時(shí)間反演電磁學(xué)（第二版）

目錄
**篇時(shí)間反演電磁學(xué)的背景和基礎(chǔ)
第1章緒論3
1.1電磁時(shí)間反演理論進(jìn)展簡(jiǎn)介5
1.2電磁時(shí)間反演實(shí)現(xiàn)進(jìn)展簡(jiǎn)介6
1.3電磁時(shí)間反演應(yīng)用進(jìn)展簡(jiǎn)介7
1.3.1時(shí)間反演大容量無(wú)線通信7
1.3.2時(shí)間反演密集多端口陣列8
1.3.3時(shí)間反演自適應(yīng)波束/場(chǎng)綜合8
1.3.4時(shí)間反演遠(yuǎn)距離無(wú)線輸能9
1.3.5時(shí)間反演遠(yuǎn)場(chǎng)雷達(dá)成像9
1.3.6時(shí)間反演超分辨率探測(cè)10
1.3.7時(shí)間反演智能電磁逆設(shè)計(jì)10
1.4本書(shū)內(nèi)容導(dǎo)讀11
參考文獻(xiàn)12
第2章時(shí)變電磁場(chǎng)的基本理論16
2.1電磁場(chǎng)基本方程16
2.2場(chǎng)的輔助位函數(shù)表示法18
2.2.1Lorentz輔助位19
2.2.2用兩個(gè)標(biāo)量位表示無(wú)源區(qū)的場(chǎng)21
2.2.3Hertz矢量位22
2.3場(chǎng)的積分表達(dá)式23
2.3.1無(wú)界空間中波動(dòng)方程的積分形式解23
2.3.2有界空間中波動(dòng)方程的積分形式解29
參考文獻(xiàn)31
第二篇時(shí)間反演電磁波的傳播特性
第3章時(shí)間反演電磁波的基本特性35
3.1時(shí)間反演解35
3.2時(shí)間反演腔36
3.2.1標(biāo)量波動(dòng)問(wèn)題的時(shí)間反演腔36
3.2.2矢量波動(dòng)問(wèn)題的時(shí)間反演腔39
3.2.3矢量時(shí)間反演場(chǎng)的空間聚焦特性42
3.3時(shí)間反演鏡49
參考文獻(xiàn)51
習(xí)題52
第4章時(shí)間反演電磁波在腔體內(nèi)的聚焦特性53
4.1邊界條件對(duì)時(shí)間反演電磁場(chǎng)空間聚焦模式的影響53
4.1.1矩形金屬腔中的時(shí)間反演多中心聚焦53
4.1.2平行板波導(dǎo)中時(shí)間反演電磁場(chǎng)的環(huán)狀連續(xù)聚焦57
4.2波導(dǎo)內(nèi)的時(shí)間反演場(chǎng)62
4.2.1矩形波導(dǎo)內(nèi)的TEm0模式的時(shí)間反演場(chǎng)62
4.2.2一端短路的矩形波導(dǎo)內(nèi)的TEm0模式的時(shí)間反演場(chǎng)68
參考文獻(xiàn)72
第5章散射結(jié)構(gòu)輔助的時(shí)間反演超分辨率聚焦73
5.1小金屬球散射場(chǎng)分析73
5.1.1偶極子源激勵(lì)情況散射場(chǎng)求解73
5.1.2單金屬散射體情況并矢格林函數(shù)分析84
5.1.3金屬球陣列情況并矢格林函數(shù)分析87
5.2小金屬球輔助的時(shí)間反演超分辨率聚焦89
5.2.1時(shí)間反演場(chǎng)超分辨率聚焦數(shù)值求解結(jié)果89
5.2.2小金屬球輔助的聚焦分辨率討論91
5.3金屬絲陣列輔助的時(shí)間反演遠(yuǎn)場(chǎng)超分辨率聚焦95
5.3.1周期金屬絲陣列的模式轉(zhuǎn)換原理96
5.3.2平面金屬絲陣列輔助的遠(yuǎn)場(chǎng)超分辨率聚焦100
5.3.3平面金屬絲陣列輔助的時(shí)間反演遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦實(shí)驗(yàn)102
5.3.4加載金屬絲陣列的時(shí)間反演微結(jié)構(gòu)天線104
5.4缺陷超表面輔助的時(shí)間反演遠(yuǎn)場(chǎng)超分辨率聚焦105
5.4.1時(shí)間反演空間電磁場(chǎng)賦形105
5.4.2缺陷超表面輔助的時(shí)間反演超分辨率空間電磁場(chǎng)賦形107
參考文獻(xiàn)109
習(xí)題110
第三篇時(shí)間反演電磁波應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)
