本书系统阐述了涡旋波雷达在探测与成像领域应用中的新研究成果。全书共8章，主要内容包括：涡旋波雷达成像分辨率表征与分析，正负双模态、分数阶涡旋电磁波二维成像方法，基于多模态叠加的涡旋电磁波三维成像方法，基于OAM模态干涉的涡旋波雷达三维重构方法，以及基于OAM域谱估计的涡旋波雷达三维成像方法等。本书重点瞄准涡旋波雷达成像技术在机载平台、车载平台无人系统目标及环境感知等领域的应用，归纳了涡旋波雷达成像分辨原理、成像超分辨性能表征、涡旋电磁波目标二维成像和三维成像等重要问题的认识，兼具理论前沿性和应用先进性。本书可以作为高等院校信息与通信工程、电子科学与技术等专业研究生学习新体制雷达成像理论的参考书，对从事雷达目标成像和涡旋电磁波技术研究的科技工作者和工程技术人员也具有较大的参考价值。

刘康，博士，国防科技大学教授、博导，国家优秀青年科学基金项目获得者，新时代青年先锋、全国青年岗位能手，全国高校黄大年式教师团队成员。长期从事雷达超分辨成像、涡旋波雷达技术研究工作，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题等项目10余项，第一通讯作者发表SCI收录论文40余篇，授权发明专利15项，出版学术专著2部。获省部级科技奖励一等奖2项、教学成果一等奖1项。

目 录
第1章 绪论1
1.1 引言1
1.2 涡旋电磁波技术介绍2
1.2.1 涡旋电磁波技术发展概述2
1.2.2 涡旋电磁波目标散射特性12
1.3 涡旋波雷达目标成像技术发展现状13
1.3.1 涡旋波雷达二维成像研究现状13
1.3.2 涡旋波雷达三维成像研究现状21
1.4 本书结构及内容安排24
参考文献25
第2章 涡旋波雷达成像分辨率表征与分析35
2.1 引言35
2.2 涡旋波雷达成像模型36
2.3 涡旋波雷达方位维成像超分辨性能表征38
2.3.1 忽略贝塞尔幅度项的方位维成像基本分辨能力38
2.3.2 考虑贝塞尔幅度项的方位维成像基本分辨能力41
2.4 涡旋波雷达俯仰维成像分辨性能表征49
2.4.1 俯仰维成像基本分辨能力49
2.4.2 俯仰分辨性能影响因素51
2.5 本章小结57
参考文献57
第3章 正负双模态涡旋电磁波二维成像方法59
3.1 引言59
3.2 正负双模态涡旋电磁波产生59
3.2.1 模态复用涡旋电磁波产生60
3.2.2 正负双模态复用涡旋电磁波产生62
3.3 正负双模态涡旋电磁波成像67
3.3.1 多发?多收成像方法67
3.3.2 多发?单收成像方法77
3.4 实验验证与结果分析85
3.4.1 正负双模态成像实验系统86
3.4.2 正负双模态成像实验处理结果87
3.5 本章小结90
参考文献90
第4章 分数阶涡旋电磁波二维成像方法91
4.1 引言91
4.2 分数阶涡旋电磁波产生及特性分析91
4.2.1 分数阶涡旋电磁波产生方法91
4.2.2 辐射场特性与质量分析94
4.3 分数阶涡旋电磁波成像模型97
4.4 分数阶涡旋电磁波成像性能100
4.4.1 方位维成像仿真与分析100
4.4.2 扩展目标成像仿真与分析103
4.5 本章小结107
参考文献108
第5章 基于多模态叠加的涡旋电磁波三维成像方法109
5.1 引言109
5.2 多模态叠加涡旋电磁波设计与特性分析110
5.2.1 多模态叠加涡旋电磁波产生设计110
5.2.2 多模态叠加涡旋电磁波辐射场特性分析113
5.2.3 多模态叠加涡旋电磁波加权因子特性分析120
5.3 基于OAM模态叠加的涡旋波雷达三维成像方法122
5.3.1 遍历整数阶涡旋电磁波三维成像场景123
5.3.2 多模态叠加涡旋电磁波三维成像场景126
5.3.3 频率?OAM相位激励因子联合调制成像算法129
5.4 实验验证与结果分析132
5.4.1 点阵目标仿真数据验证132
5.4.2 复杂目标电磁计算数据验证143
5.5 本章小结145
参考文献145
第6章 基于OAM模态干涉的涡旋波雷达三维重构方法146
6.1 引言146
6.2 基于OAM模态干涉的涡旋电磁波三维重构模型147
6.2.1 基于OAM模态干涉的目标方位角重构原理147
6.2.2 OAM单模态下的目标距离?俯仰角成像149
6.2.3 基于OAM模态干涉的目标三维重构场景156
6.3 基于少量OAM模态干涉的目标三维重构方法160
6.3.1 OAM双模态干涉三维成像算法160
6.3.2 重构性能表征与模态干涉策略162
6.3.3 OAM三模态干涉三维成像算法165
6.4 实验验证与结果分析168
6.4.1 OAM单模态下的目标距离?俯仰角成像实验168
6.4.2 基于OAM模态干涉的目标三维重构实验177
6.5 本章小结190
参考文献191
第7章 基于OAM域谱估计的涡旋波雷达三维成像方法192
7.1 引言192
7.2 多发?多收模式涡旋波雷达三维成像方法193
7.2.1 多发?多收模式涡旋波雷达三维成像场景193
7.2.2 基于MBP-OAM域谱估计的三维成像算法195
7.2.3 三维分辨性能影响因素197
7.3 多发?单收模式涡旋波雷达三维成像方法198
7.3.1 多发?单收模式涡旋波雷达三维成像场景198
7.3.2 基于PFI-IAA谱估计的三维成像算法201
7.4 实验验证与结果分析213
7.4.1 仿真数据验证213
7.4.2 电磁计算数据验证222
7.4.3 实测数据验证223
7.5 本章小结225
参考文献226
第8章 若干开放性问题227
8.1 本书工作总结227
8.2 未来研究展望228