Solutions Manual for Introduction to Radar Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Bassem R. Mahafza

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-10

价格:0

装帧:Ring-bound

isbn号码:9780849317989

丛书系列:

图书标签:

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• Radar Analysis
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现代光电系统设计与分析：从理论基础到前沿应用 本书聚焦于现代光电系统设计的核心原理、关键技术及其在多个工程领域的前沿应用，旨在为工程技术人员、科研人员以及高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且兼具实践指导意义的学习资源。 第一部分：光电基础理论与元件特性 本书首先系统回顾了电磁波传播、光学成像和光电探测的基础物理学原理。深入探讨了傅里叶光学在系统分析中的应用，包括系统冲激响应、频率响应与点扩散函数（PSF）的建立。重点阐述了基于波动光学和几何光学的成像理论，并引入了现代成像系统对这些理论的实际要求。 在光学元件部分，详细分析了透镜阵列、自由曲面设计、微透镜技术以及光纤耦合器的设计与优化。对于非球面透镜的制造公差与像差控制进行了深入讨论。同时，本书对现代光电系统中的关键无源元件，如分束棱镜、光栅、滤波器（包括边缘锐化滤波器和窄带干涉滤波器）的性能指标、设计约束和集成方法进行了详尽的讲解。 第二部分：光电探测器与信号处理 本部分深入剖析了当前主流光电探测技术的工作机制和性能极限。内容涵盖了从传统的光伏/光导探测器到先进的雪崩光电二极管（APD）、强度转移调制（ITM）探测器以及CMOS/CCD/sCMOS图像传感器的详细特性分析。特别关注了噪声源的建模，包括散粒噪声、暗电流、热噪声和读出噪声，并给出了量化信噪比（SNR）和最小可探测辐射（NEP）的实用方法。 在信号处理环节，本书详细阐述了如何对采集到的光信号进行数字化和增强。内容包括：多速率滤波器的设计用于跨尺度信号分析；自适应噪声消除技术，如维纳滤波和卡尔曼滤波在动态环境下的应用；以及面向实时处理的快速傅里叶变换（FFT）与小波变换在信号去噪和特征提取中的作用。此外，还探讨了针对低照度环境下的单光子检测（SPD）技术和时间相关单光子计数（TCSPC）的数据分析流程。 第三部分：主动光电系统设计与分析 本书的核心内容之一在于系统性地介绍主动光电系统（如激光雷达LIDAR和遥感系统）的设计流程。 激光器与光源： 详细比较了固态激光器、光纤激光器和半导体激光器的特性、效率与可靠性。重点分析了脉冲激光器的脉冲成型、峰值功率管理以及光束质量的表征。对于调Q和锁模技术在产生高能量或超短脉冲时的应用进行了深入探讨。 传输与接收系统： 在传输方面，本书着重分析了大气对激光传输的影响，包括湍流引起的闪烁、吸收和散射效应，并介绍了自适应光学（AO）系统对波前畸变的补偿原理和关键部件（如德州仪器DMD或压电晶体变形镜）。在接收端，详细讲解了光子计数接收机（PCR）的设计，以及大动态范围下的自动增益控制（AGC）策略。 系统建模与性能评估： 提供了构建端到端LIDAR系统性能模型的框架，特别是针对目标散射特性（如RCS模型）和环境背景辐射建模。重点讨论了系统检测概率、虚警率的计算，以及三维点云数据的质量评估指标，如垂直精度和水平分辨率的量化方法。 第四部分：光电系统中的信息融合与智能增强 面向现代复杂的态势感知需求，本书将光电系统与现代计算技术相结合。 多模态信息融合： 探讨了如何将来自不同波段（可见光、红外、短波红外）或不同原理（成像雷达与光学成像）的数据进行有效融合。介绍了基于像素级、特征级和决策级的融合架构，并对比了互补滤波（Complementary Filtering）和证据理论（Dempster-Shafer Theory）在处理异构数据不确定性上的优势。 深度学习在图像增强中的应用： 提供了深度卷积神经网络（CNN）在光电图像处理中的实际案例。内容包括基于超分辨率网络的低分辨率图像重建、去雾/去雨的生成对抗网络（GAN）应用，以及在复杂背景下快速目标识别的实时推理优化技术。特别关注了如何在资源受限的嵌入式平台（如FPGA或专用ASIC）上部署这些复杂的算法。 第五部分：可靠性、集成与未来趋势 本章聚焦于光电系统的工程实现和前沿发展方向。 热管理与环境适应性： 详细分析了高功率密度光电器件（如大功率二极管和高分辨率探测器阵列）的热设计挑战。介绍了传导、对流和辐射散热技术的选择标准，以及热机耦合对光学系统精度（如焦平面漂移）的影响。 微纳光子集成： 探讨了硅光子学、集成波导和微纳结构在小型化、高带宽光电系统中的潜力。分析了光子集成电路（PIC）在光通信和传感中的应用，以及从传统分立元件到集成芯片的制造工艺过渡所带来的性能提升与挑战。 前沿展望： 对量子成像技术（如鬼成像）、偏振敏感成像系统（POLSAR/POLINSAR的拓展应用），以及高动态范围（HDR）视频采集和处理的最新进展进行了展望。 本书的特点在于，它不仅提供了扎实的理论推导，更强调了从概念设计到实际系统实现的工程转化过程。通过大量的工程案例分析和设计实例，帮助读者掌握构建下一代高性能光电系统的关键技能。

