基于移动激励FDTD方法的SAR回波仿真研究

发布时间：2021-10-24 13:28

　　SAR自诞生起一直在遥感领域中发挥着重要作用,随着探测水平和数据获取能力不断提高,对于SAR系统的模拟需求也越来越强烈,回波模拟在SAR系统模拟中发挥着巨大的作用,通常有时域和频域两种方法,其中时域数值方法因为其在复杂目标仿真中的高精度特点上优于频域方法,在目标电磁仿真中得到广泛应用。针对电大尺寸目标,本文利用FDTD方法进行目标电磁特性仿真,并利用FDTD算法得到远场区接收信号,进而得到SAR原始回波数据。通过成像算法得到SAR图像来对电磁仿真以及回波模拟过程的正确性进行验证。本文在传统时域仿真FDTD方法的基础上针对激励源引入情况做出改进,考虑SAR仿真中平台的运动,提出基于移动激励的FDTD方法,提高了FDTD仿真信号的精确度,使得目标电磁仿真和实际探测过程的结合度更高。移动激励源理论主要包括两部分,电磁波辐射目标阶段,根据雷达平台移动方程,对激励信号非等间隔采样,推导在电磁波迭代时间步时刻电场和磁场的瞬时值,将移动激励信号引入总场-散射场边界;雷达平台接收目标散射回波阶段,需要根据电磁波传递过程推算FDTD仿真中远场区距离值。从发射和接收两个过程中引入完整的移动激励信号。对目标... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

目标模型元胞数据

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文理想点目标的回波公式中，认为参数0 1A A 是理想状态下，没有噪声干扰，即认为发射脉冲与仿真目标相互作用引入的信号增益和正交解调引入增益都为1。同时设定线性调频信号的幅度 A 1。但是对于电磁特性仿真FDTD方法中，不存在理想点目标这一说法，因是点，也会存在直径的体积，因此在FDTD仿真中，可以采用模拟点目行点目标的仿真实验。模拟点目标，选用的是FDTD仿真中最小的目标也就是仿真元胞模型 Yee元胞，也就是棱长为仿真空间步长 的立型。如图 4-8所示：

a) Sketch Up中R22直升机 b)R22模型剖分结果图 4-14 R22直升机模型R22直升机模型仿真后经过回波叠加得到的SAR原始回波信号如图 4-15所示：a)原始回波信号幅度信息 b) 回波信号相位信息

【参考文献】：
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本文编号：3455367