书籍详情
国之重器出版工程 空间太赫兹遥感技术
作者：胡伟东 李雅德 吕昕 著
出版社：北京理工大学出版社
出版时间：2021-03-01
ISBN：9787568296571
定价：¥120.00
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内容简介
本书分为10章。首先，概述了空间太赫兹遥感技术的国内外发展状况；然后，从太赫兹遥感理论基础出发，阐述了太赫兹遥感的辐射计系统和指标、太赫兹天线及其影响因素、太赫兹接收机和定标技术、太赫兹遥感数据处理、太赫兹遥感图像分辨率增强和复原技术等；后，阐述了其在安检领域的应用。本书适合于电子信息工程专业大学高年级学生、研究生和遥感领域工程技术人员阅读，也可供大气遥感领域和安检成像领域的研究人员参考借鉴。
作者简介
胡伟东，北京理工大学毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室博士生导师，首都师范大学太赫兹光电子学教育部重点实验室外聘教授，主要研究方向是太赫兹空间探测与遥感技术。承担国家自然科学基金重大科学仪器项目（61527805），“十二五”民用航天太赫兹成像重大项目和国防重大项目，参与“风云四号”气象卫星研制任务。2011年获中华人民共和国国防科学技术进步奖； 2012年，研制国内部220 GHz太赫兹雷达，并取得良好实验结果，2016年在甘肃敦煌和新疆塔克拉玛干率先开展了太赫兹雷达远距离探测研究。在期刊和国际会议发表论文30篇，SCI检索6篇，申请发明专利6项。 学术兼职方面：担任国际CONASENSE协会中国区副主席，中欧气象雷达学术论坛组委会主席、毫米波太赫兹产业联盟副理事长，工业与信息化部无线电频率规划专家组专家，中国通信学会天线与射频技术专委会委员，中国工程院院刊《信息与电子工程前沿（英文）》客座编委，多次担任国际会议 Session Chair，担任IEEE Transaction on Antenna and Propagation和《电子学报》审稿专家。
目录
第 1 章 绪论 001
1. 1 空间太赫兹遥感技术 002
1. 2 空间太赫兹遥感技术的发展 003
1. 2. 1 国外发展现状 003
1. 2. 2 国内发展现状 006
1. 3 空间太赫兹遥感技术的应用 007
1. 4 空间太赫兹技术的相关应用 011
1. 4. 1 空间通信 011
1. 4. 2 空间探测雷达 016
1. 4. 3 太赫兹人体安检成像 018
参考文献 019
第 2 章 空间太赫兹遥感理论 025
2. 1 太赫兹辐射基本理论 026
2. 1. 1 普朗克黑体辐射定律 026
2. 1. 2 瑞利 - 琼斯定律 027
2. 2 大气传输方程 028
2. 3 大气分子的吸收与散射 029
2. 3. 1 大气吸收 029
2. 3. 2 大气散射 031
2. 4 太赫兹波与大气的相互作用 033
2. 4. 1 太赫兹波谱 033
2. 4. 2 太赫兹波的吸收与衰减 038
参考文献 040
第 3 章 太赫兹遥感辐射计 043
3. 1 太赫兹辐射计的类型 044
3. 1. 1 全功率型辐射计 044
3. 1. 2 迪克型辐射计 046
3. 2 太赫兹辐射计的空间分辨率 047
3. 3 太赫兹辐射计的指标 050
3. 4 太赫兹辐射计的相关应用 051
参考文献 053
第 4 章 太赫兹反射面天线及其容差分析 055
4. 1 反射面天线的工作原理及主要参数 056
4. 1. 1 天馈系统基本组成及工作原理 056
4. 1. 2 主要参数及指标 057
4. 2 反射面天线系统建模与仿真 058
4. 3 反射面天线热形变对天线性能的影响 059
4. 4 反射面天线位变对天线性能的影响 061
4. 4. 1 天线第 一副反射面位变仿真分析 061
4. 4. 2 天线第二副反射面位变仿真分析 069
4. 4. 3 小结 074
参考文献 075
第 5 章 太赫兹辐射计定标与接收机链路 077
5. 1 国内外辐射计定标方法 078
5. 2 太赫兹辐射计定标方法 079
5. 2. 1 周期两点定标法 079
5. 2. 2 定标误差分析 081
5. 3 接收机系统仿真 082
5. 3. 1 接收机关键参数 082
5. 3. 2 接收机通道仿真 083
