非高斯海面电磁散射特性研究

发布时间：2020-04-15 03:24

【摘要】：鉴于海洋微波遥感、海面监测、电大尺寸目标探测与识别等领域的重大意义,本文研究了非高斯海面的电磁散射特性,分析小擦地角对海面散射的影响,涉及海面电磁缩比问题,论文主要工作如下:采用基尔霍夫近似法(KA)与小斜率近似法(SSA)研究二维高斯粗糙面的电磁散射问题。分析不同粗糙面统计参量下计算结果的相似性,数值计算说明SSA方法在小擦地角情况下的适用性。利用一阶SSA方法计算二维介质非高斯海面的散射系数。分析Elfouhaily海谱的三阶、四阶统计矩相关的偏斜度与峰度函数随径向距离的变化。推导非高斯海面SSA方法的散射截面公式,对比高斯与非高斯粗糙面的散射特性。介绍非高斯粗糙面统计矩的Gram-Charlier级数展开方法,计算了基于Gram-Charlier分布海面的散射系数,针对展开方法的不足详细推导了高斯线性叠加方法,结合Cox-Munk PDF拟合确定理论公式并讨论误差。分析海谱的选择及讨论重力波、张力波对功率谱的影响与自相关函数随风速与方位角的变化。同时基于高斯线性叠加方法推导叠加方法下的KA与GO方法并数值计算导体海面。根据理想导体电磁缩比理论以及有耗介质电磁散射的诱导缩比关系,介绍了有耗系统的不相容性与工程测量中的相似率,利用SPM方法验证弱损耗介质粗糙面电磁散射近似缩比关系。通过Monte Carlo方法模拟二维PM海面,分析高海情与低海情相应频谱展宽的缩比关系。基于双Debye模型数值计算海水介电常数随频率、温度、盐度变的化,计算Ku、K、Ka波段下的海水介电常数相应的散射系数,说明由Bruggeman模型无限逼近方法制备的模型系统中的介电常数误差对RCS影响。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN011;P715

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本文编号：2628074