书中对这些融合算法的数学原理和实现流程都进行了详细的介绍，并辅以实际的应用案例，让我对信息融合在现代雷达系统中的应用有了更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

从内容组织上来说，这本书的结构非常合理，循序渐进，由浅入深。它首先从基础的电磁散射理论讲起，然后逐步过渡到各种成像体制和算法。我特别喜欢书中关于“高分辨距离像”和“多普勒成像”的介绍，这为理解ISAR等复杂成像体制打下了坚实的基础。书中对信号处理的讲解也十分到位，包括傅里叶变换、匹配滤波、以及各种降噪和去模糊算法。我还在书中看到了关于“空域滤波”和“频域滤波”在成像中的应用，这些技术对于提高图像质量，抑制杂波和噪声，起到了关键作用。此外，书中还对各种成像算法的计算复杂度进行了详细的分析，这对于实际工程应用中的系统设计和性能评估非常有指导意义。我发现，作者在介绍每个算法时，都会从其物理意义和数学原理出发，然后给出具体的实现步骤和性能分析，这种严谨的论述方式让我能够真正地理解和掌握这些技术。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程中，我最大的感受是其内容的全面性和深度。它并没有局限于某种特定的雷达系统或特定的目标类型，而是从更宏观的视角，系统地阐述了雷达目标微波成像的理论基础、关键技术和发展趋势。在数据处理方面，书中涵盖了从原始雷达信号的预处理，到目标散射信号的估计，再到最终成像算法的实现。我特别关注了书中关于“相干成像”和“非相干成像”的区分，以及它们各自的优缺点。对于相干成像，书中详细介绍了各种相位补偿技术，包括基于运动参数估计的补偿方法，以及一些基于机器学习的自适应补偿方法。这些内容对于提高成像质量，特别是对于运动目标，起到了至关重要的作用。书中还对各种成像算法的复杂度、计算量以及鲁棒性进行了比较分析，这为我们在实际应用中选择合适的算法提供了非常有价值的指导。我个人认为，本书最出色的地方在于，它将大量的理论知识与工程实践紧密结合，不仅仅停留在理论层面，而是深入到如何将这些理论转化为实际的成像系统。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书为我提供了一个系统、深入了解雷达目标微波成像的绝佳平台。它涵盖了从基础理论到前沿技术的方方面面，并且将理论与实践紧密结合。我特别喜欢书中关于“目标识别与分类”的章节，它介绍了如何利用微波成像技术获取的目标特征，来实现对不同目标的有效识别和分类。书中还讨论了“智能成像”的概念，即成像系统能够通过学习和推理，自动适应不同的场景和目标，以获得最佳的成像结果。我还在书中看到了关于“成像分辨率的极限”的讨论，以及如何通过各种超分辨率成像技术来突破这一极限。这本书的深度和广度都令人称赞，无论是对于雷达领域的初学者，还是经验丰富的专业人士，都能从中获得宝贵的知识和启发。这本书绝对是我在雷达技术学习道路上的一份重要财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为体现在它对于“逆问题”的深刻洞察。雷达目标微波成像本质上是一个逆问题，即根据观测到的雷达回波信息，反演出目标的三维结构或散射特性。书中对如何构建和求解这类逆问题的数学框架进行了详细的介绍，从贝叶斯推断到最大似然估计，再到各种正则化方法，都给出了深入的阐述。我尤其对书中关于“稀疏重构”在雷达成像中的应用感到新奇。这种方法利用目标散射特性的稀疏性，能够以更少的观测数据获得更高分辨率的成像结果，这在一些对数据采集要求苛刻的场景下具有重要的意义。书中还讨论了噪声和干扰对成像结果的影响，并提出了一系列有效的抗干扰和去噪技术。我发现，书中关于“目标模型”的建立和使用，是整个成像过程的核心。不同的目标模型，决定了我们能够重构出哪些信息，以及成像的精度。作者在这方面进行了非常细致的讲解，并给出了多种典型目标的模型描述。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大惊喜，在于它对“微波成像”这个概念的解读。不同于传统意义上的雷达目标检测，微波成像更侧重于重构目标的细节信息，这其中的技术挑战是巨大的。书中详细介绍了多种成像体制，比如合成孔径雷达（SAR）、逆合成孔径雷达（ISAR）、以及一些新兴的成像技术。对于每一种成像体制，作者都花了大量的篇幅来讲解其工作原理、数据获取方式、以及核心的成像算法。我尤其对ISAR的成像过程很感兴趣，书中对目标运动补偿的数学模型和实现方法进行了深入的剖析，这对于消除目标运动引入的相位误差至关重要。此外，它还涉及了如何从原始的雷达数据中提取出目标的距离、方位、甚至仰角信息，并最终形成二维或三维的图像。这种从原始回波到高分辨率图像的转化过程，书中讲解得非常细致，并且辅以大量的仿真结果和实测数据对比，让我对成像过程有了更直观的认识。我还在书中看到了关于成像分辨率、信噪比、以及成像几何失真的讨论，这些都是影响成像质量的关键因素，书中都给出了详尽的分析和优化建议，对于实际系统设计非常有参考价值。