5. 4 接收机通道增益压缩仿真 099
参考文献 106
第 6 章 空间太赫兹遥感图像 107
6. 1 遥感图像退化模型 108
6. 2 遥感图像质量评价指标 110
6. 2. 1 不需要参考图像的评价指标 110
6. 2. 2 需要参考图像的评价指标 111
6. 3 遥感分辨率增强技术 114
6. 4 遥感图像复原技术 118
参考文献 120
第 7 章 过采样数据空间分辨率增强 125
7. 1 过采样数据 126
7. 2 维纳滤波去卷积算法 126
7. 2. 1 算法概述 126
7. 2. 2 实验结果与分析 128
7. 3 Backus - Gilbert 反演算法 131
7. 3. 1 算法概述 131
7. 3. 2 模拟数据分析 137
7. 3. 3 MWRI 实测数据分析 145
7. 4 改进维纳滤波去卷积算法 148
7. 4. 1 改进维纳滤波去卷积算法原理 149
7. 4. 2 模拟数据仿真 150
7. 4. 3 模拟数据处理与分析 155
7. 4. 4 实测数据处理与分析 163
参考文献 169
第 8 章 非过采样数据空间分辨率增强 171
8. 1 非过采样数据 172
8. 2 插值重建算法 172
8. 2. 1 算法概述 172
8. 2. 2 模拟数据仿真及分析 175
8. 2. 3 实测数据处理及分析 177
8. 3 超分辨重建算法 180
8. 3. 1 算法概述 180
8. 3. 2 插值重采样 180
8. 3. 3 逆滤波 182
8. 3. 4 模拟数据分析 182
8. 3. 5 MWRI 实测数据分析 184
8. 4 图像融合技术 186
8. 4. 1 算法概述 186
8. 4. 2 模拟数据分析 188
8. 4. 3 MWRI 实测数据分析 191
参考文献 196
第 9 章 基于深度学习的遥感图像复原 197
9. 1 基于卷积神经网络的遥感图像超分辨 198
9. 1. 1 卷积神经网络 198
9. 1. 2 遥感图像超分辨 200
9. 1. 3 遥感图像退化模型 201
9. 2 基于 SRCNN 的遥感图像超分辨 204
9. 3 基于 EDSR 网络的遥感图像超分辨 217
9. 4 基于可调网络的遥感图像分辨率匹配 227
参考文献 248
第 10 章 太赫兹遥感技术在人体安检中的应用 253
10. 1 太赫兹人体安检成像技术现状 254
10. 2 太赫兹人体安检成像指标 257
10. 2. 1 辐射计性能指标 257
10. 2. 2 图像去噪质量评价指标 258
10. 3 太赫兹人体安检成像去噪算法 260
10. 3. 1 被动安检常见噪声类型 261
10. 3. 2 小波域安检图像噪声类型估计 262
10. 3. 3 应用于太赫兹安检成像的全变差去噪 265
10. 4 太赫兹人体安检图像特征提取与图像分割 270
10. 4. 1 被动安检图像特征结构分析 270
10. 4. 2 相对全变差算法结构特征提取 271
10. 4. 3 被动安检图像分割 272
参考文献 276
附录 术语表 277
索引 281
1. 1 空间太赫兹遥感技术 002
1. 2 空间太赫兹遥感技术的发展 003
1. 2. 1 国外发展现状 003
1. 2. 2 国内发展现状 006
1. 3 空间太赫兹遥感技术的应用 007
1. 4 空间太赫兹技术的相关应用 011
1. 4. 1 空间通信 011
1. 4. 2 空间探测雷达 016
1. 4. 3 太赫兹人体安检成像 018
参考文献 019
第 2 章 空间太赫兹遥感理论 025
2. 1 太赫兹辐射基本理论 026
2. 1. 1 普朗克黑体辐射定律 026
2. 1. 2 瑞利 - 琼斯定律 027
2. 2 大气传输方程 028
2. 3 大气分子的吸收与散射 029
2. 3. 1 大气吸收 029
2. 3. 2 大气散射 031
2. 4 太赫兹波与大气的相互作用 033
2. 4. 1 太赫兹波谱 033
2. 4. 2 太赫兹波的吸收与衰减 038
参考文献 040
第 3 章 太赫兹遥感辐射计 043
3. 1 太赫兹辐射计的类型 044
3. 1. 1 全功率型辐射计 044
3. 1. 2 迪克型辐射计 046
3. 2 太赫兹辐射计的空间分辨率 047
