目标全极化散射特性研究

摘要

全极化雷达系统是目前雷达学界的热门研究方向，人们希望利用电磁波的极化特性拓展雷达系统接收的信息量来提高信噪比，准确探测和识别目标。雷达目标极化散射特性建模以及表征是空中目标探测研究中的基础性内容。在本文的研究工作中，基于混合场积分方程进行了目标散射问题的数值建模，首先对简单目标线极化基下全极化远场散射进行了计算分析。根据典型目标的电磁散射中交叉极化散射强度远低于主极化散射的情况，分析了简单反射器的全极化散射矩阵，得到目标强交叉极化散射的激励条件，并且对新型的交叉极化散射定标体进行了数值建模计算。文中对飞机目标的一些结构进行了散射分析，比较了隐身目标和非隐身目标在电磁谐振状态下全极化散射特性的差异，计算了两种典型无人机的极化散射特性。
　　本文对有多种反射器的组合体目标和无人机模型进行了逆合成孔径雷达成像，交叉极化像和主极化像的不同反映了目标不同结构极化散射机理的差异。文中采用基于全极化一维和二维回波模型的超分辨方法对无人机目标的强散射点位置进行了提取与对比，得到了无人机目标的二维超分辨像。本文也对位于自由空间和海面上方的二面角反射器的散射特性做出了分析。
　　最后本文根据之前得到的无人机强散射点位置，提取了它们的散射矩阵。结合经典的最优极化理论，本文考察了无人机目标强散射点的极化功率响应图。通过对这些散射点极化功率响应的分析，本文得出了极化雷达能够更好地探测识别空域目标的结论。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究历史与现状

1.3 本文内容结构

第二章 极化电磁波表征和电磁散射数值建模理论

2.1 概述

2.2 电磁波传播理论

2.3 极化电磁波的表征

2.4 基于积分方程方法的电磁散射数值建模技术

2.5 本章小结

第三章 目标全极化雷达散射截面分析

3.1 概述

3.2 简单目标的全极化散射截面

3.3 强交叉极化散射机理分析

3.4 飞机目标部件全极化散射截面

3.5 飞行目标极化散射特性

3.6 本章小结

第四章 目标全极化散射中心的提取

4.1 概述

4.2 一维全极化超分辨成像

4.3 目标ISAR成像

4.4 二维全极化超分辨成像

4.5 本章小结

第五章 空域目标极化响应的研究

5.1 概述

5.2 目标极化功率响应理论

5.3 典型散射体的极化功率响应

5.4 复杂目标的极化功率响应

5.5 本章总结

第六章 全文总结和展望

6.1 学位论文工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果