基本介紹
編輯推薦,內容簡介,作者簡介,目錄,
編輯推薦
適讀人群 ：本書的讀者對象為從事超寬頻雷達研究、開發、生產的專業技術人員、管理人員以及該領域的高等院校師生。
本書的撰稿人運用實際信息闡釋了*新的理論發展，通過案例的學習論證了超寬頻雷達原理。雷達系統工程師將尋找對精密電子感知系統的思路，尤其是在醫療，安保，工業，建設和地球物理學中的套用，同樣也在人類學，法學和交通運營中的套用。
內容簡介
本書編者為IEEE超寬頻雷達委員會主席。 全書匯集了多位作者的精闢文章，對超寬頻雷達系統的特點和優勢、發展歷程、工作原理進行了簡要介紹，針對超寬頻雷達的多種套用領域（如醫學、安全、工業、建造業和地理物理套用）進行了詳盡闡述，並注重介紹超寬頻雷達各項技術的最新進展和潛在方向（如考古、取證和運輸管理等）。
作者簡介
James D. Taylor ：IEEE超寬頻雷達委員會主席。他於1963年獲得維吉尼亞軍事學院獲得電氣工程學士學位。畢業之後，立即進入美國陸軍服役，擔任一名防空炮兵軍官。他於1968年被調入美國空軍，擔任一名電子研究和開發工程師。1977年獲得俄亥俄州懷特-帕特森空軍基地美國空軍技術學院控制理論碩士學位。他在美國空軍航電實驗室作為一名主管工程師的經歷，讓他接觸到最先進的電子學概念和軍事需求。他最後被任命為麻薩諸塞州漢考斯空軍基地美國空軍電子系統部的一名遠程技術規劃主管，負責研究遠程巡航飛彈探測方案，並涉足超寬頻雷達領域。1991年退役之後，他開始提供超寬頻雷達諮詢服務。 James D. Taylor ：IEEE超寬頻雷達委員會主席。他於1963年獲得維吉尼亞軍事學院獲得電氣工程學士學位。畢業之後，立即進入美國陸軍服役，擔任一名防空炮兵軍官。他於1968年被調入美國空軍，擔任一名電子研究和開發工程師。1977年獲得俄亥俄州懷特-帕特森空軍基地美國空軍技術學院控制理論碩士學位。他在美國空軍航電實驗室作為一名主管工程師的經歷，讓他接觸到最先進的電子學概念和軍事需求。他最後被任命為麻薩諸塞州漢考斯空軍基地美國空軍電子系統部的一名遠程技術規劃主管，負責研究遠程巡航飛彈探測方案，並涉足超寬頻雷達領域。1991年退役之後，他開始提供超寬頻雷達諮詢服務。
目錄
第1章 超寬頻雷達套用與設計導論
1.1 引言和目的
1.1.1 超寬頻雷達的概念
1.1.2 編者目的
1.2 超寬頻雷達的起源
1.2.1 我與超寬頻雷達的淵源
1.2.2 頻寬和雷達距離解析度
1.2.3 早期超寬頻雷達演示計畫
1.3 超寬頻雷達資源
1.4 超寬頻雷達的定義和條例
1.4.1 超寬頻雷達的早期歷史
1.4.2 超寬頻雷達的標準定義
1.4.3 頻寬名稱與定義
1.5 超寬頻雷達的時域和頻域分析
1.6 非正弦信號傳播
1.6.1 背景
1.6.2 收發過程高斯脈衝轉換樣例
1.6.3 高斯脈衝信號傳播的結論
1.7 超寬頻雷達： 未來趨勢與套用
1.7.1 開放空間測量和監視
1.7.2 材料穿透遙感套用
1.7.3 醫學測量和成像
1.7.4 安保
1.7.5 軍事遙感套用
1.8 超寬頻雷達發展的未來方向
1.8.1 超寬頻天線陣列幾何結構最佳化
1.8.2 天線陣列信號同步
1.8.3 接收機信噪比改進
1.8.4 多基地雷達
1.8.5 目標成像和識別的高階信號處理
1.9 未來超寬頻雷達的架構
1.10小結
參考文獻
第2章 超寬頻通信系統和雷達系統的發展
2.1 引言
2.2 超寬頻通信的概念
2.3 超寬頻無線電通信系統的發展歷史
2.4 超寬頻無線電通信系統的主要組成
2.4.1 脈衝串的產生和發射
2.4.2 脈衝調製
2.4.3 脈衝檢測和接收
2.4.4 超寬頻天線的效率
