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生物激勵的雷達和聲吶:源于自然的靈感:lessons from nature 版權信息
- ISBN：9787568257961
- 條形碼：9787568257961 ; 978-7-5682-5796-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
生物激勵的雷達和聲吶:源于自然的靈感:lessons from nature 內容簡介
《生物激勵的雷達和聲吶：源于自然的靈感》包含11章，涵蓋了新研究成果。第1章主要介紹了該書寫作的目的以及全書的結構安排。第2章至第5章描述了蝙蝠的回聲定位案例。第2章介紹了蝙蝠被認為是通過生物神經結構處理目標回波的，并與雷達和聲吶的情況進行了比較。第3章描述了一種信號處理算法，該算法受蝙蝠聽覺處理模型的啟發，可以應用于雷達波形，并研究在距離分辨性能方面的潛在優勢。第4章回顧了近年來取得發展的仿生聲吶系統，重點介紹了仿生發射器和接收器的設計及目標定位方案。第5章描述了美妙的食蜜蝙蝠例子，蝙蝠食蜜時將植物的花授粉，從而促進了植物間的花粉轉移。本章研究了不同花冠的特征，以確定有助于蝙蝠目標分類的花冠特征，目的是了解目標分類策略。第6章介紹了昆蟲和蝙蝠之間的生物聲吶軍備競賽的關鍵問題，以及與雷達和聲吶等電子戰的異同。本章介紹了被動干擾的解決方案，如利用鱗片或聲誘餌來引開蝙蝠聲波的吸收，以及聲吶主動干擾技術。第7章和第8章描述了新的信號處理解決方案，從自然界的多樣性和策略中獲得靈感，目前已經發展到可以自適應地解決認知傳感器的關鍵挑戰。第7章特別從人類認知的神經生物學過程中獲得靈感，建立了一個研究人工認知及其在目標跟蹤中應用的理論框架。第8章從蝙蝠身上獲得靈感，提出了一種通過聯合開發制導、自動調整和優化發射脈沖波形的算法來指導機載雷達對目標的導引。第9章是關于海豚的案例，在音頻領域和超聲領域，分析了典型哺乳動物發出的回聲定位聲波。用高斯和指數脈沖模擬呼叫，并估計它們的參數，以說明其在人造聲吶中的應用。第10章介紹了人類回聲定位的案例，其中包含一個重要的回顧，會讓讀者對人類回聲定位的研究發展過程有一個大致了解。本章介紹了典型的人類聲音的傳播性能，從距離、方位角和俯仰角等方面討論定位性能，同時討論了人類回聲定位的目標識別性能。第11章介紹了一種利用放電器官實現有源電傳感的弱電魚，并說明了相似技術如何用于強雜波中的目標檢測。本章介紹了極化張量的概念，它提供了一個低維的目標信息，并展示了如何利用它來提高金屬探測中的目標識別性能。
生物激勵的雷達和聲吶:源于自然的靈感:lessons from nature 目錄
序言
第1章 緒言
1．1 寫作目的
1．2 本書簡介
第2章 生物啟發的信號處理和蝙蝠回聲定位
2．1 引言
2．1．1 工程與生物的設計方法
2．1．2 多種多樣的生物聲吶
2．1．3 技術挑戰
2．2 生物聲吶計算模型：聲譜圖相關和變換（SCAT）接收器
2．2．1 調頻生物聲吶的時頻特性
2．2．2 回波延時的定位——目標距離圖
2．2．3 回波頻譜合成——聚焦目標距離向圖像
2．2．4 圖像聚焦、雜波抑制
2．3 SCAT生物聲吶成像原理
參考文獻
第3章 增強距離分辨率：與匹配濾波器對比
3．1 引言
3．2 頻譜圖相關和變換模型描述
3．2．1 耳蝸模塊
3．2．2 定時模塊
3．2．3 頻譜模塊
3．2．4 模型輸出
3．3 基帶頻譜變換接收器
3．4 兩個相鄰理想角反射器的BSCT響應
3．5 實驗實施及數據采集
3．5．1 常規設置與設備
3．5．2 仿真
3．5．3 虛擬目標
3．5．4 物理目標
3．6 結果
3．7 結論
參考文獻
第4章 源自蝙蝠回波定位的空氣耦合聲吶系統
4．1 引言
4．2 什么是聲吶
4．3 聲吶系統的仿生設計：發射器和接收器
4．3．1 仿生學發射器
4．3．2 仿生接收器
4．4 蝙蝠仿生聲吶系統和定位方法
4．5 結論
參考文獻
第5章 蝙蝠聲音回波分析
5．1 引言
5．2 電燈花的花冠特征分析
5．3 電燈花的特征
5．4 耳葉杜鵑花序分析
5．5 結論
參考文獻
第6章 蝙蝠與昆蟲之間生物聲吶的較量
6．1 引言
6．2 蝙蝠的生物聲吶
6．2．1 聲吶原理
