圖書內容
本書是一本關於穿牆雷達成像技術的書籍， 共分15章， 涵蓋了穿牆雷達所涉及的所有重要方面， 包括牆的衰減和色散， 天線的陣元和陣列， 波束形成技術， 牆後目標成像和定位技術， 常規和新的波形， 穿牆成像中的逆散射方法， 建築物層析成像技術， 穿牆雷達成像的射線追蹤方法， 穿牆成像中的SAR和衝激SAR， 建築物內部結構描述方法， 穿牆雷達目標檢測方法， 穿牆雷達成像中的壓縮感知技術， 人體運動的雷達微都卜勒特徵等。
目 錄
第1章 牆體衰減與色散
1.1 引言
1.2 材質的介電性
1.2.1 材料的色散
1.2.2 典型牆體的電特性
1.3 穿牆中衰減和色散的測量技術
1.3.1 時域技術
1.3.2 頻域技術
1.4 結構特性與時間選通
1.4.1 單次穿透技術
1.4.2 多次穿透技術
1.5 從材料參數至穿牆傳播模型
1.6 近期研究和發展
1.6.1 牆體模型
1.6.2 穿牆傳播的仿真
1.6.3 穿牆傳播的測量
1.7 現有的系統、 套用和研究方向
1.8 小結
參考文獻
第2章 穿牆成像雷達天線單元， 陣列和系統
2.1 引言
2.2 TWRI系統設計注意事項
2.2.1 牆體參數、 傳播模型和損耗
2.2.2 鏈路預算和系統功率考慮
2.3 陣列拓撲、 頻寬和超寬頻天線
2.3.1 TWRI陣列拓撲結構
2.3.2 寬頻微帶型天線單元
2.3.3 超寬頻天線
2.4 TWRI天線陣列開發實例
2.4.1 套用於攜帶型TWRI系統的印製寬頻陣列的開發
2.4.2 用於TWRI系統的維瓦爾第陣列的開發
2.4.3 TWRI系統中維瓦爾第子陣列的實現
致謝
參考文獻
第3章 用於穿牆雷達成像的波束形成技術
3.1 引言
3.2 點擴展函式
3.2.1 解析度
3.2.2 旁瓣
3.2.3 柵瓣
3.3 牆體對波束形成的影響
3.3.1 均勻牆體
3.3.2 非均勻牆體
3.4 波束形成陣列的實現
3.4.1 陣元功能
3.4.2 波束形成方式
3.4.3 陣列配置
3.5 波束形成算法
3.5.1 後向投影
3.5.2 直接頻域成像算法
3.5.3 ωκ算法
3.5.4 Capon波束形成器
3.5.5 計算效率對比
參考文獻
第4章 基於密布和分布孔徑的牆後目標成像與定位
4.1 引言
4.2 雷達成像
4.2.1 相參雷達成像
4.2.2 同時發射正交波形
4.2.3 考慮牆體
4.2.4 非相參雷達成像
4.2.5 步進頻方法
4.3 實際成像系統的性能限制
4.3.1 系統設計對成像系統性能的影響
4.3.2 用於目標定位的成像方法
4.3.3 分散式孔徑系統
4.4 目標距離估計與定位
4.4.1 基於DOA和距離信息的目標定位
4.4.2 三邊測量目標定位
4.4.3 距離估計
4.5 用於運動目標定位的時頻分析
4.5.1 時頻表示
4.5.2 基於STFT相位信息的距離估計
4.5.3 基於雙線性時頻分布相位信息的距離估計
4.5.4 基於都卜勒特徵的距離估計
4.5.5 例子
4.6 利用雙頻合成孔徑雷達定位無生命的運動目標
4.7 小結
參考文獻
第5章 套用於穿牆探測與成像的傳統及新興波形
5.1 引言
5.2 傳統雷達波形
5.2.1 窄脈衝波形
5.2.2 調頻波形
5.2.3 M序列相位編碼波形
5.2.4 噪聲波形
5.2.5 超寬頻波形
5.2.6 傳統波形結果
5.3 探測環境對電磁波傳播的影響
5.3.1 對場景解析度、 天線尺寸與工作頻率的分析
5.4 穿牆雷達波形設計
5.4.1 匹配照射波形
5.4.2 混沌波形
5.4.3 正交頻分多址（OFDM）波形
5.5 小結
參考文獻
第6章 穿牆成像的逆散射方法
6.1 引言
6.2 牆體的類型及介電和散射特性
6.2.1 均勻牆體
6.2.2 非均勻牆體
6.2.3 均勻牆體參數估計
6.3 自由空間傳播模型下的穿牆成像
6.3.1 牆體對雷達回波和目標成像的影響
6.3.2 實際建築物場景中的成像退化
6.4 TWRI逆散射方法
6.4.1 逆散射的數學表達
6.4.2 線性化Born模型
6.4.3 作為線性逆散射問題的TWRI
6.5 雷達重聚焦增強的穿牆成像
6.5.1 牆體補償的雷達回波和目標圖像增強
6.5.2 靈敏度分析
6.6 運動目標檢測和定位
參考文獻
第7章 穿牆建築物微波層析技術
7.1 引言
7.1.1 章節安排
7.2 幾何光學： 起始期、 生命期和結束期
7.2.1 射線起始期： 發射天線特性
7.2.2 射線生命期： 傳播與“繁衍”
7.2.3 射線衰亡期： 接收天線特性
7.3 射線的衍射
7.3.1 緊湊障礙物衍射
7.3.2 邊界衍射
7.3.3 什麼時候衍射變得重要
7.3.4 半陰影普遍性以及波前復原
7.4 射線與理想牆體的相互作用
7.5 布拉格散射和牆體波導共振
