超寬頻地表穿透成像雷達結合了超寬頻技術和雷達成像技術的優勢，能夠遠距離對淺地表目標進行成像探測，具有重要的軍事套用前景。本書作者長期從事超寬頻成像雷達系統與信息處理技術研究，取得了豐碩的成果。 周智敏等編著的《超寬頻地表穿透成像雷達(精)》在總結超寬頻地表穿透成像雷達系統發展現狀的基礎上，對合成孔徑和虛擬孔徑成像方法、淺地表成像處理與干擾抑制、地雷目標特徵提取與檢測鑑別等方面的內容進行了詳細介紹，針對若干問題提出了許多新方法，並在實際套用中得到了檢驗。 《超寬頻地表穿透成像雷達(精)》可供從事雷達系統技術、雷達信號與信息處理工作的科研人員、大專院校高年級學生或研究生閱讀。
基本介紹
- 書名：超寬頻地表穿透成像雷達
- 作者：周智敏 金添
- 出版日期：2013年3月1日
- 語種：簡體中文
- 定價：76.00
- 外文名：Ultrawideband Ground Penetrating Imaging Radar
- 出版社：國防工業出版社
- 頁數：247頁
- 開本：16
- 品牌：國防工業出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
超寬頻成像雷達將超寬頻技術與雷達成像技術相結合，能夠獲得淺埋目標的二維高解析度圖像，從而提高目標的檢測鑑別性能。此外，超寬頻成像雷達利用機載或車載平台可以進行遠距離側視或前視探測，能夠滿足淺埋地雷和未爆物探測對快速、高效、準確的要求，具有廣闊的套用前景。
《超寬頻地表穿透成像雷達(精)》作者（周智敏、金添）長期從事超寬頻成像雷達系統和信息處理技術的研究，研製了國內首部機載和車載超寬頻地表穿透成像雷達，成功套用於對淺埋地雷和未爆物的遠距離、快速探測。本書是作者近幾年研究工作的總結，主要包括超寬頻地表穿透成像雷達的基本原理、典型算法和信息處理關鍵技術。
《超寬頻地表穿透成像雷達(精)》作者（周智敏、金添）長期從事超寬頻成像雷達系統和信息處理技術的研究，研製了國內首部機載和車載超寬頻地表穿透成像雷達，成功套用於對淺埋地雷和未爆物的遠距離、快速探測。本書是作者近幾年研究工作的總結，主要包括超寬頻地表穿透成像雷達的基本原理、典型算法和信息處理關鍵技術。
作者簡介
周智敏，博士，國防科技大學電子科學與工程學院教授。中國電子學會高級會員，中國電子學會無線電定位技術分會副主任委員，中國電子學會空間電子學分會委員，中國宇航學會湖南省宇航學會副理事長，《雷達科學與技術》期刊編委，《先進雷達探測技術》期刊編委，《現代雷達》理事會常務理事，國防科技大學科技委委員，國家科學技術獎評審專家，全軍武器裝備科技獎評審委員。發表學術論文百餘篇。獲全國優秀科技工作者榮譽稱號。獲中國人民解放軍傑出專業技術人才獎，獲軍隊院校育才獎金獎。享受國務院特殊津貼。主要研究方向為新體制雷達技術，主持完成了多項國防科研課題，獲國家科技進步獎、軍隊科技進步獎共10餘項。金添，博士，國防科技大學電子科學與工程學院副教授。2009年全國優秀博士學位論文獲得者，入選2010年度教育部新世紀優秀人才支持計畫，“信號處理與分析”國家精品課程主講教師，信號處理系列課程國家級教學團隊主要成員。長期從事新體制雷達系統、雷達成像與目標識別、現代信號處理等方面的科研和教學工作。己出版專著1部，發表學術論文100餘篇，其中SCI檢索21篇、EI檢索79篇。獲軍隊科技進步一等獎1項、二等獎1項。曾擔任2009年亞太合成孔徑雷達(APSAR)國際會議、201 1年CIE國際雷達會議分會主席。
