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生物科学

生物激励的雷达和声呐:源于自然的灵感:lessons from nature

作者：(英)阿莱西奥·巴勒里(Alessio

出版社：北京理工大学出版社出版时间：2020-07-01

开本： 24cm 页数： 244页

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版权信息
内容简介
目录
作者简介

生物激励的雷达和声呐:源于自然的灵感:lessons from nature 版权信息

ISBN：9787568257961
条形码：9787568257961 ; 978-7-5682-5796-1
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
自然科学
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生物科学

生物激励的雷达和声呐:源于自然的灵感:lessons from nature 内容简介

　　《生物激励的雷达和声呐：源于自然的灵感》包含11章，涵盖了新研究成果。第1章主要介绍了该书写作的目的以及全书的结构安排。第2章至第5章描述了蝙蝠的回声定位案例。第2章介绍了蝙蝠被认为是通过生物神经结构处理目标回波的，并与雷达和声呐的情况进行了比较。第3章描述了一种信号处理算法，该算法受蝙蝠听觉处理模型的启发，可以应用于雷达波形，并研究在距离分辨性能方面的潜在优势。第4章回顾了近年来取得发展的仿生声呐系统，重点介绍了仿生发射器和接收器的设计及目标定位方案。第5章描述了美妙的食蜜蝙蝠例子，蝙蝠食蜜时将植物的花授粉，从而促进了植物间的花粉转移。本章研究了不同花冠的特征，以确定有助于蝙蝠目标分类的花冠特征，目的是了解目标分类策略。第6章介绍了昆虫和蝙蝠之间的生物声呐军备竞赛的关键问题，以及与雷达和声呐等电子战的异同。本章介绍了被动干扰的解决方案，如利用鳞片或声诱饵来引开蝙蝠声波的吸收，以及声呐主动干扰技术。第7章和第8章描述了新的信号处理解决方案，从自然界的多样性和策略中获得灵感，目前已经发展到可以自适应地解决认知传感器的关键挑战。第7章特别从人类认知的神经生物学过程中获得灵感，建立了一个研究人工认知及其在目标跟踪中应用的理论框架。第8章从蝙蝠身上获得灵感，提出了一种通过联合开发制导、自动调整和优化发射脉冲波形的算法来指导机载雷达对目标的导引。第9章是关于海豚的案例，在音频领域和超声领域，分析了典型哺乳动物发出的回声定位声波。用高斯和指数脉冲模拟呼叫，并估计它们的参数，以说明其在人造声呐中的应用。第10章介绍了人类回声定位的案例，其中包含一个重要的回顾，会让读者对人类回声定位的研究发展过程有一个大致了解。本章介绍了典型的人类声音的传播性能，从距离、方位角和俯仰角等方面讨论定位性能，同时讨论了人类回声定位的目标识别性能。第11章介绍了一种利用放电器官实现有源电传感的弱电鱼，并说明了相似技术如何用于强杂波中的目标检测。本章介绍了极化张量的概念，它提供了一个低维的目标信息，并展示了如何利用它来提高金属探测中的目标识别性能。

生物激励的雷达和声呐:源于自然的灵感:lessons from nature 目录

序言

第1章绪言
1．1 写作目的
1．2 本书简介

第2章生物启发的信号处理和蝙蝠回声定位
2．1 引言
2．1．1 工程与生物的设计方法
2．1．2 多种多样的生物声呐
2．1．3 技术挑战
2．2 生物声呐计算模型：声谱图相关和变换（SCAT）接收器
2．2．1 调频生物声呐的时频特性
2．2．2 回波延时的定位——目标距离图
2．2．3 回波频谱合成——聚焦目标距离向图像
2．2．4 图像聚焦、杂波抑制
2．3 SCAT生物声呐成像原理
参考文献

第3章增强距离分辨率：与匹配滤波器对比
3．1 引言
3．2 频谱图相关和变换模型描述
3．2．1 耳蜗模块
3．2．2 定时模块
3．2．3 频谱模块
3．2．4 模型输出
3．3 基带频谱变换接收器
3．4 两个相邻理想角反射器的BSCT响应
3．5 实验实施及数据采集
3．5．1 常规设置与设备
3．5．2 仿真
3．5．3 虚拟目标
3．5．4 物理目标
3．6 结果
3．7 结论
参考文献

第4章源自蝙蝠回波定位的空气耦合声呐系统
4．1 引言
4．2 什么是声呐
4．3 声呐系统的仿生设计：发射器和接收器
4．3．1 仿生学发射器
4．3．2 仿生接收器
4．4 蝙蝠仿生声呐系统和定位方法
4．5 结论
参考文献

