一、二维分数布朗运动(FBM)随机粗糙面电磁散射的基尔霍夫近似（论文文献综述）
李宇[1]（2018）在《随机粗糙面微波散射机理及模型研究》文中研究表明随机粗糙面的散射特性研究是微波遥感中对地面和海面进行参数反演的重要基础。本文主要研究以粗糙度和宏观介电常数为主要参数的随机粗糙面后向散射特性,主要研究分为四部分:（1）利用带限Weierstrass-Mandelbrot分形函数建立随机粗糙面模型,并对该模型的参数进行定量分析,在分形参数与随机粗糙面的统计参数之间建立联系。通过调整输入的分形参数,得到了不同粗糙度（均方根高度和相关长度）的随机粗糙面。最后对该方法进行了误差分析,证明了分形理论方法建立随机粗糙面的有效性。（2）将随机粗糙面构造成为有穿透深度的土壤模型,在电磁数值仿真软件中进行仿真计算。采用FEKO和EMPIRE两种电磁仿真软件,分别利用多层快速多极子算法和时域有限差分算法。当入射角逐渐变大,粗糙面边缘的人为绕射变得越来越不能被忽略。在FEKO中建立锥形波模型,使得粗糙面上的电场强度呈现中间强、边缘弱的情况,有效避免了边缘绕射。在EMPIRE中,通过设置完全匹配层边界条件,将粗糙面侧面的反射波以及向下的透射波吸收。对不同系统参数和随机粗糙面参数的粗糙面进行数值仿真,将散射结果与AIEM模型结果进行对比。（3）将带限分形函数拆分成一系列不同周期的三角函数叠加的形式。利用扩展边界条件法对分形粗糙面进行散射计算,得到总散射场。接着对每个三角函数分量产生的曲面应用扩展边界条件法,得到每个曲面的散射结果。将每个分量的散射结果进行矢量叠加。将叠加后的散射场结果与上述总散射场进行对比,发现有一定的一致性,通过此方法可以简化散射场的解析计算。最后通过FDTD的数值计算结果进行辅助验证。（4）介电常数作为地物的重要属性,影响着土壤粗糙面的散射特性。收集并处理实验所需要的材料（纯水、干土、河沙、木炭粉末）,按一定体积比或质量比进行混合。对同轴探针法和波导法进行研究,对矢量网络分析仪系统进行校准后,对混合物质进行测量。对实验原始数据进行处理得到实验结果,最后用函数拟合的方式建立两相混合物质宏观介电常数模型。
杨鹏举[2]（2016）在《风驱时变海面极化电磁散射与多普勒谱研究》文中研究说明本论文针对风驱时变海面电磁散射领域相关问题展开了系统的研究,重点讨论分析了海面非线性作用、运动舰船产生的开尔文尾迹以及不同种类不同起源的海洋油膜对海面极化电磁散射及多普勒特性的影响。本文的研究内容在海面风场观测、海面舰船监测与识别、海洋油污监测等领域具有十分重要的理论与工程应用价值。论文的主要工作和研究成果如下:1.将锥形入射波引入到小斜率近似模型中并和严格的数值方法矩量法进行了对比,验证了锥形波入射下小斜率近似模型的有效性。基于锥形波入射下的二阶小斜率近似模型并结合非线性海面模型,系统研究了海面非线性作用对海面散射回波多普勒频移和谱展宽特性的影响。仿真结果表明,在小入射角情形下,线性海面和非线性海面散射回波的多普勒谱几乎没有差异,而随着入射角的增大海浪波之间的非线性作用对海面散射回波的多普勒谱产生越来越明显的影响。此外,海面散射回波的多普勒谱具有明显的极化依赖特性,特别是交叉极化和同极化的多普勒谱具有明显的差异。另外,仿真结果表明同极化的多普勒频移对风速的变化非常敏感,而交叉极化下的多普勒频移似乎对风速的变化不太敏感。2.研究了右旋圆极化波（GPS信号是典型的右旋圆极化波）入射下海面单、双站电磁散射特性,重点分析了散射波极化状态的依赖因素。仿真结果表明,对于单站散射情形,海面后向散射波主要是左旋椭圆极化波分量;对于双站散射情形,散射波的极化状态依赖于入射角、散射角以及介质的介电特性,特别地,当入射角和散射角均大于海面的布儒斯特角时,散射波的右旋极化分量和左旋极化分量处于可比拟的水平,甚至会出现右旋极化分量强于左旋极化分量的情形。