Range-Doppler Radar Imaging and Motion Compensation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House Publishers

作者:Jae Sok Son

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2001-02

价格:USD 127.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781580531023

丛书系列:

图书标签:

• 雷达成像
• 多普勒雷达
• 运动补偿
• 信号处理
• 微波遥感
• 目标检测
• 图像处理
• 雷达系统
• SAR
• 目标跟踪

好的，这是一本关于高级光学成像技术与非接触式测量的图书简介，重点关注衍射光学元件设计、实时三维形貌重建以及高精度运动状态监测等领域的前沿进展，旨在为光学工程师、物理学家和相关领域的研究人员提供一本深入且实用的参考手册。 --- 《衍射光学：从理论基础到超分辨成像的实践指南》 图书简介 在信息获取和精密测量技术飞速发展的今天，对光波的精确控制和高分辨率成像能力已成为诸多尖端科学和工程领域的核心瓶颈。本书《衍射光学：从理论基础到超分辨成像的实践指南》全面系统地探讨了基于波动光学原理的先进成像范式，重点突破了传统几何光学在解析微观结构和复杂介质中信息获取方面的局限性。本书内容聚焦于如何设计和应用具有特定功能的光学元件，以实现对光场的高效调制、整形与重构，从而在极端条件下获得前所未有的空间分辨率和信息密度。 第一部分：衍射光学基础与元件设计 本部分深入剖析了衍射光学现象的物理本质，为后续的高级应用奠定坚实的理论基础。 1.1 波动光学基础与傅里叶变换光学 详细阐述了亥姆霍兹方程在解析光传播问题中的应用，并以傅里叶光学为核心工具，构建了描述光场在空间和频率域传输的数学框架。重点讨论了角谱传播理论、菲涅耳衍射近似与夫琅禾费衍射的适用条件与物理意义。 1.2 周期性与非周期性衍射结构 系统介绍了光栅的理论，包括了反射光栅、透射光栅的效率分析和设计准则。随后，深入探讨了准周期结构（Quasi-Periodic Structures），特别是准晶光栅在实现宽带或多功能光束整形中的独特优势。对于非周期结构，本书详细解析了随机微结构（Random Microstructures）在实现均匀化照明和防伪标识方面的应用。 1.3 自由形貌（Freeform）和复杂曲面衍射元件设计 这是本书的核心技术章节之一。传统光学元件设计受限于规则的球面或柱面，而本书则转向非球面、自由曲面的衍射元件设计。内容涵盖了基于梯度索引（GRIN）理论的连续相位元件设计方法，以及利用迭代算法（如Gerchberg-Saxton算法的变体）来优化相位分布，以精确控制光束的远场或中场分布。特别是对多层结构和三维（3D）体全息元件的建模和制造约束进行了详尽的讨论。 第二部分：先进成像系统与超分辨技术 在掌握了衍射元件设计之后，本部分转向如何利用这些元件构建突破传统衍射极限的成像系统，并解决在动态环境中的信息采集难题。 2.1 亚波长成像与超分辨光学 本书对当前主流的超分辨技术进行了批判性评估，并侧重于基于近场光学和极化效应的突破。详细介绍了时域傅里叶分析（Temporal Fourier Analysis）在分析亚波长特征时的应用，以及如何利用超材料（Metamaterials）和表面等离激元极化激元（SPP）效应来规避阿贝衍射极限，实现对纳米尺度目标的有效成像。 2.2 基于计算的光学成像（Computational Imaging） 本书强调了现代成像系统已从纯粹的“光学系统”转向“光-计算系统”。详细阐述了单像素相机（Single-Pixel Camera）的工作原理，如何通过高效的编码和解码算法（如压缩感知CS）在低采样率下重建高维图像。此外，还涵盖了散斑成像（Speckle Correlation Imaging）在穿透散射介质成像中的应用机制。 2.3 深度剖析：光场成像（Light Field Imaging） 光场成像作为一种捕获空间光信息的方法，是本书的重点之一。我们不仅分析了微透镜阵列（MLA）的几何布局对光场采集的影响，更深入探讨了如何通过角度-空间解耦算法实现对场景中任意点进行后聚焦和深度估计，极大地拓宽了传统相机对三维信息的获取能力。 第三部分：复杂介质中的光探测与环境影响 本部分关注在非理想传播环境中，如何保持和提取信号的完整性，并侧重于高灵敏度光电探测器的集成。 3.1 散射介质中的波传播与复原 探讨了光在生物组织、烟雾或湍流大气等强散射介质中的传播特性。重点介绍了时间反演（Time Reversal）技术在聚焦穿透散射介质中的应用，以及利用光子统计学来分离和识别直射光与多次散射光的方法。 3.2 光电探测器与系统噪声分析 对先进的光电探测器技术进行了综述，包括雪崩光电二极管（APD）和超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的性能指标。书中详细分析了系统中的主要噪声源（如散粒噪声、暗电流噪声），并提出了基于先进数字信号处理技术的噪声抑制和信号增强策略，以提高在极低光照条件下的探测信噪比。 3.3 光学系统误差源与主动补偿 虽然本书聚焦于新型成像方法，但对经典光学系统的误差仍需深入理解。本部分系统梳理了由热漂移、机械振动和表面形变导致的系统误差，并介绍了基于反馈控制的自适应光学系统在维持长期高精度工作状态中的作用。 --- 本书特色： 理论与实践并重： 每个章节都提供了大量的数学推导、仿真案例和实验验证，确保读者能够将理论知识快速转化为工程应用。 前沿性强： 涵盖了当前光学领域最热门的计算成像、超材料与深度学习辅助光学设计等交叉学科内容。 面向专业人士： 适合具有光学、物理学或电子工程背景的硕士、博士研究生以及从事精密光学仪器、遥感技术、生物医学成像等领域的高级工程师和科研人员作为进阶参考书。 本书的目标是引导读者超越传统光学器件的限制，掌握利用光波的波动特性和强大的计算能力来解决复杂信息获取难题的关键技术和思维模式。