圖書目錄
第1章 概述
1.1 超寬頻地表穿透成像雷達發展現狀
1.1.1 研究背景及意義
1.1.2 工作模式
1.1.3 典型系統
1.2 超寬頻地表穿透成像雷達信息處理關鍵技術
1.2.1 信息處理流程簡介
1.2.2 成像算法研究現狀
1.2.3 成像誤差校正和圖像增強技術研究現狀
1.2.4 淺埋目標檢測與鑑別技術研究現狀
參考文獻
第2章 超寬頻合成孔徑成像技術
2.1 合成孔徑成像算法概述
2.2 後向投影算法及其快速實現
2.2.1 傳統後向投影算法及其運動補償
2.2.2 索引快速後向投影算法
2.2.3 基於因式分解的快速後向投影算法
2.3 基於快速後向投影算法的運動補償方法
2.3.1 非均勻孔徑下的多級多分辨因式分解快速後向投影
2.3.2 二維誤差下的運動補償
2.3.3 任意曲線孔徑的因式分解快速後向投影算法
2.4 圓跡合成孔徑三維成像算法
2.4.1 圓跡合成孔徑成像模型
2.4.2 時域圓跡孔徑成像算法
2.4.3 波數域圓跡孔徑成像算法
2.4.4 仿真結果
2.5 本章小結
參考文獻
第3章 超寬頻虛擬孔徑成像技術
3.1 虛擬孔徑天線配置技術
3.1.1 恆速雙站合成孔徑雷達模型的距離特性分析
3.1.2 車載前視地表穿透虛擬孔徑雷達的回波特性分析
3.1.3 車載前視地表穿透虛擬孔徑雷達的圖像特性分析
3.1.4 車載前視地表穿透虛擬孔徑雷達的等效單站合成孔徑雷達模型
3.2 虛擬孔徑後向投影算法及其快速實現
3.2.1 虛擬孔徑後向投影算法原理
3.2.2 虛擬孔徑快速後向投影算法原理
3.2.3 虛擬孔徑快速後向投影算法的性能評估
3.3 平面孔徑三維成像算法
3.3.1 平面孔徑三維成像算法原理
3.3.2 基於平面孔徑的原始三維後向投影算法
3.3.3 平面孔徑三維因式分解快速後向投影算法
3.4 三維圖像超分辨技術
3.4.1 三維欠秩穩健卡彭濾波器組原理
3.4.2 三維欠秩穩健卡彭濾波器組與級聯欠秩穩健卡彭濾波器組算法對比分析
3.4.3 三維欠秩穩健卡彭濾波器組與三維自適應旁瓣抑制技術三維正弦幅度相位估計算法對比分析
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 淺埋目標成像算法及干擾抑制技術
4.1 淺埋目標回波畸變及其對成像的影響
4.1.1 折射和色散引起的淺埋目標回波畸變定量分析
4.1.2 折射和色散對淺埋目標聚焦和定位的影響
4.2 土壤折射和色散影響校正方法
4.2.1 回波域校正方法
4.2.2 圖像域校正方法
4.3 射頻干擾抑制技術
4.3.1 射頻干擾抑制方法概述
4.3.2 射頻干擾信號二維頻域支撐區特性
4.3.3 自適應射頻干擾抑制濾波器設計
4.4 基於多視處理的相干斑噪聲抑制技術
4.4.1 不同俯視角成像平面的畸變關係分析
4.4.2 淺埋目標不同俯視角多視圖像的配準方法
4.4.3 相干斑噪聲抑制處理結果
4.5 虛擬孔徑多通道校正技術
4.5.1 多通道系統的誤差分析
4.5.2 基於定標物的通道誤差校正方法
4.6 本章小結
參考文獻
第5章 地雷目標電磁建模和特徵提取技術
5.1 半空間目標電磁建模方法概述
5.1.1 電磁散射計算方法
5.2.2 埋地目標電磁散射計算方法研究現狀
5.2 基於矩量法的地雷目標電磁建模
