本书着重对超宽带信号的穿透探测、精确定位和穿透成像等进行研究，按照矿井下防爆和本安要求，选用不同频率和功率的超宽带信号进行测试，确定最适合矿井下功率和频率的超宽带信号。主要包括以下几个内容：一是总结现在常用的几种穿透探测信号之间的优缺点，分析了超宽带信号应用于矿井下穿透塌方障碍物的优势；从超宽带信号的定义出发，介绍常见的几种信号波形——冲激脉冲信号、线性调频信号、步进变频信号和噪声信号；给出了适用于矿井下的超宽带单脉冲波形，研究信号发射功率、信号传送速度与通信系统的信号传送距离之间的关系。二是研究了超宽带在煤矿井下精确定位。三是分析了煤矿井下超宽带信号的穿透特性。四是研究了超宽带信号穿透双层塌方体的衰减特性。五是研究了煤矿井下超宽带信号穿透塌方体生命特征检测方法。六是研究了煤矿井下超宽带回波信号的杂波抑制方法。七是研究了煤矿井下超宽带信号穿透塌方体成像算法。

1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 超宽带技术简介
1.3 煤矿井下无线救援通信系统发展现状
1.4 超宽带探测成像技术在矿井下的应用现状
1.5 矿井下超宽带穿透特性及成像算法研究现状
1.6 本书主要研究内容
2 超宽带信号在矿井下穿透探测的频段选取
2.1 超宽带井下传播特性
2.2 超宽带煤矿信道研究
2.3 井下噪声干扰
2.4 井下超宽带穿透探测信号波形
2.5 适用于矿井下的超宽带单脉冲波形
2.6 本章小结
3 超宽带井下精确定位的研究
3.1 超宽带无线信号的产生
3.2 超宽带信号频谱研究
3.3 超宽带井下无线测距定位技术
3.4 井下超宽带定位方案
3.5 井下NLOS环境下定位算法及其仿真分析
3.6 本章小结
4 矿井下超宽带信号的穿透特性分析
4.1 塌方体障碍物分析
4.2 超宽带信号的数学模型建立
4.3 常用电磁计算方法
4.4 超宽带信号在塌方体内的传输特性分析
4.5 超宽带信号在塌方体界面的透射特性分析
4.6 仿真分析
4.7 本章小结
5 矿井下超宽带信号穿透双层塌方体特性研究
5.1 基本理论
5.2 时域有限差分法
5.3 建模与仿真
5.4 常用方法分析
5.5 基于经验模态分解和小波阈值滤波相结合的方法去除直达波
5.6 本章小结
6 矿井下超宽带信号穿透塌方体生命特征检测方法研究
6.1 生命体微多普勒概念及检测方法
6.2 矿井下超宽带检测生命信号模型
6.3 基于SVD与EMD的生命信号重构算法
6.4 实验结果分析
6.5 本章小结
7 矿井下超宽带信号的杂波抑制方法研究
7.1 矿井下穿透杂波模型
7.2 传统杂波抑制方法的分析
7.3 EMD与ICA-R的杂波抑制
7.4 PCA和SaS结合的杂波抑制算法研究
7.5 本章小结
8 矿井下超宽带穿透塌方体成像算法研究
8.1 井下超宽带雷达系统概述
8.2 基于TD-Ray技术的穿透传播模型
8.3 基于SVM的塌方体后目标识别算法
8.4 仿真结果分析
8.5 基于CS的井下超宽带回波信号的补偿算法研究
8.6 仿真实验与分析
8.7 超宽带穿透矿井塌方体的逆散射成像算法
8.8 本章小结
参考文献