无线电近程探测原理与系统设计-普通高等教育创新 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖泽龙 著

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• 无线电探测
• 近程探测
• 雷达原理
• 系统设计
• 电磁波传播
• 信号处理
• 高等教育
• 电子工程
• 通信工程
• 遥感技术

店铺： 西单图书大厦专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512426904

商品编码：29692755144

丛书名： 普通高等教育创新型人才培养规划教材

出版时间：2018-05-01

基本信息

商品名称： 无线电近程探测原理与系统设计	出版社： 北京航空航天大学出版社	出版时间：2018-05-01
作者：肖泽龙	译者：	开本： 16开
定价： 39.00	页数：	印次： 1
ISBN号：9787512426900	商品类型：图书	版次： 1

内容提要

无线电近程探测技术是利用目标的散射或辐射特性在近距离（几米到几千米）实现目标的有 无以及距离、速度、方位等目标参数获取的探测技术。本书在十几年课程教学讲义基础上结合 二十余年的科研积累，在讲述无线电探测基本原理的基础上，对无线电近程探测常用的连续波多 普勒体制、线性调频体制、脉冲体制以及被动探测体制四种典型探测体制进行深入详尽的讨论，突 出系统参数设计和关键技术的工程实现。 本书为“探测制导与控制技术”专业课程教材，适用于信息对抗技术、电子信息工程技术等无 线电类相关专业，同时可作为从事探测制导、无线电引信以及无线电近距离探测丁作的工程技术 人员的参考书。