这对于选取GPS信号接收机的极化通道具有指导意义。3.建立了含舰船尾迹海面的全极化电磁散射模型,分析了风速、船速以及风向等参数对海面单、双站电磁散射特性的影响。仿真结果表明,舰船尾迹对海面的极化电磁散射特性具有显着的影响。具体来说,舰船尾迹会导致海面后向散射增强,同时会导致海面去极化散射增强。4.基于马朗戈尼油膜阻尼理论,详细分析了海洋生物油膜对海面功率谱密度函数、海面几何结构、海面统计特性如均方根高度和均方根斜率的影响。在此基础上,系统研究了不同频段下海洋生物油膜对海面散射回波多普勒频移和谱展宽特性的影响。仿真结果表明,海洋生物油膜会显着影响雷达回波的多普勒频移和展宽特性。具体来说,海洋生物油膜会导致海面散射回波多普勒谱产生“收缩”效应;海洋生物油膜散射回波的多普勒频移特性的变化更为复杂,它可能会大于也可能会小于干净海面散射回波的多普勒频移,这依赖于诸多因素如入射角、油膜的种类、油膜的溶解性、入射波频率以及电磁波的极化方式等。5.基于格林定理和亥姆霍兹方程推导并给出了任意多层粗糙面散射问题的积分方程,应用矩量法分析了厚油膜覆盖一维海面电磁散射及多普勒特性,重点分析了油膜种类以及厚度对海面双站电磁散射特性的影响,仿真结果表明,油膜的特征参数对海面电磁散射角分布特性的影响较大,而油膜的厚度对散射强度角分布的影响比较小,这主要是因为油膜对微波频段下的电磁波而言几乎是“透明”的。
张慧[3]（2015）在《基于射线追踪的分层粗糙面电磁散射研究》文中指出随机粗糙面的电磁散射在微波遥感,目标探测与识别领域具有显着的学术价值和广泛的应用前景,而自然界中的地海面往往是双层或多层的,因此研究分层粗糙面的电磁散射具有十分重要的应用价值。本文推导了基尔霍夫近似下的一维及二维单层粗糙面的电磁散射及透射,利用射线追踪方法,研究了一维及二维分层粗糙面的电磁散射,并利用一维分层粗糙面电磁散射理论研究了覆盖雪层土壤面以及溢油海面的电磁散射。论文介绍了粗糙面的几何建模,使用线性滤波法模拟了不同统计参量下的一维粗糙面及二维粗糙面;从简谐波满足的亥姆霍兹方程出发,结合边界条件,求解了粗糙面的平均散射强度及透射强度,同时引入基尔霍夫近似,推导了不同极化方式下的散射场及透射场的积分表达式。将生成的一维粗糙面离散为一系列的线段,在远场近似条件下求解了每条线段中点处的平均反射强度和平均透射强度,利用能量守恒定律验证了基尔霍夫方法的正确性,数值计算并分析了粗糙面的粗糙度以及介质的介电常数对双站散射系数和透射系数的影响。论文将射线追踪算法引入到一维分层粗糙面的电磁散射求解当中,数值计算了波在分层介质中传播的入射点、反射点和透射点的位矢及各点之间的相位差,数值计算并分析了平面波入射时一维分层粗糙面的电磁散射随中间层及底层介质的介电常数,中间层介质厚度,粗糙面的粗糙度等的变化。结合土壤和雪的等效介电常数及其随湿度和频率的变化,数值计算并分析了覆有雪层土壤面的电磁散射随雪层及土壤面的粗糙度,土壤湿度及雪层厚度等的变化;利用修正的PM谱模拟覆有油膜的海面轮廓,考虑油膜厚度及风速的变化,对比了不同极化方式下修正海谱与原始海谱的双站散射,证明了修正海谱的有效性。论文将锥形波引入到基尔霍夫近似下的二维粗糙面散射中,推导了锥形波入射下的二维单层粗糙面电磁散射及透射,将生成的二维粗糙面离散为三角面元,求得每个面元中点处的散射场及透射场,数值计算并分析了均方根高度、相关长度、介电常数等对散射系数及透射系数的影响。介绍了应用于二维分层粗糙面的射线追踪方法,给出了反射射线、透射射线方向的判定方法,并介绍了一种射线与三角面元的快速相交测试方法。基于分层粗糙面的几何特性,提出了粗网格细网格法和可行区域搜索算法对射线追踪进行加速,数值计算并分析二维分层粗糙面的电磁散射随中间层以及底层介质的介电常数,中间介质层厚度及粗糙面的粗糙度等的变化。