2.5 超寬頻信號的檢測和放大
2.5.1 Tektronix公司的系統
2.5.2 Harmuth的系統
2.5.3 Ross和Robbins的系統
2.6 超寬頻發射信號的相干測試技術難點
2.7 超寬頻發展的總體概述
2.7.1 干擾問題
2.7.2 超寬頻通信系統的信道容量
2.7.3 超寬頻發射機
2.7.4 超寬頻輻射測量
2.8 超寬頻雷達感測器
2.8.1 概述
2.8.2 目標的超寬頻回響特性
2.8.3 雷達和感測器
2.8.4 超寬頻接收機
2.8.5 能夠穿牆、 穿透地面和植被的雷達
2.8.6 俄羅斯的超寬頻雷達系統
2.9 高階信號處理
2.9.1 奇點展開法
2.9.2 白噪聲分析法
2.9.3 高解析度目標識別的時頻分析法
2.9.4 高解析度目標檢測的時頻分析法
2.10小結
致謝
參考文獻
第3章 超寬頻系統波形變換： 起因和影響
3.1 引言
3.1.1 窄帶和超寬頻信號
3.1.2 信號波形、 頻寬和傳播影響
3.2 輻射過程中UWB信號波形變化
3.2.1 UWB輻射分析： 簡介和背景
3.2.2 天線如何輻射UWB信號
3.2.3 UWB天線遠場輻射影響
3.3 UWB天線的輻射圖
3.3.1 輻射波形如何隨著感測角變化
3.3.2 時域輻射的UWB域
3.4 確定在接收和產生天線接收方向圖過程中UWB信號波形的變化
3.4.1 UWB脈衝波形如何隨觀測角變化
3.4.2 UWB天線方向性
3.5 UWB天線接收和發射方向圖以及可逆性原理
3.6 UWB信號檢測中的特殊問題
3.7 利用UWB信號的目標RCS測量
3.8 UWB雷達距離方程： UWB雷達套用的局限性和特點
3.9 實際套用的近程超寬頻雷達設計
3.9.1 用於病人心跳和呼吸頻率24小時監測的超寬頻雷達
3.9.2 用於人體生理遙測的超寬頻雷達
3.9.3 用於穿牆探測人員的超寬頻雷達
3.10小結
致謝
參考文獻
第4章 美國及歐洲國家對於超寬頻系統的有關規定
4.1 簡介
4.1.1 背景
4.1.2 本章目標
4.1.3 警告
4.2 美國關於超寬頻設備的一些規定
4.2.1 美國超寬頻規定的來源
4.2.2 U.S.C.第47條對超寬頻設備的限制
4.3 歐盟頒布的有關超寬頻的條例
4.3.1 簡介
4.3.2 歐盟條例的歷史
4.3.3 歐盟與超寬頻相關條例的節選內容
參考文獻
第5章 穿透材料超寬頻系統的原理
5.1 引言
5.2 MPR的套用
5.3 MPR系統架構和操作
5.4 MPR系統設計
5.5 固體媒介中的電磁波傳播
5.5.1 媒介特性
5.5.2 MPR信號傳播
5.5.3 發射媒介特性和MPR設計
5.6 MPR成像
5.7 小結
參考文獻
第6章 超寬頻與隨機信號雷達
6.1 隨機信號雷達介紹
6.1.1 隨機信號雷達概述
6.1.2 隨機信號雷達的歷史
6.1.3 隨機信號雷達的實施架構
6.1.4 隨機信號雷達處理方案
6.2 超寬頻與隨機信號雷達的聯合
6.2.1 隨機信號的產生
6.2.2 超寬頻載波調製隨機信號雷達
6.2.3 超寬頻無載波隨機編碼脈衝雷達
6.3 超寬頻隨機信號雷達的優勢
6.3.1 抗射頻干擾能力
6.3.2 低截獲機率
6.3.3 電磁兼容性
6.4 超寬頻隨機信號雷達的套用
6.4.1 埋藏物的探測
6.4.2 短距離SAR成像
6.4.3 結構變化的遠程監視
6.4.4 隨機信號雷達的未來可能套用
參考文獻
第7章 地面介電常數自動測量與使用含局部對象回響的GPR圖像的目標位置自動探測
7.1 引言
7.2 電容率測量
7.3 Hough變換用於雙曲線檢測
7.3.1 二元成像
7.3.2 GPR信號的Hough變換