探索微观世界的奥秘：精密测量与先进技术的融合 本书并非关于无线电近程探测的理论与实践，而是深入剖析一系列在现代科技领域扮演着至关重要角色的精密测量方法与创新系统设计。我们将带领读者穿越物理学的边界，探索那些能够揭示物质最细微结构、洞察能量传输机制、甚至观测宇宙深处奥秘的前沿技术。 第一章：量子传感的革命——微弱信号的侦测与放大 本章将聚焦于量子传感器的惊人能力，它们如何利用量子力学的奇特性质，实现对极微弱物理量的超高精度测量。我们将从光子探测器和电子传感器这两个基础类别入手，详细阐述其工作原理、材料选择、以及在不同应用场景下的优化策略。 光子探测器：捕捉光的每一个瞬间。 我们将深入探讨各种先进光子探测器的原理，包括： 单光子雪崩二极管 (SPAD) 和硅光电倍增管 (SiPM)： 介绍其内部结构、增益机制、以及在低光照、快速响应等条件下的独特优势。讨论如何通过优化探测器几何形状、掺杂工艺和读出电路来提升探测效率、降低暗计数和时间抖动。 超导纳米线单光子探测器 (SNSPD)： 讲解其利用超导材料在极低温度下实现的近乎完美的单光子探测效率，以及其在量子信息科学、天文学等领域的突破性应用。分析超导层材料、结构设计、以及低温环境对性能的影响。 量子点红外探测器 (QDIP)： 探讨利用量子点材料实现宽光谱响应和高探测率的技术，以及其在红外成像、光谱分析等方面的潜力。 电子传感器：聆听微观粒子的低语。 我们将审视那些能够探测单个电子、微小电荷或极弱磁场变化的电子传感器： 量子比特探测器： 详细介绍基于超导约瑟夫森结、囚禁离子、或中性原子等量子比特的读出机制，它们如何灵敏地响应微小的环境扰动，并为量子计算和量子模拟提供关键信息。 单电子晶体管 (SET)： 揭示SET如何通过库仑阻塞效应实现对单个电子的精确控制和探测，及其在纳米电子学、分子电子学研究中的重要作用。 霍尔效应传感器与磁力计： 介绍不同类型的霍尔效应传感器，包括半导体基和微机电系统 (MEMS) 传感器，以及对磁场变化极其敏感的量子干涉仪式磁力计 (SQUID)，并分析它们在导航、生物医学成像和材料科学中的应用。 第二章：先进成像技术——超越可见光的洞察力 本章将把目光投向那些能够穿透物质、揭示内部结构、或捕捉瞬息万变的动态过程的成像技术。这些技术极大地拓展了我们观察世界的方式。 X射线与伽马射线成像：窥视内部的隐秘。 高分辨率X射线成像： 探讨同步辐射光源、微聚焦X射线技术以及相衬成像技术，这些技术如何实现对微小结构（如细胞、材料缺陷）的亚微米级分辨率成像。 X射线衍射与断层成像 (CT)： 详细介绍X射线衍射如何揭示晶体结构，以及CT技术如何构建三维图像，并探讨其在医学诊断、材料科学和工业无损检测中的最新进展。 伽马射线探测器与成像： 介绍基于闪烁体、半导体探测器的伽马射线探测器，以及在核医学、核安保和高能天体物理学中应用的伽马相机技术。 太赫兹 (THz) 波成像：连接微波与红外的桥梁。 太赫兹波的产生与探测： 讲解利用光学采样、电子学方法或非线性光学过程产生太赫兹波的技术，以及基于自由空间干涉、探测器阵列的太赫兹探测方法。 太赫兹成像的应用： 探讨太赫兹波在非破坏性检测（如食品安全、药物包装检测）、生物医学成像（如皮肤癌早期诊断）和安检领域的独特优势，并分析其穿透性、光谱信息丰富的特点。 三维成像与动态捕捉：记录时空的变迁。 结构光与激光雷达 (LiDAR)： 介绍结构光投影和时间飞行 (ToF) 等技术如何实现对物体三维形状的精确测量，以及LiDAR在自动驾驶、地形测绘和机器人导航中的核心作用。 高速摄像与全息成像： 探讨能够捕捉纳秒级甚至飞秒级事件的高速摄像技术，以及全息成像如何记录和重建物体完整的波前信息，实现高分辨率的三维图像重构。 第三章：超导与低温技术——创造极致的测量环境 本章将深入探究超导材料和低温技术如何为精密测量提供前所未有的低噪声和高灵敏度环境。 超导材料的特性与应用： 零电阻与迈斯纳效应： 详细阐述超导体的宏观量子效应，以及它们如何为无损耗电流传输和磁场屏蔽提供可能。 高温超导体与低温超导体： 对比不同超导材料的临界温度、临界磁场和临界电流，并探讨其在超导量子干涉仪 (SQUID)、超导滤波器、以及超导电路中的应用。 低温制冷技术： 制冷机原理： 介绍液氦、液氮制冷，以及基于再生制冷、斯特林制冷等不同原理的低温系统，分析它们在达到微开尔文 (μK) 乃至纳开尔文 (nK) 温度范围内的挑战与解决方案。 