3. 3 太赫兹辐射计的指标 050
3. 4 太赫兹辐射计的相关应用 051
参考文献 053
第 4 章 太赫兹反射面天线及其容差分析 055
4. 1 反射面天线的工作原理及主要参数 056
4. 1. 1 天馈系统基本组成及工作原理 056
4. 1. 2 主要参数及指标 057
4. 2 反射面天线系统建模与仿真 058
4. 3 反射面天线热形变对天线性能的影响 059
4. 4 反射面天线位变对天线性能的影响 061
4. 4. 1 天线第 一副反射面位变仿真分析 061
4. 4. 2 天线第二副反射面位变仿真分析 069
4. 4. 3 小结 074
参考文献 075
第 5 章 太赫兹辐射计定标与接收机链路 077
5. 1 国内外辐射计定标方法 078
5. 2 太赫兹辐射计定标方法 079
5. 2. 1 周期两点定标法 079
5. 2. 2 定标误差分析 081
5. 3 接收机系统仿真 082
5. 3. 1 接收机关键参数 082
5. 3. 2 接收机通道仿真 083
5. 4 接收机通道增益压缩仿真 099
参考文献 106
第 6 章 空间太赫兹遥感图像 107
6. 1 遥感图像退化模型 108
6. 2 遥感图像质量评价指标 110
6. 2. 1 不需要参考图像的评价指标 110
6. 2. 2 需要参考图像的评价指标 111
6. 3 遥感分辨率增强技术 114
6. 4 遥感图像复原技术 118
参考文献 120
第 7 章 过采样数据空间分辨率增强 125
7. 1 过采样数据 126
7. 2 维纳滤波去卷积算法 126
7. 2. 1 算法概述 126
7. 2. 2 实验结果与分析 128
7. 3 Backus - Gilbert 反演算法 131
7. 3. 1 算法概述 131
7. 3. 2 模拟数据分析 137
7. 3. 3 MWRI 实测数据分析 145
7. 4 改进维纳滤波去卷积算法 148
7. 4. 1 改进维纳滤波去卷积算法原理 149
7. 4. 2 模拟数据仿真 150
7. 4. 3 模拟数据处理与分析 155
7. 4. 4 实测数据处理与分析 163
参考文献 169
第 8 章 非过采样数据空间分辨率增强 171
8. 1 非过采样数据 172
8. 2 插值重建算法 172
8. 2. 1 算法概述 172
8. 2. 2 模拟数据仿真及分析 175
8. 2. 3 实测数据处理及分析 177
8. 3 超分辨重建算法 180
8. 3. 1 算法概述 180
8. 3. 2 插值重采样 180
8. 3. 3 逆滤波 182
8. 3. 4 模拟数据分析 182
8. 3. 5 MWRI 实测数据分析 184
8. 4 图像融合技术 186
8. 4. 1 算法概述 186
8. 4. 2 模拟数据分析 188
8. 4. 3 MWRI 实测数据分析 191
参考文献 196
第 9 章 基于深度学习的遥感图像复原 197
9. 1 基于卷积神经网络的遥感图像超分辨 198
9. 1. 1 卷积神经网络 198
9. 1. 2 遥感图像超分辨 200
9. 1. 3 遥感图像退化模型 201
9. 2 基于 SRCNN 的遥感图像超分辨 204
9. 3 基于 EDSR 网络的遥感图像超分辨 217
9. 4 基于可调网络的遥感图像分辨率匹配 227
参考文献 248
第 10 章 太赫兹遥感技术在人体安检中的应用 253
10. 1 太赫兹人体安检成像技术现状 254
10. 2 太赫兹人体安检成像指标 257
10. 2. 1 辐射计性能指标 257
10. 2. 2 图像去噪质量评价指标 258
10. 3 太赫兹人体安检成像去噪算法 260
10. 3. 1 被动安检常见噪声类型 261
10. 3. 2 小波域安检图像噪声类型估计 262
10. 3. 3 应用于太赫兹安检成像的全变差去噪 265
10. 4 太赫兹人体安检图像特征提取与图像分割 270
10. 4. 1 被动安检图像特征结构分析 270
10. 4. 2 相对全变差算法结构特征提取 271
10. 4. 3 被动安检图像分割 272
参考文献 276
附录 术语表 277
索引 281
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