第5章蝙蝠声音回波分析
5．1 引言
5．2 电灯花的花冠特征分析
5．3 电灯花的特征
5．4 耳叶杜鹃花序分析
5．5 结论
参考文献

第6章蝙蝠与昆虫之间生物声呐的较量
6．1 引言
6．2 蝙蝠的生物声呐
6．2．1 声呐原理
6．2．2 自适应蝙蝠生物声呐
6．3 被捕食昆虫的防御
6．3．1 被动防御
6．3．2 声音听觉欺骗
6．3．3 昆虫主动防御和耳朵进化
6．3．4 蛾的超宽带主动响应
6．3．5 其他昆虫的防御
6．4 面对昆虫防御的蝙蝠反制措施
6．4．1 变频率假设
6．4．2 悄悄的空中行猎
6．5 结论
参考文献

第7章面向拦截和交会的仿生协调导航和自适应辐射波形
7．1 引言
7．2 理论框架
7．3 二维案例研究
7．4 仿真结果
7．5 结论
参考文献

第8章目标跟踪中的认知传感器/处理器系统框架
8．1 引言
8．2 框架
8．2．1 认知传感器/处理器系统框架
8．2．2 认知单目标跟踪
8．2．3 认知MAP-PF单目标跟踪
8．2．4 总结
8．3 分布式传感器例子
8．3．1 模型
8．3．2 实现
8．3．3 仿真结果
8．4 软件定义雷达例子
8．4．1 模型
8．4．2 实现
8．4．3 收集的数据结果
8．5 结论
附录
参考文献

第9章地中海宽吻海豚的生物声呐：回声定位信号的分析与建模
9．1 引言
9．2 数据采集
9．2．1 水听器
9．2．2 放大器
9．2．3 采集卡
9．3 生物声呐模型
9．4 信号估计
9．4．1 指数脉冲
9．4．2 高斯脉冲
9．5 估计结果
9．5．1 指数脉冲
9．5．2 高斯脉冲
9．5．3 音频带
9．6 结论
参考文献

第10章人类回声定位——空间分辨率和信号属性
10．1 引言和背景
10．2 声音特性
10．3 环境因素
10．4 空间物体定位
10．4．1 空间物体定位——测距：信号特性
10．4．2 空间物体定位——测距：空间分辨
10．4．3 物体定位——水平面（方位向）：信号特性
10．4．4 物体定位——水平面：空间分辨
10．4．5 物体定位——垂直面（高度向）
10．5 物体大小、形状、材质区分
10．6 结论和未来展望
参考文献

第11章微弱目标发电鱼的极化张量和物体识别
11．1 鱼类电敏特性及其电子成像
11．2 电子成像算法
11．3 极化张量
11．4 归一化的极化张量
11．5 二阶极化张量
11．6 电敏鱼的极化张量
11．7 极化张量金属探测
11．8 结论
参考文献

后记
附录

展开全部

生物激励的雷达和声呐:源于自然的灵感:lessons from nature 作者简介

　　朱宇，博士，中国空间技术研究院总体部高级工程师；长期从事卫星系统设计和遥感技术研究工作：　　参与了我国首颗C波段多极化高分辨率SAR卫星“高分三号”研制工作；作为主要提出人和主要技术负责人，负责我国空间基础设施专项科研星“高轨20m分辨率SAR卫星”的总体设计工作；曾担任“863”项目以及国家自然基金重点项目主要负责人，以及多项国家和省部级卫星系统项目论证负责人：获得授权国家发明专利6项；发表国内外期刊、重要学术会议等论文20余篇。　　　　吕争，博士，中国空间技术研究院总体部工程师；长期从事合成孔径雷达系统设计及信号处理技术研究；参与我国空间基础设施专项科研星“高轨20m分辨率SAR卫星”的载荷设计工作；担任国家自然科学基金、十三五专用技术等多项研发项目技术负责人：担任IEEETransactions on Geoscience and RemoteSensing等国内外重要学术期刊审稿专家；获得授权国家发明专利5项；发表国内外期刊、重要学术会议等论文10余篇。　　　　Alessio Balleri博士是英国国防学院克兰菲尔德大学高级讲师。他于2010年获得伦敦大学学院电子电气工程博士学位，并于2004年获得比萨大学的荣誉学位（5年法学硕士学位）。研究范围包括雷达和声呐系统设计、生物雷达声呐系统、雷达和声呐目标分类、目标特征提取和雷达杂波建模。　　　　Hugh Griffiths教授在伦敦大学学院担任泰雷兹集团（THALES）和射频传感器的皇家工程学院主席。研究范围包括雷达传感器系统和信号处理、天线及其测量技术。他发表了500多篇相关论文和著作，并在2012年获得了英国工程技术学会（IET）A F Harvey研究奖，2017年获得美国电气和电子工程师协会（IEEE） Picard奖章。他是IET Radar Sonar & Navigation 杂志的主编。　　　　Chris Baker教授是英国Aveillant公司的首席技术官。自1984年以来，他一直积极从事雷达系统的研究工作，是该领域250多种出版物的作者。他是开普敦大学、莱特州立大学、斯特拉斯克莱德大学、伯明翰大学、俄亥俄州立大学和克兰菲尔德大学的客座教授，也是IET和IEEE的高级会士。

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