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这本书的叙述节奏把握得极其巧妙，它不像某些技术著作那样，要么过于平铺直叙令人昏昏欲睡，要么过于跳跃以至于让人望而却步。作者似乎深谙“张弛有度”的艺术，在介绍完一个复杂的新概念后，总能立即跟进一系列精心挑选的、具有启发性的案例分析，这些案例如同一个个清晰的锚点，将理论的浮萍牢牢固定在坚实的地面上。我最欣赏的是它对于“可视化”的强调，那些对数据处理流程图的描绘，简洁有力，仿佛一眼就能洞穿幕后的逻辑链条。读起来有一种酣畅淋漓的感觉，每翻过一页，都像是推开了一扇通往更深层理解的大门。它迫使我不断地反思自己过去对相关领域的一些粗浅认知，挑战那些未经检验的假设。这本书需要的不是快速浏览，而是慢条斯理的品味，其深度和广度要求读者必须保持高度的专注，才能真正领会其中蕴含的智慧精华。

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这本书的语言风格，可以说是一种高知识密度的散文体，它在保持学术严谨性的同时，又散发着一种微妙的、近乎哲学的思辨色彩。作者在描述系统性能的局限性时，所用的词汇和表达方式，流露出的不是无奈，而是一种对物理世界固有矛盾的尊重与和解。这种对“限制中的创新”的探讨，极大地拓宽了我对工程实践的理解边界。我发现自己常常停下来，不仅仅是消化文字，更是在脑海中模拟那些被描述的物理过程，体会数据流动的轨迹和能量的转换。特别是关于目标运动模型的构建部分，作者处理得极其细致，仿佛在雕刻一件艺术品，力求每一个参数的选取都具有充分的物理或统计学上的合理性。这使得整本书读起来，不仅是知识的积累，更是一种思维方式的重塑过程，充满了探索未知领域的激动人心。

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这部著作初看起来似乎专注于晦涩的信号处理领域，但我发现它在阐述复杂的工程概念时，展现出一种近乎诗意的清晰度。作者并没有仅仅满足于罗列公式和算法，而是成功地构建了一个宏大的技术图景，让人仿佛置身于一个高精度的雷达实验室中，亲眼见证数据的诞生与转化。特别是对于系统级设计的讨论，那种对硬件约束与软件优化之间微妙平衡的深刻洞察，远超出了我预期的技术手册范畴。它更像是一份技艺精湛的工匠的自白书，详述了如何将抽象的数学模型转化为能够精确探测世界的物理实现。那种对细节的执着，例如在噪声抑制和杂波抑制部分的处理方式，体现出作者对实际应用场景中“不完美”的深刻理解，而非仅仅停留在理论的理想化假设上。我尤其欣赏其对历史脉络的梳理，使得读者在学习前沿技术的同时，也能体会到这项科学发展所经历的漫长而曲折的演进过程，这种厚重感让人肃然起敬。

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我深感这本书在系统性地构建知识体系方面做得非常出色，它并没有将读者直接扔进最尖端、最复杂的细节中去搏杀，而是采取了一种“由浅入深，螺旋上升”的策略。每一章的开篇都像是在为后续的深入探讨打下坚实的地基，确保读者在进入更复杂的数学推导之前，对基本概念和动机有着无可动摇的理解。这种结构上的精心设计，极大地降低了初学者的门槛，同时又为资深人士提供了重新审视基础的契机。我特别欣赏作者对不同方法论优劣势对比的客观陈述，没有倾向于推销某一种“银弹”方案，而是清晰地指出了每种技术的适用范围和内在权衡。这种不偏不倚的分析态度，体现了作者深厚的专业素养和对工程伦理的尊重，使得整部作品的参考价值极高，堪称一部值得反复研读的专业指南。

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从排版和结构上看，这本书呈现出一种古典的严谨性，但其内容却充满了面向未来的锐气。我特别注意到作者在处理跨学科融合时的那种从容不迫。例如，在涉及某些优化算法时，作者毫不避讳地引用了来自控制论和信息论的视角，成功地编织了一张跨越多个工程学科的知识网络。这对于希望构建全面知识体系的工程师来说，无疑是一份宝贵的财富。它不只是教你“怎么做”，更重要的，它在不断地追问“为什么是这样”，这种对根本原理的深挖，使得读者能够举一反三，灵活应对未曾预见的问题。这种教学方法，有效避免了“工具人”式的学习，而是培养了能够独立思考和创新的能力。读完中间章节，我感觉自己对整个雷达信号链的感知力都得到了质的提升，不再将各个模块视为孤立的部分，而是视为一个相互制约、相互成就的复杂生命体。

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