刘伟健[4]（2015）在《分形表面电磁散射特性研究》文中进行了进一步梳理为了深入研究电磁波、光波探测信号与不规则背景表面之间的相互作用机理及物理本质,以便为雷达目标探测、不规则材料表面的探测与遥感提供必要的理论依据,利用分形理论对具有分形维度的粗糙表面进行建模。分形理论是一门以现实生活和自然界广泛存在的复杂且非规则的几何形态为研究对象的新兴学科。具有自相似性、无标度性和自仿射性的分形几何学出现,为准确描述海岸线的长度等此类问题提供了有力的工具。研究粗糙表面散射特性时,由于一维和二维随机粗糙表面的统计参数具有一致性,不随粗糙表面的单向尺度变化而改变,即在一定的标度之间存在统计自相似性。可以采用改进的Weierstrass函数来更好地描述具有分形特性的表面。本文首先是针对已知的分形几何理论及其特征,对自然界中的物体表面采用改进的Weierstrass函数进行仿真建模,并分析了不同特征参数对分形表面粗糙程度的影响。利用电磁波及电磁散射的基本理论,从电磁场中电磁波满足的亥姆霍兹方程入手,由数理方程中的格林公式得到介质表面分界面散射场的积分方程,并对该积分方程进行数值分析,得到了材料表面介质分界面上电磁场及其导数的严格积分结果。从而根据格林函数的数值积分,对一维分形函数随机表面电磁散射的散射场进行数值计算。同时,推导出基于基尔霍夫近似理论的二维分形粗糙面散射场,在HH极化条件下,给出了二维分形面的平均散射系数和平均强度系数,通过理论分析和数值计算讨论了粗糙面散射特性与面分维、入射波波长等其他参量之间的关系。其次,本文对一类分形表面散射波信号进行混沌特性分析,对分形表面散射波的时间序列数据进行相空间重构,确定出时间延迟?和嵌入维数m,计算相空间的混沌不变量:关联维数和最大Lyapunov指数,得出分形表面散射波具有混沌特性。最后采用透反光谱测试系统测出四种不同样片的绝对反射率,并通过实验对常温、高温环境下的样片表面的BRDF值进行测取,得到材料表面的散射特性,文章的最后讨论了低温环境对材料表面散射特性的影响。
薛钰川[5]（2014）在《矩量法在粗糙面及其目标复合电磁散射中的应用》文中提出文章在介绍随机粗糙面电磁散射基本理论的基础上,针对实际地、海表面电磁散射及其与目标的复合散射特性应用需求,基于电磁波理论和粗糙面电磁散射理论,采用矩量法开展了粗糙土壤表面电磁散射、分形土壤表面与上方目标以及改进的分形海面与下方梯形截面柱的复合散射特性的研究。随机粗糙土壤面模型的模拟采用Monte Carlo方法结合高斯分布、指数分布的功率谱密度来实现,分形土壤面模型的模拟采用分形函数来实现,实际粗糙海面模型的模拟采用改进的一维分型函数实现。引入锥形入射波以减少模拟中截断误差的产生,分别在TE、TM波入射情况下数值计算得到了散射系数角分布曲线,讨论了粗糙面参数、目标参数以及入射波参数对散射系数的影响。研究结果为地、海表面杂波的消除或减小、雷达目标探测、制导武器的隐身与反隐身、水下目标的探测与遥感等提供了必要的理论依据和有效的分析方法。