5.2.1 矩量法基本原理
5.2.2 金屬地雷積分方程的建立
5.2.3 離散化和取樣檢驗過程
5.2.4 Sommerfeld積分的計算
5.2.5 阻抗矩陣中奇異性積分的計算
5.2.6 電磁建模結果分析
5.3 基於物理光學法的地雷目標電磁建模
5.3.1 基於物理光學法的淺埋金屬地雷一維回波解析表達式
5.3.2 淺埋金屬地雷二維電磁特徵分析
5.3.3 理論建模結果與實測結果對比
5.4 金屬地雷雙峰特徵增強算法
5.4.1 金屬地雷雙峰結構對方位聚焦的影響
5.4.2 基於後濾波器的雙峰特徵增強算法
5.4.3 實測數據處理結果
5.5 地雷目標多維散射特徵提取方法
5.5.1 四維散射函式估計
5.5.2 特徵選擇
5.5.3 地雷和雜波特徵提取結果對比
5.6 本章小結
參考文獻
第6章 淺埋目標檢測/鑑別方法
6.1 基於恆虛警率檢測的預篩選
6.1.1 恆虛警率檢測的基本原理
6.1.2 雜波統計特性建模與識別
6.1.3 感興趣區域獲取
6.1.4 感興趣區域的特徵提取
6.2 基於分割的恆虛警率檢測器改進
6.2.1 圖像預處理
6.2.2 基於分割的檢測算法
6.2.3 快速算法
6.2.4 實測數據處理結果
6.3 淺埋目標鑑別器設計
6.3.1 一類分類器適應性分析
6.3.2 模糊超球面支持向量機原理
6.3.3 適合地雷鑑別的高斯核模糊超球面支持向量機超參數最佳化
6.3.4 適合未爆物鑑別的隱馬爾可夫模型核模糊超球面支持向量機設計
6.4 本章小結
參考文獻
附錄1 式(3.2 9)的證明
附錄2 式(3.3 2)的證明
附錄3 場源點同層時格林函式表達式
附錄4 場源點異層時格林函式表達式
附錄5 式(6.9 5)的推導
1.1 超寬頻地表穿透成像雷達發展現狀
1.1.1 研究背景及意義
1.1.2 工作模式
1.1.3 典型系統
1.2 超寬頻地表穿透成像雷達信息處理關鍵技術
1.2.1 信息處理流程簡介
1.2.2 成像算法研究現狀
1.2.3 成像誤差校正和圖像增強技術研究現狀
1.2.4 淺埋目標檢測與鑑別技術研究現狀
參考文獻
第2章 超寬頻合成孔徑成像技術
2.1 合成孔徑成像算法概述
2.2 後向投影算法及其快速實現
2.2.1 傳統後向投影算法及其運動補償
2.2.2 索引快速後向投影算法
2.2.3 基於因式分解的快速後向投影算法
2.3 基於快速後向投影算法的運動補償方法
2.3.1 非均勻孔徑下的多級多分辨因式分解快速後向投影
2.3.2 二維誤差下的運動補償
2.3.3 任意曲線孔徑的因式分解快速後向投影算法
2.4 圓跡合成孔徑三維成像算法
2.4.1 圓跡合成孔徑成像模型
2.4.2 時域圓跡孔徑成像算法
2.4.3 波數域圓跡孔徑成像算法
2.4.4 仿真結果
2.5 本章小結
參考文獻
第3章 超寬頻虛擬孔徑成像技術
3.1 虛擬孔徑天線配置技術
3.1.1 恆速雙站合成孔徑雷達模型的距離特性分析
3.1.2 車載前視地表穿透虛擬孔徑雷達的回波特性分析
3.1.3 車載前視地表穿透虛擬孔徑雷達的圖像特性分析
3.1.4 車載前視地表穿透虛擬孔徑雷達的等效單站合成孔徑雷達模型
3.2 虛擬孔徑後向投影算法及其快速實現
3.2.1 虛擬孔徑後向投影算法原理
3.2.2 虛擬孔徑快速後向投影算法原理
3.2.3 虛擬孔徑快速後向投影算法的性能評估
3.3 平面孔徑三維成像算法