第6章時(shí)間反演信號(hào)的時(shí)域聚焦113
6.1從信道響應(yīng)的角度看時(shí)間反演時(shí)域聚焦113
6.1.1時(shí)間反演多用戶(hù)系統(tǒng)的信道矩陣分析113
6.1.2亞波長(zhǎng)間距一般天線陣列的時(shí)間反演時(shí)域聚焦115
6.1.3二次相位色散對(duì)亞波長(zhǎng)陣列的影響117
6.2基于時(shí)間反演時(shí)域聚焦特性的密集多通道天線120
6.2.1色散分多址接入技術(shù)120
6.2.2色散延遲線加載的密集多通道天線122
6.3基于時(shí)間反演信號(hào)聚焦的時(shí)域匿跡通信系統(tǒng)125
參考文獻(xiàn)127
第7章時(shí)間反演超寬帶脈沖通信128
7.1超寬帶室內(nèi)信道模型128
7.1.1IEEE802.15.3a超寬帶室內(nèi)信道模型128
7.1.2確定信道模型131
7.2時(shí)間反演超寬帶脈沖通信系統(tǒng)仿真133
7.3時(shí)間反演超寬帶脈沖通信的功率優(yōu)化控制137
7.3.1時(shí)間反演信號(hào)和補(bǔ)償系數(shù)137
7.3.2確定信道下功率補(bǔ)償后的系統(tǒng)性能138
7.4后置時(shí)間反演MIMO超寬帶通信140
7.4.1后置時(shí)間反演MIMO超寬帶通信系統(tǒng)140
7.4.2后置時(shí)間反演MIMO超寬帶通信性能分析142
7.5室內(nèi)超寬帶動(dòng)態(tài)時(shí)間反演系統(tǒng)的魯棒性分析147
7.6時(shí)間反演超寬帶脈沖數(shù)據(jù)傳輸通信實(shí)驗(yàn)151
7.6.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)151
7.6.2編碼、調(diào)制與解調(diào)152
7.6.3信息傳輸實(shí)驗(yàn)153
參考文獻(xiàn)154
第8章時(shí)間反演系統(tǒng)響應(yīng)和時(shí)間反演算子156
8.1時(shí)間反演鏡的系統(tǒng)響應(yīng)156
8.1.1回波模式的時(shí)間反演鏡156
8.1.2傳輸模式的時(shí)間反演鏡157
8.2標(biāo)量波時(shí)間反演算子157
8.2.1時(shí)間反演算子及其特征值系統(tǒng)157
8.2.2迭代時(shí)間反演鏡法159
8.3電磁波時(shí)間反演算子161
8.3.1玻恩近似161
8.3.2回波模式時(shí)間反演算子163
8.3.3傳輸模式時(shí)間反演算子165
8.4多散射下的傳輸矩陣和時(shí)間反演算子166
參考文獻(xiàn)170
習(xí)題170
第9章時(shí)間反演成像算法171
9.1標(biāo)量波時(shí)間反演算子分解法171
9.2電磁波時(shí)間反演算子分解法173
9.2.1回波模式特征值分析及偽譜定義173
9.2.2傳輸模式特征值分析及偽譜定義174
9.3標(biāo)量波時(shí)間反演多信號(hào)分類(lèi)法175
9.4電磁波時(shí)間反演多信號(hào)分類(lèi)法179
9.4.1特征值系統(tǒng)和TR-MUSIC偽譜定義179
9.4.2擴(kuò)展目標(biāo)的TR-MUSIC探測(cè)與成像180
參考文獻(xiàn)186
第10章時(shí)間反演超分辨率成像與探測(cè)188
10.1光柵結(jié)構(gòu)的散射場(chǎng)分析188
10.1.1p極化波189
10.1.2s極化波192
10.2光柵結(jié)構(gòu)輔助的目標(biāo)超分辨率成像194
10.2.1源目標(biāo)成像194
10.2.2散射體目標(biāo)成像198
10.3平面諧振微結(jié)構(gòu)陣列輔助的拓展目標(biāo)超分辨率成像203
10.4基于時(shí)間反演相位紋的亞波長(zhǎng)擾動(dòng)識(shí)別206
10.4.1時(shí)間反演時(shí)頻相位紋構(gòu)建206