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初次接触这本书时，我带着一种混合着期待与怀疑的心态。毕竟，市面上的“解决方案手册”往往名不副实，要么是简单地抄录了课本习题的最终答案，要么是推导过程简略到令人发指。然而，这本书彻底颠覆了我的固有印象。它不仅仅是提供了解答，更像是提供了一整套解题的思维框架。尤其在涉及统计信号处理与目标检测那一章，作者对**卡尔曼滤波**在目标跟踪中的应用进行了极其细致的剖析，每一步矩阵运算都有详细的文字注释，解释了为什么选择特定的协方差矩阵更新方式，这对于理解现代跟踪算法的鲁棒性至关重要。我注意到，对于那些经典的雷达方程推导，作者并没有满足于教科书上标准的简化模型，而是引入了环境噪声（如地面杂波、海面海杂波）对信噪比（SNR）的实际影响分析，这使得书中的内容更贴近工程实践的需求。如果说有什么小小的遗憾，可能是在某些更前沿的，比如基于机器学习的雷达信号分类部分，篇幅稍显保守，但考虑到这是一本基础的解决方案手册，其对核心原理的夯实工作已经做得非常出色，完全达到了作为案头参考书的标准。

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坦率地说，这本书对初学者可能略显挑战，但这恰恰是其高价值的体现。它假定读者已经对基础的电磁学和傅里叶分析有了一定的掌握，然后直接将读者领入了**雷达系统性能评估和优化**的核心领域。它对**最大可能作用距离（$R_{max}$）**的计算，不仅仅是代入公式，而是详细讨论了环境参数（如大气衰减、地形起伏）对这个极限距离的动态影响。书中对**雷达截面积（RCS）**随角度变化的建模部分处理得尤为精妙，它用一种非常清晰的逻辑串联起了物理散射机理和统计平均值，让原本难以捉摸的散射特性变得有迹可循。我特别喜欢作者在探讨**干扰和电子对抗（ECM）**章节时展现的深度，它没有回避现实世界中雷达面临的威胁，而是清晰地展示了如何通过增加脉冲重复频率（PRF）和采用先进的波形设计来增强系统的反干扰能力。这本书是那种你会放在手边，时不时翻阅以确认某个关键公式或设计准则的参考书，它的内容密度极高，值得反复研读。

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这本书的排版和结构设计，简直是一股清流。在处理那些涉及到大量积分和傅里叶变换的章节时，它的清晰度令人赞叹。很多时候，我发现自己盯着一本公式密集的书却感到头晕目眩，但这本手册通过合理的布局和对关键步骤的加粗或高亮，有效地引导了读者的视线。例如，在处理目标散射截面（RCS）的统计模型时，它没有一次性抛出所有复杂的概率密度函数，而是先从最基本的瑞利分布讲起，然后逐步过渡到Weibull和K分布，每一步的数学推导都保持了极高的可读性。更让我感到贴心的是，作者在某些复杂的雷达截面分析后面，附带了一小段“工程师注”或“设计考量”，这些小插曲往往能点出公式背后的工程取舍，比如在选择最优波形时，需要权衡带宽、脉冲宽度和接收机复杂度的关系。这种将理论深度与实际工程智慧相结合的方式，极大地提升了学习效率，让人感觉不是在做枯燥的数学题，而是在参与一个复杂的系统设计过程。

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这本关于雷达分析的参考书简直是为那些想在电磁波的复杂世界中摸索的人量身定做的。我得说，我对它的结构和内容的深度印象深刻，它不像某些教科书那样只是罗列公式，而是真的花心思去解释背后的物理直觉。比如，它在讲解脉冲压缩和模糊处理时，那种循序渐进的推导过程，让我这个初学者都能跟得上，而且关键点都用非常形象的比喻来支撑，而不是干巴巴的数学符号堆砌。作者似乎深谙“教是最好的学”的道理，每介绍一个新概念，总会紧接着几个精心设计的例题，这些例题的选择非常巧妙，它们往往涵盖了理论中最容易产生混淆的那些“灰色地带”。我记得有一次我在处理多普勒频移的微小误差计算时卡住了，翻阅这本手册后，书中关于相干积累和非相干积累差异的详细分析，一下子就帮我理清了思路。更值得称赞的是，它对现代雷达系统，比如相控阵和合成孔径雷达（SAR）的介绍，并没有浅尝辄止，而是深入到了系统级的设计权衡，这对于想从事实际雷达系统设计工作的工程师来说，简直是无价之宝。总的来说，它不仅仅是一本“答案集”，更像是一位耐心的导师，在你学习雷达理论的崎岖道路上，为你点亮了关键的指路明灯。

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要评价这本书的实用价值，我认为它超越了单纯的“解题工具”范畴，它更像是一本**高级雷达设计原理的微型百科全书**。我曾用它来核对一个关于合成孔径雷达（SAR）侧视成像中斜距到平地距离转换的复杂几何推导，发现书中的方法比我之前接触的任何教材都要优雅和直观。特别是它对**模糊函数（Ambiguity Function）**的深入解析，不仅给出了数学定义，还配有大量的二维图示，清晰地展示了时间延迟和多普勒频率的耦合效应如何影响距离和速度的测量精度。对于任何需要深入理解雷达系统性能极限的专业人士来说，这本书的价值是无可替代的。我特别欣赏它在涉及噪声分析和杂波抑制技术时所展现的严谨性，它清晰地阐述了如何利用数字信号处理技术来优化信噪比，而不是仅仅停留在理想模型的层面。阅读过程本身就是一种对雷达系统工作机制的再教育。

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