時(shí)變海面與目標(biāo)復(fù)合電磁散射研究.pdf

1、對(duì)于實(shí)際地海環(huán)境雜波特性的研究是復(fù)雜環(huán)境中目標(biāo)識(shí)別和信號(hào)分離技術(shù)的關(guān)鍵所在，其應(yīng)用涉及遙感、雷達(dá)成像和預(yù)警等眾多領(lǐng)域。論文系統(tǒng)地研究了海面電磁散射及其與電大尺寸目標(biāo)復(fù)合散射問題，重點(diǎn)進(jìn)行時(shí)變海面及其與上方運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波多普勒分析，建立掠入射條件下包含碎浪和船首波的時(shí)域復(fù)合散射模型。論文主要工作如下：
　　 1.首先總結(jié)基于海譜的海面幾何建模方法，并采用Creamer模型生成二維非線性海面。在此基礎(chǔ)上分別采用修正的雙尺度法和迭代基

2、爾霍夫近似方法分析海面電磁散射。通過引入曲率項(xiàng)和相位項(xiàng)，修正的雙尺度法可以有效計(jì)算海面同極化的散射場(chǎng)；迭代基爾霍夫近似通過對(duì)海面表面電磁流的修正引入了海面面元之間的多次散射效應(yīng)。利用Z-Buffer技術(shù)對(duì)確定的海面幾何模型進(jìn)行消隱處理，代替了傳統(tǒng)的遮擋函數(shù)。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對(duì)海雜波統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分析。
　　 2.通過修正海面反射系數(shù)和散射路徑，得到適合計(jì)算海面上電大目標(biāo)復(fù)合散射場(chǎng)的四路徑模型?；诨ヒ仔栽韺?duì)二維海面與三維電大目標(biāo)之間

3、耦合場(chǎng)進(jìn)行分析，得到相關(guān)結(jié)論。采用無網(wǎng)格法的基本解方法分析一維粗糙海面及其與目標(biāo)復(fù)合散射，得到與矩量法等同精度的數(shù)值結(jié)果，并且有效提高了計(jì)算效率。
　　 3.鑒于艦船與海面之間形成的類似角反射器結(jié)構(gòu)，采用迭代物理光學(xué)法計(jì)算船體與海面之間多次散射場(chǎng)。利用Z-Buffer技術(shù)處理了艦船-海面復(fù)雜模型的自遮擋現(xiàn)象，并對(duì)迭代的收斂性進(jìn)行討論。通過對(duì)雙站散射截面和基于數(shù)值結(jié)果的合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像仿真，發(fā)現(xiàn)艦船與海面的類似角反射器結(jié)

4、構(gòu)在后向附近產(chǎn)生強(qiáng)烈的耦合散射。
　　 4.基于準(zhǔn)靜態(tài)近似，采用頻域方法進(jìn)行時(shí)變海面艦船目標(biāo)動(dòng)態(tài)雷達(dá)特征信號(hào)建模。從實(shí)際的海面散射環(huán)境出發(fā)，分析海面幾何模型中的非線性項(xiàng)和海浪漂流運(yùn)動(dòng)對(duì)于海面散射多普勒譜的影響。通過引入波浪水平運(yùn)動(dòng)速度分量，得到與實(shí)測(cè)多普勒譜相符的數(shù)值結(jié)果?；谛拚乃穆窂侥Ｐ?，計(jì)算時(shí)變海面上運(yùn)動(dòng)目標(biāo)電磁散射多普勒譜，對(duì)復(fù)合散射各個(gè)分量的多普勒頻移和展寬進(jìn)行研究。
　　 5.針對(duì)掠入射條件下海面外場(chǎng)實(shí)測(cè)中