10.4.2基于時(shí)間反演時(shí)頻相位紋-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的亞波長(zhǎng)物體識(shí)別與定位208
參考文獻(xiàn)210
習(xí)題210
第11章時(shí)間反演無(wú)線功率傳輸211
11.1時(shí)間反演定域功率傳輸211
11.2基于時(shí)間反演的大規(guī)模MIMO能量傳輸系統(tǒng)213
11.2.1基于時(shí)間反演的大規(guī)模MIMO能量傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)213
11.2.2基于時(shí)間反演的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中功率平衡方案216
11.3基于時(shí)間反演的無(wú)線信能同傳技術(shù)218
11.3.1時(shí)間反演無(wú)線信能同傳理論218
11.3.2時(shí)間反演無(wú)線信能同傳系統(tǒng)仿真222
11.3.3時(shí)間反演無(wú)線信能同傳實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)225
參考文獻(xiàn)228
第12章時(shí)間反演波束/場(chǎng)綜合229
12.1時(shí)間反演電磁波的自適應(yīng)方向回溯特性229
12.1.1時(shí)間反演波束綜合方法229
12.1.2時(shí)間反演綜合方法的波束特征230
12.1.3波束綜合算例233
12.2基于時(shí)間反演的波束畸變糾正235
12.2.1天線罩輻射波束指向角偏差縮小236
12.2.2天線罩輻射波束畸變糾正237
12.3基于時(shí)間反演的場(chǎng)綜合238
12.3.1時(shí)間反演-向量擬合場(chǎng)綜合方法原理238
12.3.2場(chǎng)綜合案例240
參考文獻(xiàn)241
第13章時(shí)間反演電磁器件逆設(shè)計(jì)243
13.1基于時(shí)間反演的電磁器件端口場(chǎng)與內(nèi)部場(chǎng)轉(zhuǎn)換243
13.1.1電磁器件端口場(chǎng)與內(nèi)部場(chǎng)的轉(zhuǎn)換理論243
13.1.2端口場(chǎng)與內(nèi)部場(chǎng)轉(zhuǎn)換的案例驗(yàn)證245
13.2基于時(shí)間反演初值加速拓?fù)鋬?yōu)化249
13.2.1介質(zhì)導(dǎo)波器件拓?fù)鋬?yōu)化模型249
13.2.2基于時(shí)間反演的拓?fù)鋬?yōu)化初值求解方法250
13.2.3介質(zhì)導(dǎo)波器件初值求解算例252
13.2.4時(shí)間反演初值加速拓?fù)鋬?yōu)化算例255
參考文獻(xiàn)258
第四篇時(shí)間反演電磁信號(hào)的產(chǎn)生
第14章電磁時(shí)間反演鏡的實(shí)現(xiàn)263
14.1基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)電磁信號(hào)時(shí)間反演263
14.2基于時(shí)域成像原理實(shí)現(xiàn)電磁信號(hào)時(shí)間反演264
14.2.1時(shí)域成像原理264
14.2.2實(shí)現(xiàn)方案267
14.2.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證269
14.3基于色散補(bǔ)償原理實(shí)現(xiàn)電磁信號(hào)時(shí)間反演271
14.3.1理論推導(dǎo)及反演條件271
14.3.2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證273
14.4基于瞬變介質(zhì)實(shí)現(xiàn)電磁信號(hào)時(shí)間反演275
14.4.1空(時(shí))不連續(xù)性界面處電磁散射的理論分析275
14.4.2瞬變介質(zhì)數(shù)值仿真276
14.4.3基于時(shí)變傳輸線實(shí)現(xiàn)電磁信號(hào)波形時(shí)間反演278
參考文獻(xiàn)281
習(xí)題282