6．2．2 自適應蝙蝠生物聲吶
6．3 被捕食昆蟲的防御
6．3．1 被動防御
6．3．2 聲音聽覺欺騙
6．3．3 昆蟲主動防御和耳朵進化
6．3．4 蛾的超寬帶主動響應
6．3．5 其他昆蟲的防御
6．4 面對昆蟲防御的蝙蝠反制措施
6．4．1 變頻率假設
6．4．2 悄悄的空中行獵
6．5 結論
參考文獻
第7章 面向攔截和交會的仿生協調導航和自適應輻射波形
7．1 引言
7．2 理論框架
7．3 二維案例研究
7．4 仿真結果
7．5 結論
參考文獻
第8章 目標跟蹤中的認知傳感器/處理器系統框架
8．1 引言
8．2 框架
8．2．1 認知傳感器/處理器系統框架
8．2．2 認知單目標跟蹤
8．2．3 認知MAP-PF單目標跟蹤
8．2．4 總結
8．3 分布式傳感器例子
8．3．1 模型
8．3．2 實現
8．3．3 仿真結果
8．4 軟件定義雷達例子
8．4．1 模型
8．4．2 實現
8．4．3 收集的數據結果
8．5 結論
附錄
參考文獻
第9章 地中海寬吻海豚的生物聲吶：回聲定位信號的分析與建模
9．1 引言
9．2 數據采集
9．2．1 水聽器
9．2．2 放大器
9．2．3 采集卡
9．3 生物聲吶模型
9．4 信號估計
9．4．1 指數脈沖
9．4．2 高斯脈沖
9．5 估計結果
9．5．1 指數脈沖
9．5．2 高斯脈沖
9．5．3 音頻帶
9．6 結論
參考文獻
第10章 人類回聲定位——空間分辨率和信號屬性
10．1 引言和背景
10．2 聲音特性
10．3 環境因素
10．4 空間物體定位
10．4．1 空間物體定位——測距：信號特性
10．4．2 空間物體定位——測距：空間分辨
10．4．3 物體定位——水平面（方位向）：信號特性
10．4．4 物體定位——水平面：空間分辨
10．4．5 物體定位——垂直面（高度向）
10．5 物體大小、形狀、材質區分
10．6 結論和未來展望
參考文獻
第11章 微弱目標發電魚的極化張量和物體識別
11．1 魚類電敏特性及其電子成像
11．2 電子成像算法
11．3 極化張量
11．4 歸一化的極化張量
11．5 二階極化張量
11．6 電敏魚的極化張量
11．7 極化張量金屬探測
11．8 結論
參考文獻
后記
附錄
第1章 緒言
1．1 寫作目的
1．2 本書簡介
第2章 生物啟發的信號處理和蝙蝠回聲定位
2．1 引言
2．1．1 工程與生物的設計方法
2．1．2 多種多樣的生物聲吶
2．1．3 技術挑戰
2．2 生物聲吶計算模型：聲譜圖相關和變換（SCAT）接收器
2．2．1 調頻生物聲吶的時頻特性
2．2．2 回波延時的定位——目標距離圖
2．2．3 回波頻譜合成——聚焦目標距離向圖像
2．2．4 圖像聚焦、雜波抑制
2．3 SCAT生物聲吶成像原理
參考文獻
第3章 增強距離分辨率：與匹配濾波器對比
3．1 引言
3．2 頻譜圖相關和變換模型描述
3．2．1 耳蝸模塊
3．2．2 定時模塊
3．2．3 頻譜模塊
3．2．4 模型輸出
3．3 基帶頻譜變換接收器
3．4 兩個相鄰理想角反射器的BSCT響應
3．5 實驗實施及數據采集
3．5．1 常規設置與設備
3．5．2 仿真
3．5．3 虛擬目標
3．5．4 物理目標
3．6 結果
3．7 結論
參考文獻
第4章 源自蝙蝠回波定位的空氣耦合聲吶系統
4．1 引言
4．2 什么是聲吶
4．3 聲吶系統的仿生設計：發射器和接收器
4．3．1 仿生學發射器
4．3．2 仿生接收器
4．4 蝙蝠仿生聲吶系統和定位方法
4．5 結論
參考文獻
第5章 蝙蝠聲音回波分析
5．1 引言
5．2 電燈花的花冠特征分析
5．3 電燈花的特征
5．4 耳葉杜鵑花序分析
5．5 結論
參考文獻
第6章 蝙蝠與昆蟲之間生物聲吶的較量
6．1 引言
6．2 蝙蝠的生物聲吶
6．2．1 聲吶原理
6．2．2 自適應蝙蝠生物聲吶
6．3 被捕食昆蟲的防御
6．3．1 被動防御
6．3．2 聲音聽覺欺騙
6．3．3 昆蟲主動防御和耳朵進化
6．3．4 蛾的超寬帶主動響應
6．3．5 其他昆蟲的防御
6．4 面對昆蟲防御的蝙蝠反制措施
6．4．1 變頻率假設
6．4．2 悄悄的空中行獵
6．5 結論
參考文獻
第7章 面向攔截和交會的仿生協調導航和自適應輻射波形
7．1 引言
7．2 理論框架