3.3.1 平面孔徑三維成像算法原理
3.3.2 基於平面孔徑的原始三維後向投影算法
3.3.3 平面孔徑三維因式分解快速後向投影算法
3.4 三維圖像超分辨技術
3.4.1 三維欠秩穩健卡彭濾波器組原理
3.4.2 三維欠秩穩健卡彭濾波器組與級聯欠秩穩健卡彭濾波器組算法對比分析
3.4.3 三維欠秩穩健卡彭濾波器組與三維自適應旁瓣抑制技術三維正弦幅度相位估計算法對比分析
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 淺埋目標成像算法及干擾抑制技術
4.1 淺埋目標回波畸變及其對成像的影響
4.1.1 折射和色散引起的淺埋目標回波畸變定量分析
4.1.2 折射和色散對淺埋目標聚焦和定位的影響
4.2 土壤折射和色散影響校正方法
4.2.1 回波域校正方法
4.2.2 圖像域校正方法
4.3 射頻干擾抑制技術
4.3.1 射頻干擾抑制方法概述
4.3.2 射頻干擾信號二維頻域支撐區特性
4.3.3 自適應射頻干擾抑制濾波器設計
4.4 基於多視處理的相干斑噪聲抑制技術
4.4.1 不同俯視角成像平面的畸變關係分析
4.4.2 淺埋目標不同俯視角多視圖像的配準方法
4.4.3 相干斑噪聲抑制處理結果
4.5 虛擬孔徑多通道校正技術
4.5.1 多通道系統的誤差分析
4.5.2 基於定標物的通道誤差校正方法
4.6 本章小結
參考文獻
第5章 地雷目標電磁建模和特徵提取技術
5.1 半空間目標電磁建模方法概述
5.1.1 電磁散射計算方法
5.2.2 埋地目標電磁散射計算方法研究現狀
5.2 基於矩量法的地雷目標電磁建模
5.2.1 矩量法基本原理
5.2.2 金屬地雷積分方程的建立
5.2.3 離散化和取樣檢驗過程
5.2.4 Sommerfeld積分的計算
5.2.5 阻抗矩陣中奇異性積分的計算
5.2.6 電磁建模結果分析
5.3 基於物理光學法的地雷目標電磁建模
5.3.1 基於物理光學法的淺埋金屬地雷一維回波解析表達式
5.3.2 淺埋金屬地雷二維電磁特徵分析
5.3.3 理論建模結果與實測結果對比
5.4 金屬地雷雙峰特徵增強算法
5.4.1 金屬地雷雙峰結構對方位聚焦的影響
5.4.2 基於後濾波器的雙峰特徵增強算法
5.4.3 實測數據處理結果
5.5 地雷目標多維散射特徵提取方法
5.5.1 四維散射函式估計
5.5.2 特徵選擇
5.5.3 地雷和雜波特徵提取結果對比
5.6 本章小結
參考文獻
第6章 淺埋目標檢測/鑑別方法
6.1 基於恆虛警率檢測的預篩選
6.1.1 恆虛警率檢測的基本原理
6.1.2 雜波統計特性建模與識別
6.1.3 感興趣區域獲取
6.1.4 感興趣區域的特徵提取
6.2 基於分割的恆虛警率檢測器改進
6.2.1 圖像預處理
6.2.2 基於分割的檢測算法
6.2.3 快速算法
6.2.4 實測數據處理結果
6.3 淺埋目標鑑別器設計
6.3.1 一類分類器適應性分析
6.3.2 模糊超球面支持向量機原理
6.3.3 適合地雷鑑別的高斯核模糊超球面支持向量機超參數最佳化
6.3.4 適合未爆物鑑別的隱馬爾可夫模型核模糊超球面支持向量機設計
6.4 本章小結
參考文獻
附錄1 式(3.2 9)的證明
附錄2 式(3.3 2)的證明
附錄3 場源點同層時格林函式表達式
附錄4 場源點異層時格林函式表達式
附錄5 式(6.9 5)的推導