刘伟[6]（2013）在《二维粗糙地海面极化电磁散射的相关问题研究》文中提出雷达目标散射信号中的极化信息同目标回波的幅度、相位、多普勒频率、波形等信息一样，是非常有用的信息，它在抗有源干扰和杂波干扰、目标信号滤波和增强、目标检测和目标识别中有着巨大的潜力。来自粗糙面上的极化散射信息可以反映粗糙面的相关几何和物理参数，这对于研究自然地海背景下的微波遥感具有重要的应用价值。本文主要根据自然背景中电磁波散射理论，重点研究了二维粗糙海面和地面的极化电磁散射特性，包括二维纹理特征粗糙面的极化电磁散射、新月形沙丘的一次和二次极化散射、二维改进分形海面模型的极化电磁散射、海面及简单目标极化电磁散射的研究。主要工作如下：第一，当高斯谱或指数谱粗糙面两个方向上的相关长度相差较大时，粗糙面将会呈现较为明显的纹理。通过对二维粗糙面进行离散化分析，推导了粗糙面各散射元局部坐标系和笛卡儿坐标系间的关系，并在基尔霍夫近似中对局部坐标系中的梯度进行了积分，得到了全新的极化散射推导模型。计算结果给出了不同相关长度、纹理角以及高度起伏均方根对二维高斯谱和指数谱粗糙面极化散射截面的影响。第二，新月形沙丘是沙漠地形中的典型形态。结合射线追踪理论，采用先几何光学后物理光学的方式推导了基尔霍夫二次散射场。计算结果表明二次散射结果在特定的角度范围内有突出影响。在电磁波射向背风坡时可以发现其同极化散射截面在入射角较大时大于其它入射方向的结果，以及入射角在休止角附近时的交叉极化散射截面出现峰值。第三，风速和风向对于海面模型有着决定性的影响。同样采取基尔霍夫近似中的矢量分解计算，给出了风速、风向、分维数以及雷达入射频率对于二维海面极化散射截面的影响。风速较大时HH和HV单站极化散射截面在顺风时达到最大值，在侧风时达到最小值。无论是同极化还是交叉极化，后向散射截面均随入射频率的增大而增大。同极化散射截面都会在镜向位置得到极大值，而在侧向位置得到极小值。交叉极化散射截面则与之相反。以半球经纬度坐标系分析海面上半空间全方位的雷达极化散射截面，说明了交叉极化散射截面在入射面以外基本上相对入射面内大20dB。大于-20dB的交叉极化散射截面多出现在前向位置或极点位置。第四，分析了海面上长方体和粗糙海面形成的复合二面角，并计算了长方体目标尺寸和海面粗糙度对于复合二面角的极化散射的影响。计算结果显示了同极化散射截面的后向增强随着长方体目标的高度和宽度的增加而变得更为明显，长方体目标尺寸对于交叉极化散射截面的影响也比较明显。在包含复合二面角散射结果的海杂波中，可以通过HH极化散射截面，也可以利用交叉极化散射截面不等的范围反演长方体目标的高度和宽度，而长方体目标的长度可以由较小的同极化散射截面的跨度来推演。
聂丁[7]（2012）在《动态海面电磁散射与多普勒谱研究》文中认为海面电磁散射特性研究在海洋遥感、海洋预警及海上目标检测与识别等领域有着十分重要的研究价值。本文对海面电磁散射特性研究领域的相关问题开展了系统的研究工作，重点进行了动态海面电磁散射建模和海面回波信号多普勒谱特性分析。论文主要工作和研究成果如下：对传统的复合表面模型（CSM）进行了相关改进，提出了优化的复合表面模型（RCSM）。模型中增加了基尔霍夫近似（KA）几何光学解的附加项来提高近垂直入射镜向区内计算结果的准确性。针对复合海面中大尺度波浪部分和小尺度部分对总体散射结果的贡献随海况和散射条件的变化而变化的实际情况，从优化的复合散射模型中分量模型的成立条件出发，给出了基于风速和入射电磁波频率的截断波数的计算方法。结合考虑了海面斜率分布的非高斯效应、面元之间的遮挡效应以及中到大尺度海浪的曲率调制作用等优化方法，提高了优化模型计算结果的有效性和准确性。鉴于复合表面模型中划分海浪尺度的截断波数选择的不确定性，提出了按照具体局部面元散射角的划分来选择相应的电磁散射计算模型的角度截断复合表面模型（ACCSM），针对不同海况下的具体二维复合尺度海面样本进行相应的快速电磁散射建模。与传统复合表面模型相比，该模型能够根据每一个具体面元的散射特性灵活处理该面元对总散射场的贡献。