7.3.3 加速Hough變換計算
7.4 Hough空間對電容率誤差的依賴性
7.5 計算電容率的算法
7.6 Hough變換方法的結論
7.7 自動目標探測方法的性能數值評估
7.8 目標探測方法的度量標準
7.9 模擬GPR圖像中的目標探測
7.10試驗GPR圖像中的目標探測
7.11小結
參考文獻
第8章 均勻半空間附近目標的UWB後向散射
8.1 引言
8.2 具有地參數的分層半空間內的超寬頻信號散射
8.2.1 對象
8.2.2 問題求解方法
8.2.3 數值計算結果
8.3 雙基地情況下完全導電目標的脈衝特性
8.3.1 問題解決方法
8.3.2 橢圓體脈衝特性
8.3.3 雙基地情況下飛機模型的瞬態回響計算
8.4 位於均勻半空間附近的完全導電體所散射的脈衝信號
8.4.1 問題的公式與主要計算關係
8.4.2 數值結果
參考文獻
第9章 超寬頻雷達的醫學套用
9.1 引言
9.1.1 超寬頻雷達醫學成像的潛力與好處
9.1.2 章節回顧
9.2 電磁波與人體組織
9.2.1 簡介
9.2.2 空軍研究實驗室Gabriel組織特性資料庫
9.2.3 生物組織的反射性
9.3 採用UWB雷達進行心率和呼吸率測量
9.3.1 遙控PMR
9.3.2 生命徵兆監測器
9.4 用於胸腔和顱內創傷診斷的UWB雷達
9.4.1 背景
9.4.2 用於氣胸檢測的UWB雷達
9.4.3 雷達對顱內出血的檢測
9.4.4 出血性中風的檢測
9.4.5 小結
9.5 用於腫瘤檢測的UWB雷達
9.5.1 組織對比度和UWB雷達腫瘤檢測
9.5.2 雷達的腫瘤檢測方法
9.5.3 用於醫學診斷的微波成像
9.5.4 醫學微波斷層掃描
9.5.5 UWB雷達成像和斷層掃描技術的未來發展方向
9.6 UWB雷達醫學套用小結
致謝
參考文獻
第10章 大電流輻射器： 問題、 分析和設計
10.1 引言
10.2 LCR天線的基本原理
10.3 LCR驅動信號發生器的設計
10.3.1 含雙極型電晶體的開關
10.3.2 電子雪崩電晶體開關
10.3.3 用S二極體作為開關
10.3.4 矽場效應電晶體開關
10.3.5 GaAs FET開關
10.3.6 微波電路開關
10.3.7 LCR激勵小結
10.4 輻射UWB脈衝電磁場的天線設計
10.4.1 UWB LCR天線尺寸
10.4.2 LCR天線近場和遠場特性
10.4.3 返迴環路禁止是如何影響LCR輻射的
10.4.4 如何降低輻射器感應
10.4.5 多單元LCR輻射器的設計
10.4.6 如何控制LCR輻射的脈衝持續時間
10.5 小結
10.6 致謝
參考文獻第11章 Novelda納米脈衝雷達
11.1 引言
11.2 Novelda脈衝雷達概述
11.3 Novelda納米脈衝雷達CTBV信號獲取系統
11.3.1 通過CTBV編碼獲取信號
11.4 Novelda雷達通過脈衝重複頻率參差的擴大最大不模糊
11.5 Novelda雷達——高速和低功耗創新
11.6 Novelda雷達——流水線式數據輸出
11.7 Novelda雷達開發套件
11.8 Novelda雷達天線
11.9 小結
致謝
參考文獻第12章 材料穿透UWB雷達成像的原理和方法
12.1 引言
12.2 工作和設計原理
12.2.1 基於材料工作環境的分類
12.2.2 材料穿透雷達的主要性能指標
12.2.3 系統級設計的限制和權衡
12.3 實施方法
12.3.1 支持寬頻工作的方法
12.3.2 雷達目標特徵測量
12.3.3 天線工作條件
12.4 雷達成像方法
12.4.1 信號處理技術
12.4.2 雷達圖像顯示技術
