生物激励的雷达和声呐 源于自然的灵感

《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。

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
2．3SCAT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