發(fā)布時間：2024-12-21 23:53

　　復雜海況下海雜波信號特征分析在微波遙感、雷達預警探測、海洋參數(shù)反演等領(lǐng)域具有重要意義。本文主要研究復雜海況下包括單純海面、含內(nèi)波海面、含破碎浪及泡沫海面以及海面與上方目標復合散射問題,建立了復雜海況電大非線性海面及其上方目標復合散射模型,并對其時變多普勒特性和SAR成像進行了模擬,為更快速準確地進行復雜海況海面探測、目標識別、提高雷達性能提供了理論依據(jù)和支撐。下面對本文的主要內(nèi)容及特色作以下概括。1、利用KdV模型模擬了單孤子海洋內(nèi)波幾何剖面及傳播特征,利用變系數(shù)Gardner模型考慮高階非線性項的影響,分析單、雙孤子的幾何剖面及傳播特征。利用波數(shù)平衡方程得到了單雙孤子內(nèi)波對海譜的調(diào)制作用,從而結(jié)合半確定性面元雙尺度法模擬了含內(nèi)波確定性海面的散射特性。分析討論了不同的內(nèi)波參數(shù)(振幅、躍層深度和密度差)對內(nèi)波幾何特征及散射強度的影響,并對不同的雷達參數(shù)(頻率和入射角)對內(nèi)波散射特征的影響進行了分析。此外,還討論了追趕型和相向型雙孤立子內(nèi)波的傳播和散射特征,討論了擾動項對單、雙孤子情況下內(nèi)波剖面和散射特性的影響。2、針對小擦地角下“海尖峰”現(xiàn)象,首先分析了單個破碎浪局部散射特征,討論了多路徑...

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海面幾何建模及粗糙面散射特性
        1.2.2 內(nèi)波作用下海面散射
        1.2.3 破碎浪散射特性
        1.2.4 SAR傳感器發(fā)展歷程及海面SAR成像機理
        1.2.5 粗糙海面與目標復合散射特性
    1.3 論文的主要內(nèi)容及框架結(jié)構(gòu)
    1.4 論文特色及創(chuàng)新點
第二章 三維海面建模、散射理論及阻抗劈繞射理論
    2.1 引言
    2.2 風浪海譜
        2.2.1 典型海譜模型
        2.2.2 海浪譜方向分布函數(shù)
        2.2.3 二維海浪譜模擬
    2.3 時變海面幾何建模
        2.3.1 線性海面建模
        2.3.2 非線性海面建模
    2.4 復合海面散射理論
        2.4.1 微擾解基本公式
        2.4.2 復合海面散射理論
    2.5 阻抗劈繞射理論
        2.5.1 平面波垂直入射阻抗劈散射
        2.5.2 特殊劈角阻抗劈斜入射問題
        2.5.3 一般劈角阻抗劈斜入射問題
    2.6 本章小結(jié)
第三章 海洋內(nèi)波擾動下電大尺寸海面電磁散射
    3.1 引言
    3.2 內(nèi)波剖面方程及其解
        3.2.1 KdV方程及其解
        3.2.2 變系數(shù)Gardner方程及其單、雙孤立子解
    3.3 半確定性面元雙尺度海面散射機制
        3.3.1 單次鏡像散射
        3.3.2 修正小面元的散射
        3.3.3 海洋內(nèi)波對海譜的調(diào)制
    3.4 受海洋內(nèi)波擾動的海面電磁散射
        3.4.1 KdV模型散射特征
        3.4.2 單孤立子剖面及散射特征
        3.4.3 雙孤立子剖面及散射特征
    3.5 本章小結(jié)
第四章 含破碎浪和泡沫非線性海面散射
    4.1 引言
    4.2 單個破碎浪模型及局部散射特征
        4.2.1 破碎浪模型
        4.2.2 曲面劈模型及散射特征
    4.3 電大尺寸非線性海面幾何建模
        4.3.1 白冠覆蓋率
        4.3.2 破碎浪及白冠在確定性海面上的分布
    4.4 含破碎浪、泡沫電大尺寸海面散射
        4.4.1 破碎浪多路徑散射
        4.4.2 泡沫層散射計算
        4.4.3 數(shù)值結(jié)果分析與討論
    4.5 破碎浪對艦船尾跡的影響
        4.5.1 Kelvin尾跡
        4.5.2 破碎浪對艦船尾跡散射的影響分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 時變海面多普勒譜分析
    5.1 引言
    5.2 毛細波相位修正法
        5.2.1 海面小尺度波浪建模
        5.2.2 毛細波調(diào)制重力波海面散射
    5.3 海面多普勒譜
        5.3.1 多普勒譜計算方法
        5.3.2 海面多普勒譜結(jié)果
    5.4 多普勒譜快速計算模型
        5.4.1 多普勒譜模型
        5.4.2 NRCS均值和方差
        5.4.3 數(shù)值結(jié)果分析與討論
    5.5 本章小結(jié)
第六章 復雜海況非線性海面SAR成像分析
    6.1 引言
    6.2 時變海面SAR成像機理
        6.2.1 合成孔徑成像基本原理
        6.2.2 時變海面SAR成像速度聚束效應
    6.3 非線性海面SAR成像模擬
        6.3.1 海面成像模擬
        6.3.2 內(nèi)波擾動下海面SAR成像
        6.3.3 含破碎浪泡沫海面SAR成像
    6.4 沿軌干涉SAR成像仿真與應用
        6.4.1 沿軌干涉SAR相關(guān)系數(shù)和相位圖像
        6.4.2 海表面流調(diào)制效應
        6.4.3 數(shù)值結(jié)果與討論
    6.5 本章小結(jié)
第七章 海面及其上方目標復合散射特性
    7.1 引言
    7.2 導體/阻抗劈等效邊緣電磁流
        7.2.1 含劈結(jié)構(gòu)導體目標散射
        7.2.2 阻抗劈等效邊緣電磁流
    7.3 簡單體與海面復合散射
        7.3.1 簡單導體目標散射特征及縮比理論驗證
        7.3.2 簡單體介質(zhì)目標散射特征
        7.3.3 四路徑法求解海面與目標復合散射
        7.3.4 簡單體與海面復合散射
    7.4 掠海飛行目標散射特征
        7.4.1 導體導彈目標散射結(jié)果
        7.4.2 介質(zhì)導彈目標散射結(jié)果
        7.4.3 掠海飛行導體/介質(zhì)導彈與海面復合散射
    7.5 不同海情海面與艦船復合散射
        7.5.1 導體/介質(zhì)艦船電大尺寸目標散射結(jié)果
        7.5.2 導體/介質(zhì)艦船與海面復合散射散射結(jié)果
    7.6 本章小結(jié)
第八章 結(jié)束語
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：4019110