7.5.1 Bloch定理： 周期結構散射的普遍特點
7.5.2 布拉格衍射和射線理論
7.5.3 波導模式以及長時間拖尾
7.5.4 分層牆體中的鋼筋： 精確解
7.6 數值實現的一些思考
7.7 數值結果
7.7.1 深度限制： 一些敏感性試驗
7.7.2 實際建築物數據的例子
7.8 多徑效應限制與衍射層析
7.9 小結
致謝
參考文獻
第8章 用於穿牆雷達成像的解析射線追蹤方法
8.1 引言
8.2 用於建築物的射線方法
8.2.1 簡介
8.2.2 UTD概述
8.2.3 透射場和反射場
8.2.4 繞射場
8.2.5 高階項
8.3 牆體建模
8.3.1 常見的多層鋼筋牆體
8.3.2 周期介質牆
8.3.3 周期介電牆的等效均勻介質模型
8.4 在成像中的套用
8.4.1 穿牆成像算法
8.4.2 一個建築物的簡單例子
8.4.3 成像中的牆體消除
8.5 小結
致謝
參考文獻
第9章 穿牆成像的合成孔徑雷達技術
9.1 引言
9.2 電磁建模技術
9.3 人體的雷達特徵信號
9.4 SAR成像算法
9.5 簡單房間的SAR圖像
9.5.1 模型描述
9.5.2 簡單房間中的人
9.5.3 煤渣空心磚牆房間和成像參數的折中考慮
9.5.4 用於條帶SAR的後向投影算法
9.5.5 TWRI中的極化技術
9.5.6 偽像分析
9.6 複雜房間的SAR圖像
9.6.1 模型描述
9.6.2 仿真地面平台的SAR成像
9.6.3 仿真機載平台的SAR成像
9.7 雷達實測的SAR圖像
9.8 消除牆體的成像技術
9.9 三維SAR成像
9.10小結
參考文獻
第10章 衝激合成孔徑雷達及其在穿牆檢測和識別人與武器中的套用
10.1 簡介
10.2 衝激合成孔徑雷達基礎
10.2.1 脈衝發生器
10.2.2 天線
10.2.3 平台
10.2.4 性能預測工具和系統設計注意事項
10.2.5 信號處理
10.3 ImpSAR穿牆目標檢測和識別
10.3.1 現象學
10.3.2 去牆
10.3.3 舉例說明
10.3.4 ImpSAR圖像目標檢測
10.4 三維立體ImpSAR
10.5 小結
致謝
參考文獻
第11章 基於屬性散射中心特徵的穿牆合成孔徑雷達的建築物內部結構描述
11.1 引言
11.1.1 雷達測量設備
11.2 SAR標準散射模型
11.3 穿牆特徵提取
11.3.1 子孔徑成像
11.3.2 高度向處理
11.3.3 非參數反卷積
11.3.4 散射基元檢測和最大似然參數估計
11.4 例子
11.5 小結
11.6 下一步工作
致謝
參考文獻
第12章 穿牆成像雷達檢測方法
12.1 引言
12.2 單視和多視圖像的集中式檢測
12.2.1 單視和多視成像
12.2.2 一個簡單的門限檢測方案
12.2.3 奈曼皮爾遜檢驗
12.3 穿牆雷達圖像的統計特性
12.3.1 成像
12.3.2 經驗統計特性研究
12.3.3 牆體影響
12.4 穿牆雷達成像中的自適應檢測
12.5 多視成像的分散式檢測
12.6 實驗結果
12.6.1 單視成像
12.6.2 多視成像
12.6.3 分散式檢測
12.6.4 三維成像
12.7 小結
致謝
參考文獻
第13章 穿牆雷達圖像中的隱蔽目標檢測
13.1 引言
13.2 隱蔽目標成像方法的特徵
13.3 線性採樣方法
13.4 LSM方法的適用性
13.5 基於LSM方法的牆內成像
13.5.1 成像流程概述
13.6 概念驗證的數值仿真
13.6.1 關於測量配置的幾點考慮
13.6.2 成像過程的結果
13.7 小結
致謝
參考文獻
第14章 穿牆雷達成像的快速錄取與壓縮感知技術
14.1 引言
14.2 方法 1： 使用少量數據的步進頻率波束形成
14.3 方法2： 壓縮感知
14.3.1 TWRI 中的步進頻率壓縮感知
14.3.2 壓縮感知成像
14.3.3 套用CS進行數據恢復
14.3.4 仿真
14.4 TWRI時域脈衝壓縮感知
14.4.1 問題陳述
14.4.2 壓縮感知的套用
14.4.3 仿真
14.5 小結
參考文獻
第15章 運動人體目標的雷達微都卜勒特徵
15.1 引言
15.1.1 都卜勒效應
15.1.2 雷達觀測中的微都卜勒效應
15.1.3 微都卜勒處理、 估計與分析
15.1.4 單站、 雙站及多站微都卜勒特徵
15.2 由微動力學引起的微都卜勒的基本原理
15.2.1 目標運動的微都卜勒特徵
15.2.2 人體不同活動的雷達散射
15.2.3 人體運動的微都卜勒特徵分析
15.2.4 從微都卜勒特徵中恢復運動信息
15.2.5 人的心跳的微都卜勒分析
15.3 多站微都卜勒特徵
15.3.1 多站微都卜勒特徵的優點
15.3.2 人體運動的多站微都卜勒特徵
15.4 利用微都卜勒特徵的目標分類
15.5 運動目標檢測
參考文獻