低温电子学与信号传输： 讨论在极低温环境下，电子元器件（如电阻、电容、放大器）的性能变化，以及如何设计适用于低温环境的信号传输线和连接器，以最大限度地减少热噪声和电磁干扰。 超导量子器件的系统集成： SQUID放大器： 深入分析SQUID作为极低噪声放大器的原理，及其在磁场测量、脑磁图 (MEG) 和量子计算读出中的关键作用。 超导滤波器与耦合器： 讲解超导滤波器如何用于抑制背景噪声，以及超导耦合器如何在量子比特之间实现高效率的能量传输。 第四章：微纳加工与系统集成——构建精密测量平台的基石 本章将聚焦于现代微纳加工技术如何将复杂的测量原理转化为实际可用的高性能系统。 光刻与刻蚀技术： 紫外光刻、电子束光刻与X射线光刻： 介绍不同光刻技术的分辨率极限，以及它们在制造纳米尺度器件（如集成电路、传感器阵列）中的应用。 干法刻蚀与湿法刻蚀： 详细阐述用于去除材料、定义器件结构的刻蚀技术，以及如何通过控制刻蚀参数实现精确的图形转移。 薄膜沉积与表面处理： 物理气相沉积 (PVD) 与化学气相沉积 (CVD)： 介绍用于制备高质量功能薄膜（如半导体层、介质层、超导层）的技术，以及如何控制薄膜的厚度、均匀性和晶体结构。 表面处理与钝化： 探讨如何通过化学或物理方法改善材料表面特性，减少缺陷，提高器件性能和稳定性。 微机电系统 (MEMS) 与纳米机电系统 (NEMS)： MEMS传感器的设计与制造： 介绍压阻式、容式、惯性式等MEMS传感器的工作原理，以及如何利用微加工技术集成敏感元件、信号处理电路和执行器。 NEMS器件的崛起： 探讨在纳米尺度下，机械性能与量子效应的相互作用，以及NEMS在单分子检测、精密定位等前沿领域的潜力。 系统集成与封装： 芯片集成与多层结构： 介绍如何将不同的功能模块（如传感器、放大器、数字信号处理器）集成到单个芯片上，以及如何构建多层三维集成结构以提升性能和减小尺寸。 封装技术与可靠性： 探讨用于保护精密测量器件免受环境影响（如湿气、灰尘、机械应力）的封装技术，以及如何确保器件在长期使用中的稳定性和可靠性。 第五章：信号处理与数据分析——从原始数据中提取真知 本章将转向如何有效地处理和分析从精密测量系统中获取的大量数据，从中挖掘有价值的信息。 低噪声信号放大与滤波： 模拟前端电路设计： 介绍跨阻放大器、电荷放大器、运算放大器等在低噪声条件下放大微弱信号的设计原则。 数字信号处理 (DSP) 滤波： 讲解低通、高通、带通、陷波等数字滤波器的工作原理，以及如何在时域和频域中有效去除噪声。 先进的信号提取技术： 锁相放大技术： 深入理解锁相放大器如何通过同步检测，从高噪声背景中提取特定频率信号的原理，及其在弱信号测量中的广泛应用。 傅里叶变换与频谱分析： 介绍如何利用傅里叶变换将信号分解为不同频率成分，以及如何通过频谱分析识别信号特征、评估噪声水平。 小波变换与瞬态信号分析： 探讨小波变换如何同时提供时间和频率信息，适用于分析非平稳信号和捕捉信号的瞬态特征。 机器学习与人工智能在数据分析中的应用： 模式识别与异常检测： 介绍如何利用监督学习和无监督学习算法，从海量测量数据中识别特定模式、发现异常值，以辅助诊断或预警。 降维与特征提取： 探讨主成分分析 (PCA)、t-SNE等降维技术，如何减少数据维度，突出关键特征，便于可视化和后续分析。 深度学习在图像与时间序列分析中的应用： 介绍卷积神经网络 (CNN)、循环神经网络 (RNN) 等深度学习模型，如何在图像识别、信号预测等复杂任务中发挥重要作用。 不确定度评估与数据可视化： 测量不确定度的来源与量化： 讲解系统误差、随机误差的来源，以及如何根据GUM（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement）等国际标准对测量结果的不确定度进行量化和报告。 有效的数据可视化： 探讨如何通过散点图、折线图、热力图、三维可视化等方式，直观地展示数据特征、趋势和关联性，帮助研究者更好地理解测量结果。 通过对以上各章节内容的深入探索，读者将能够全面掌握现代精密测量技术的核心原理，理解不同测量方法的优势与局限，并为设计和构建高性能的测量系统提供坚实的理论基础和实践指导。本书旨在启发读者从更广阔的视角审视测量科学，并推动相关领域的创新发展。

