埋地目標(biāo)電磁響應(yīng)模擬分析工具開發(fā)與時域天線優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文的主要工作是開發(fā)沖擊脈沖探地雷達(Impulsive GPR)的三維仿真分析工具，并優(yōu)化設(shè)計實際雷達的天線。 為了認識探地雷達的探測性能，有必要用數(shù)值模擬的方法來研究各種地質(zhì)條件下雷達信號的反應(yīng)。本文基于電磁波的基本理論，建立了探地雷達的時域有限差分法(FD7D)模型，提出了適合雷達系統(tǒng)性能仿真的行波天線等效模型，并將其推廣到了接收模式下。開發(fā)了嵌入該模型的瞬態(tài)電磁散射仿真工具，并將其應(yīng)用于雷達A掃和B掃正演合成仿真，考察了

2、方位分辨率，天線近地效應(yīng)、天線極化方式、脈沖寬度、土壤性質(zhì)、噪聲等幾方面對雷達性能和成像效果的影響。本文還對采用單發(fā)雙收天線的雷達系統(tǒng)進行了評估。 天線的性能直接影響了雷達的探測性能，本文應(yīng)用時域有限差分法和遺傳算法相結(jié)合，優(yōu)化了適合于雷達的電阻加載領(lǐng)結(jié)天線。 本文的主要貢獻和創(chuàng)新點可以歸納為以下幾個方面： (1)提出了適合探地雷達系統(tǒng)性能仿真的理想行波天線模型，能兼顧模型的合理性與計算量的問題： (2)