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《海面電磁與光散射特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文海面電磁與光散射特性研究姓名：張延冬申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：無線電物理指導(dǎo)教師：吳振森20041001摘要本文首先總結(jié)了目前為止海面模擬的各種方法，包括統(tǒng)計模型與分形模型·并且針對傳統(tǒng)的分形模型的局限性，重點討論了擴展的分形模型。在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)的雙尺度法進行修正來計算二維海面的電磁散射，用數(shù)值方法得到了大尺度粗糙度每一點的斜率，利用Z—BUFFER消隱算法數(shù)值計算了遮擋函數(shù)，同時考慮了大尺度粗糙度的曲率效應(yīng)，通過與實測數(shù)據(jù)進行對比驗證了修正的雙尺度法的正確性。在構(gòu)造二維時變動態(tài)海面
2、的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬得到了不同參數(shù)條件下的海雜波時間序列。采用混沌理論進行海雜波特性分析，討論了重構(gòu)栩空間及計算關(guān)聯(lián)維數(shù)的具體過程，并給出了計算最大Lyapunov指數(shù)的方法，這種方法對雜波時間序列的長度沒有限制，并且容易實現(xiàn)。采用積分方程法推導(dǎo)出了二維粗糙面的雙頻互相關(guān)和角相關(guān)函數(shù)，數(shù)值計算了具有不同粗糙度的良導(dǎo)體粗糙面的雙頻互相關(guān)函數(shù)，在此基礎(chǔ)上分別計算了二i維粗糙面對6脈沖、Gaussian脈沖和矩形脈沖的散射，并給出了散射脈沖的波形。基于Gram—Charlie分布函數(shù)并利用三階統(tǒng)計特性推導(dǎo)出了非Ga
3、ussian二維粗糙面的雙頻互相關(guān)和角相關(guān)函數(shù)的計算公式，并以二維海面為例計算了其對幾利，典型波形脈沖的散射，討論了脈沖展寬效應(yīng)。將面元法與Kirchhoff近似和微擾法相結(jié)合數(shù)值計算了海面的光散射，采用Lowtran7軟件得到了陽光和天背景的輻射，在此基礎(chǔ)上研究了我國東南沿海不同時刻、波段和海況下海面對陽光和天背景輻射的散射。關(guān)鍵詞：海面模擬電磁散射雙尺度法混沌積分方程法脈沖光散射ABSTRACTInthispaperthemethodsformodelingseasurfacesal'eoutlined，i
4、ncludingstatisticalmodeIsandfractalmodelswithemphasisontheextendedfractalmodels，thentheconventionaltwo．scalemodelismodifiedtOcalculatetheelectromagneticscatteringfromtwo—dimensionalroughseasurface．Theslopeoflargeroughnessisobtainednumerically．Forlargeinciden
5、tangletheZ—BUFFERmethodisappliedtocalculatetheshadowingfunctionandthecurvatureeffectoflargeroughnessistakenintoconsideration．Bycontrastwithexperimentaldataitcanbeconcludedthatthemodifiedtwo．scalemodeliseffoctive．Thetwo．．dimensionaltime．-varyingseasurfaceisge
6、neratedandseveralsetsoftimeseriesofbackscatteringcoefficientfromitfordifferentparametersisobtainedwithmodifiedtwo—scalemodel．ThenthechaostheoryisappliedtOanalyzeseaclutter．Thephasespacereconstructiontechniqueandcalculationofcorrelationdimensionarediscussed，a
7、ndamethodforcalculatingthelargestLyapunovexponentispresented，whichplacesnorestrictiononthelengthoftimeseriesandiseasytoimplement．ThemutualcoherenceandangularcorrelationfunctionofscatteredwavefromtwodimensionalroughsurfacesisderivedwitllIntegralEquationModela
8、ndthencalculatedforperfectlyconductingroughsurfaces，thenthescatteringofincidentpulsewavewithdifferentshapeiScalculatedandtheshapeofscatteredpulseispresented．Themutualcoherenceandangularcorrelati