评分☆☆☆☆☆

从教学法的角度来看，这本书的编排结构体现了一种清晰的逻辑递进关系，这使得它非常适合作为课程教材或自学参考资料。每一章的末尾都有精心设计的“思考题”和“项目拓展”，这些问题不是简单的概念回顾，而是需要读者综合运用本章知识点进行初步分析和设计的开放性题目。这有效地培养了读者的主动探索精神，避免了死记硬背。我尝试解答了其中一个关于脉冲压缩性能优化的题目，发现它不仅考察了理论的掌握程度，还隐性地要求读者权衡计算复杂度和实时性之间的矛盾。美中不足的是，书中对“系统集成”这一复杂环节的讨论略显不足。很多时候，硬件选型、软件驱动和固件优化之间的相互制约和协同优化才是项目成败的关键。虽然书中各模块设计都很精良，但将它们有机地整合为一个稳定、高效的整体系统时所需要的经验和技巧，似乎被轻描淡写地带过了，这对于希望快速上手的工程师来说，可能会是一个小小的遗憾。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实战案例部分绝对是亮点，它成功地将理论与工程实践连接起来，这一点非常宝贵。我特别欣赏作者在设计规范和具体实现细节上所花费的笔墨。例如，在介绍某一特定传感器的选型标准时，他不仅罗列了性能指标，还分析了不同工作温度和湿度环境下，这些指标会如何动态变化，这比单纯的教科书描述要实在得多。书中提供的几个仿真代码片段和系统搭建流程图，也极大地加速了我对整个系统架构的理解进程。然而，我注意到一个小小的问题，也许是版本较新的原因，书中引用的某些外围芯片型号在市场上似乎已经有了更新的迭代产品，或者在兼容性方面存在细微差异。如果能在附录或勘误中提及这些技术更新信息，或者提供一个在线资源链接，让读者能够追踪到最新的组件数据手册，那这本书的参考价值和生命力将会大大延长。技术迭代的速度太快了，实体书的滞后性是难以避免的宿命，但出版方的努力可以最大限度地减缓这种滞后感。

评分☆☆☆☆☆

这本书在探讨“系统设计”的广度和深度上，确实达到了相当高的水准。作者对误差预算和容错机制的分析尤其深入细致，这反映出作者在实际工程领域拥有丰富的历练。我尤其喜欢他对不同探测模式（比如连续波、脉冲多普勒）的优缺点及其适用场景的对比分析，那种基于实际应用场景的权衡，而不是纯粹的理论比较，是非常实用的。不过，我希望未来修订版中能加入更多关于电磁兼容性（EMC/EMI）和环境适应性设计的讨论。在实际的近程探测系统中，如何保证设备在复杂电磁噪声环境下依然能稳定工作，以及如何通过结构设计来提高其抗震动和防潮能力，是决定一个原型产品能否走向量产的关键瓶颈。目前，这本书更多地聚焦于信号处理和算法层面，如果能将“硬核”的物理实现和环境工程因素纳入考量范围，这本书的实用价值将得到质的飞跃，真正成为一本覆盖从原理到量产的全流程指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计挺有意思的，封面采用了一种磨砂质感的纸张，拿在手里有一种沉甸甸的感觉，色彩搭配上选择了比较低调的深蓝和灰白，显得专业又不失稳重。内页的纸张质量也相当不错，光线好的时候阅读起来眼睛不容易疲劳，而且排版布局很清晰，图文并茂的地方处理得很到位。特别是那些复杂的电路图和系统框图，线条清晰锐利，即便是初学者也能大致跟上作者的思路。不过，我得说，从物理层面看，这本书的开本似乎稍显笨重，如果能做成更便于携带的尺寸，或者在页边距上再多留一点空白，可能在图书馆或者实验室翻阅时会更加方便一些。毕竟涉及到工程设计类的书籍，读者通常需要在现场对照参考，便携性也是一个不容忽视的细节。总的来说，作为一本工具书的实体载体，它的物质呈现让人感到物有所值，体现了出版方对专业书籍应有品质的坚持。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末来通读这本书的前几章，不得不承认，作者在基础理论部分的阐述上展现了极高的功力。他并没有简单地堆砌公式，而是巧妙地将抽象的物理概念与实际的工程应用场景紧密结合起来，使得原本晦涩难懂的波传播理论和信号处理基础变得生动起来。比如，他在讲解多径效应抑制时，引用了一个非常贴切的日常例子，一下子就把我从公式的迷宫里解救了出来。但是，我个人感觉，在某些关键的数学推导环节，作者的“跳跃”性略强了一些。有时候，从一个定理到另一个结论的过渡，如果能增加一到两个中间步骤的详细演算，对于那些数学基础稍弱的读者来说，会是一份极大的友善。我不得不停下来，拿出笔记本重新推导一遍，才能完全确定中间没有遗漏任何关键的假设。这种对深度和广度的权衡，是所有技术教材都面临的挑战，这本书显然更偏向于服务那些已经有一定基础，寻求深入理解的专业人士。