计算了L-Ku波段等多波段下不同风速时的二维介质海面同极化和交叉极化散射系数，通过比较发现，ACCSM与相应波段的实测数据结果吻合良好。与相同计算条件下的RCSM比较发现ACCSM具有更高的计算效率。基于线性和非线性海面几何模型与粗糙面电磁散射计算模型相结合的方法，对比研究了线性与非线性海面的几何统计特征和电磁散射特性。计算了线性与非线性海面的后向散射系数和双站散射系数，分析了雷达参数和海环境参数以及非线性作用对散射系数的影响。对计算结果进行分析发现波浪间的非线性作用对散射系数的影响主要体现在非镜向散射方向，而非线性海面的散射系数要略大于对应的线性海面散射系数。针对动态海面具有比静态海面更复杂的散射机理需要进行相应的详细解释和准确处理，通过引入锥形入射场并采用小斜率近似（SSA）模型计算研究动态海面后向散射回波信号的多普勒谱特性。分析了入射角、入射波频率、极化方式、海面介电特性、风速、风向等雷达参数和海环境参数以及非线性作用对多普勒频移和谱展宽的影响。计算结果表明，非线性作用对动态海面回波多普勒谱特性的影响不容忽视。分析计算结果发现，一阶SSA（SSA-1）计算得到的垂直极化和水平极化多普勒谱相同，而二阶SSA（SSA-2）则能有效地反映不同极化下的谱差异。基于与数值方法计算结果的对比，可以发现SSA-2能够在定量的基础上准确地反映不同极化下动态海面回波信号多普勒频移和展宽变化特性，体现了其在动态海面回波多普勒谱特性分析中的可行性。结合流体动力学理论和有限水深海谱模型，在无限深海面建模的基础上建立有限深度水域海面的几何模型，通过计算相关海面统计参数，比较分析有限深度水域海面和无限深海面在统计特性方面的差异。采用SSA-2对有限深度水域动态海面电磁散射及回波多普勒谱特性进行研究，数值计算并分析了水深以及其他雷达参数和海环境参数对散射系数和多普勒谱的影响，结果反映出有限深度水域中波与波之间的非线性作用程度要比深水中的更加强烈。
梁玉[8]（2011）在《粗糙面及其与目标复合电磁散射建模及快速计算研究》文中研究指明本论文就粗糙面及其与目标的复合电磁散射中的相关问题开展了系统的研究工作。主要包括高阶微扰法研究一维导体随机粗糙面电磁散射；修正双尺度法结合矢量辐射传输理论和米（Mie）理论研究泡沫覆盖风驱二维粗糙海面电磁散射；EPILE（扩展传播内层展开）+GFBM（广义前后向迭代法）研究一维导体粗糙面与上方及漂浮二维导体目标共存时复合电磁散射；EPILE+FBM（前后向迭代法）研究一维介质粗糙面与上方及下方二维导体目标共存时复合电磁散射；EPILE+FBM研究一维介质粗糙面与上方及下方二维介质目标共存时的复合电磁散射；二维粗糙面、三维目标电磁散射及其复合散射问题。论文主要工作如下：1.建立了一维粗糙面模型,推导得到高阶微扰法高阶项散射系数,针对有限尺寸微粗糙面,引入锥形入射波,克服传统平面波照射下出现的边缘效应,研究了一维随机粗糙面电磁散射问题。通过将数值结果与矩量法结果对比发现,高阶微扰法计算结果与矩量法吻合更好,改进了传统低阶微扰法计算结果不够准确的不足。2.针对风驱实际二维介质粗糙海面有泡沫覆盖时的复合电磁散射问题。采用修正双尺度法（MTSM）,计算了海面电磁散射,并结合矢量辐射传输理论（VRT）和Mie理论,计算了水气泡粒子的散射、消光系数及其与海面间的耦合散射。通过与相关实验测量数据进行比对,证实该MTSM+VRT+Mie算法的有效性,同时给出不同入射角、不同散射角、不同入射频率、不同方位角和不同极化方式下的数值结果并进行了详细讨论。3.针对一维导体粗糙面与上方及漂浮二维导体目标共存时的复合电磁散射问题,采用快速数值算法—EPILE来加速下垫粗糙面及其漂浮目标与上方目标间复合散射,采用前后向迭代法（GFBM）加速粗糙面与漂浮目标间复合散射。