7．3 二維案例研究
7．4 仿真結果
7．5 結論
參考文獻
第8章 目標跟蹤中的認知傳感器/處理器系統框架
8．1 引言
8．2 框架
8．2．1 認知傳感器/處理器系統框架
8．2．2 認知單目標跟蹤
8．2．3 認知MAP-PF單目標跟蹤
8．2．4 總結
8．3 分布式傳感器例子
8．3．1 模型
8．3．2 實現
8．3．3 仿真結果
8．4 軟件定義雷達例子
8．4．1 模型
8．4．2 實現
8．4．3 收集的數據結果
8．5 結論
附錄
參考文獻
第9章 地中海寬吻海豚的生物聲吶：回聲定位信號的分析與建模
9．1 引言
9．2 數據采集
9．2．1 水聽器
9．2．2 放大器
9．2．3 采集卡
9．3 生物聲吶模型
9．4 信號估計
9．4．1 指數脈沖
9．4．2 高斯脈沖
9．5 估計結果
9．5．1 指數脈沖
9．5．2 高斯脈沖
9．5．3 音頻帶
9．6 結論
參考文獻
第10章 人類回聲定位——空間分辨率和信號屬性
10．1 引言和背景
10．2 聲音特性
10．3 環境因素
10．4 空間物體定位
10．4．1 空間物體定位——測距：信號特性
10．4．2 空間物體定位——測距：空間分辨
10．4．3 物體定位——水平面（方位向）：信號特性
10．4．4 物體定位——水平面：空間分辨
10．4．5 物體定位——垂直面（高度向）
10．5 物體大小、形狀、材質區分
10．6 結論和未來展望
參考文獻
第11章 微弱目標發電魚的極化張量和物體識別
11．1 魚類電敏特性及其電子成像
11．2 電子成像算法
11．3 極化張量
11．4 歸一化的極化張量
11．5 二階極化張量
11．6 電敏魚的極化張量
11．7 極化張量金屬探測
11．8 結論
參考文獻
后記
附錄
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生物激勵的雷達和聲吶:源于自然的靈感:lessons from nature 作者簡介
朱宇，博士，中國空間技術研究院總體部高級工程師；長期從事衛星系統設計和遙感技術研究工作： 參與了我國首顆C波段多極化高分辨率SAR衛星“高分三號”研制工作；作為主要提出人和主要技術負責人，負責我國空間基礎設施專項科研星“高軌20m分辨率SAR衛星”的總體設計工作；曾擔任“863”項目以及國家自然基金重點項目主要負責人，以及多項國家和省部級衛星系統項目論證負責人：獲得授權國家發明專利6項；發表國內外期刊、重要學術會議等論文20余篇。 呂爭，博士，中國空間技術研究院總體部工程師；長期從事合成孔徑雷達系統設計及信號處理技術研究；參與我國空間基礎設施專項科研星“高軌20m分辨率SAR衛星”的載荷設計工作；擔任國家自然科學基金、十三五專用技術等多項研發項目技術負責人：擔任IEEETransactions on Geoscience and RemoteSensing等國內外重要學術期刊審稿專家；獲得授權國家發明專利5項；發表國內外期刊、重要學術會議等論文10余篇。 Alessio Balleri博士是英國國防學院克蘭菲爾德大學高級講師。他于2010年獲得倫敦大學學院電子電氣工程博士學位，并于2004年獲得比薩大學的榮譽學位（5年法學碩士學位）。研究范圍包括雷達和聲吶系統設計、生物雷達聲吶系統、雷達和聲吶目標分類、目標特征提取和雷達雜波建模。 Hugh Griffiths教授在倫敦大學學院擔任泰雷茲集團（THALES）和射頻傳感器的皇家工程學院主席。研究范圍包括雷達傳感器系統和信號處理、天線及其測量技術。他發表了500多篇相關論文和著作，并在2012年獲得了英國工程技術學會（IET）A F Harvey研究獎，2017年獲得美國電氣和電子工程師協會（IEEE） Picard獎章。他是IET Radar Sonar & Navigation 雜志的主編。 Chris Baker教授是英國Aveillant公司的首席技術官。自1984年以來，他一直積極從事雷達系統的研究工作，是該領域250多種出版物的作者。他是開普敦大學、萊特州立大學、斯特拉斯克萊德大學、伯明翰大學、俄亥俄州立大學和克蘭菲爾德大學的客座教授，也是IET和IEEE的高級會士。
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