基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵测量方法的研究

摘要

极化散射矩阵完整地描述了雷达目标的电磁散射性能，而且准确，有效的测量目标极化散射矩阵是雷达极化领域很多研究的前提，而比较常见的极化散射矩阵的测量方法有其些许不足，其中比较典型的是，都需要一对极化匹配系数为零的正交极化天线，而这种情况只是理想的，因为在实际中正交极化天线之间不可避免的存在一定的互相干扰，所以研究目标极化散射矩阵的测量问题十分有必要。论文将雷达极化理论以及天线理论相结合，以目标回波极化信息为基础，讨论了雷达回波的模拟技术、极化合成技术以及天线的空域极化特性，并在此基础上，讨论分析了一种基于天线空域极化特性的极化散射矩阵测量方法，并验证了其有效性。论文的主要工作如下：
　　 1.雷达回波信号模拟在雷达系统的设计、研制和调试阶段发挥着十分重要的作用。文中分析了波控码的产生、目标轨迹的产生以及波束与目标交会时释放出的目标信息对雷达信号从产生到接收整个过程中的调制过程，并产生了相应的雷达模拟回波，为雷达信号模拟奠定了基础。
　　 2.讨论了极化合成技术，并利用极化合成技术得到了几种典型而又常见目标的极化响应，并对其进行了分析，为研究复杂目标的散射回波特性提供了理论上的分析方法。
　　 3.分析了矩形口径天线以及圆形口径天线的空域极化特性。在此基础上详细讨论了两种目标极化散射矩阵测量的方法，介绍了算法的原理、并对算法性能进行了分析以及大量计算机仿真，最后对算法的不足也做了分析以及仿真。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

1.1 课题研究背景和意义

1.2 相关问题的研究历史、现状及发展趋势

1.3 论文内容及结构安排

第二章 雷达极化及天线极化相关基础理论

2.1 极化理论

2.1.1极化波概述

2.1.2波的极化

2.1.3 Stokes矢量表示式

2.1.4部分极化波

2.2 散射过程的描述

2.2.1散射几何

2.2.2散射矩阵的表示

2.2.3 Mueller矩阵的技术基础

2.2.4 Kennaugh矩阵的技术基础

2.3 天线的极化与交叉极化

2.4 天线空域极化特性的内涵

2.5 小结

第三章 雷达回波信号的模拟技术研究以及其极化特性

3.1 引言

3.2 雷达回波信号的模拟技术研究

3.2.1雷达回波信号模型

3.2.2雷达回波信号的产生

3.2.3雷达回波信号的模拟产生

3.3 雷达回波的极化特性

3.3.1极化合成技术基础

3.3.2常见典型散射体的极化响应分析

3.4 小结

第四章极化散射矩阵测量方法的研究

4.1 引言

4.2 天线空域极化特性

4.2.1矩形口径天线的空域极化特性

4.2.2圆形口径天线的空域极化特性

4.3 基于天线空域极化特性的目标散射矩阵测量

4.3.1基于时域的测量算法原理分析

4.3.2基于时域测量算法仿真结果及其分析

4.3.3基于频域的测量算法原理分析

4.3.4基于频域的测量算法的仿真结果及其分析

4.3.5多普勒频移对算法的影响

4.4 小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

在校期间研究成果