12.4.3 圖像判讀
12.5 SAR成像方案
12.5.1 天線在遠場條件工作的UWB SAR
12.5.2 用於探測植被中物體的前視UWB SAR
12.5.3 用於地雷探測的側視UWB SAR
12.6 逆SAR成像方案
12.6.1 採用穿牆ISAR技術跟蹤動目標
12.6.2 用於旋轉動目標高分辨成像的ISAR
12.7 採用有限尺寸物理孔徑進行成像
12.8 醫學UWB雷達干涉成像
12.9 小結
參考文獻
第13章 全息探地雷達技術與套用
13.1 引言
13.2 雷達的描述
13.2.1 HSR的設計
13.2.2 點散射體的理論分析
13.2.3 驗證低衰減介質的RASCAN圖像
13.3 HSR套用領域和示範
13.3.1 RASCAN建築結構測量
13.3.2 建築物浸水檢測
13.3.3 安保套用
13.3.4 人道形式的探礦
13.4 小結
致謝
參考文獻
第14章 Xaver穿牆超寬頻雷達設計研究
14.1 引言
14.2 Xaver雷達設計目標
14.2.1 功能: 提供建築物內高質量的實時三維影像
14.2.2 頻率選擇
14.2.3 穿牆成像技術
14.3 最先進的穿牆雷達
14.4 設計Camero Xaver 400和800系列雷達穿牆系統
14.4.1 Camero Xaver 800穿牆雷達
14.4.2 Camero Xaver 400手持型穿牆雷達
14.5 Camero Xaver雷達先進的設計特點
14.5.1 天線系統模型
14.5.2 基於信息理論測量天線質量
14.5.3 天線信息容量的例子
14.5.4 天線陣列配置小結
14.6 Camero Xaver雷達的高解析度穿牆成像
14.6.1 背景與目標
14.6.2 高解析度實時雷達成像的技術問題
14.7 高解析度成像的實驗結果
14.7.1 Camero Xaver 800穿牆雷達系統
14.7.2 時間延遲補償效果
14.8 小結
致謝
參考文獻
第15章 Camero公司信噪比改善的雷達信號採集系統
15.1 引言
15.2 SAS設計目標
15.2.1 信號、 噪聲和接收機的動態範圍
15.2.2 接收機的信噪比改善
15.3 Camero公司, UWB雷達的信號採集系統和方法
15.3.1 Camero公司SAS系統的組成和信號處理
15.3.2 Camero公司的信號處理方法
15.3.3 SAS系統對信噪比的改進
15.3.4 Camero公司的SAS系統的設計
15.3.5 Camero公司SAS系統的積分周期計算
15.3.6 信號積分的替代方法
15.3.7 Camero公司的SAS的通用工作原理
15.4 小結
參考文獻
第16章 Camero公司的用於距離單元同步的時間延遲校準系統
16.1 引言
16.2 多通道雷達系統的時間延遲問題
16.3 多通道系統的相干配準
16.4 Camero公司的時間延遲校準系統
16.4.1 時延測量過程的目標
16.4.2 時間延遲測量
16.5 Camero TDCS的實際套用系統
16.5.1 設計目標和要求
16.5.2 時間延遲估算模組的設計
16.5.3 TDCS的性能
16.6 小結
致謝
參考文獻
第17章 Camero公司的檢測隱藏武器的超寬頻雷達
17.1 引言
17.2 先進的CWD系統
17.2.1 人體掃描技術概述
17.2.2 高解析度的人體掃瞄器
17.2.3 低解析度遠距離篩選系統
17.2.4 人體掃描功能概述
17.3 Camero公司的超寬頻雷達隱藏武器檢測系統
17.3.1 研究背景
17.3.2 設計UWB隱藏武器成像雷達
17.4 小結
致謝
參考文獻