数值结果不仅有高斯粗糙面与上方圆柱目标复合散射,且有海面与上方导弹及漂浮舰船目标复合散射,均与矩量法进行验证,证实算法能降低计算复杂度,且在保证计算精确度前提下能显着提高计算效率。4.针对一维介质粗糙面与上下方二维导体目标共存时的复合电磁散射问题,采用快速算法—EPILE来加速中间层粗糙面与上下方导体目标间的耦合感应,采用前后向迭代法（GFBM）来加速介质粗糙面局部自感应。数值结果以指数谱粗糙面与上、下方圆柱目标共存复合散射为例,与矩量法进行验证,证实算法能有效降低计算复杂度,且在保证计算精确度的前提下能显着提高计算效率。5.针对一维介质粗糙面与上下方二维介质目标共存时复合电磁散射问题,采用快速数值算法—EPILE来加速中间层粗糙面与上下方介质目标间的耦合散射,采用快速数值算法-前后向迭代法（GFBM）来加速计算介质粗糙面局部自感应散射。数值结果主要以高斯粗糙面与上、下方圆柱目标共存时复合散射为例,同时给出上方介质类导弹目标与下方介质类舰船目标的复合问题,与矩量法进行验证,证实算法能降低计算复杂度,且在保证计算精确度前提下能显着提高计算效率。同时证实,目标越复杂、尺寸越大,EPILE+FBM算法在计算效率上的优势越显着。6.针对二维粗糙面、三维目标电磁散射,采用Delauy优化剖分算法,建立二维粗糙面和三维目标的三角面片优化剖分网格模型,基于RWG基矩量法,采用偶极子模型进行散射场的计算,结果与纯RWG基计算结果及FEKO商用电磁计算软件仿真结果均一致,证实Delay优化剖分算法和偶极子模型的准确合理性。建立二维粗糙面与三维目标复合情形的三角面片剖分模型,采用FEKO电磁仿真软件进行计算,并针对二维粗糙面和三维目标尺寸增加造成计算未知量逾越计算机内存容量情形,采用FEKO并行核外求解技术,将巨额昂贵内存代价转化为由多进程与具更大容量且更低廉的硬盘来负载,计算了更大尺寸粗糙面与目标的复合电磁散射问题。预言硬盘条件容许情形下,该方法可用于计算二维电大尺寸粗糙面与三维电大尺寸任意目标复合散射问题的可行性与可操作性。
夏伟杰[9]（2010）在《合成孔径雷达回波仿真与图像模拟》文中研究指明合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar:SAR）已经广泛应用于军事领域和民用领域,合成孔径雷达回波仿真和图像模拟技术对于SAR系统的设计、验证、SAR成像算法检验和SAR图像的自动解译等具有重要作用。本文系统深入地研究了SAR回波仿真和图像模拟的相关内容,分别从典型地形的SAR回波仿真和图像模拟以及典型目标的SAR图像模拟两个方面展开了研究,建立了一套较为完整的典型地形的SAR回波仿真和图像模拟的应用框架结构,完成了典型目标的SAR图像模拟。本文的主要工作和贡献如下:1)提出了一种基于组合分形方法的符合自然地形特性的各向异性地形生成方法。提出了两种外形可控地形的分形几何地形生成方法,分别利用地形的初始控制点和融合曲面法来控制生成的分形地形的外形,实现了典型地形的分形几何建模。2)将分形几何地形建模、粗糙面电磁散射计算、SAR回波频域仿真以及SAR成像算法相结合,建立了一套完整的典型地形的SAR回波仿真与图像模拟的方法,完成了典型地形的SAR图像的建模,同时本文还给出了SAR频域回波仿真方法误差的详细分析。3)提出了改进的非理想航迹情况下的SAR回波快速仿真方法:在方位向波束角较小的假设情况下,本文对原有公式进行了重新推导,去掉了距离积分中的方位向逆傅立叶变换,合并了原仿真算法的若干计算环节,通过这两种方式加快了仿真速度;在方位向波束角较小附加以中等航迹偏移速度假设情况下,本文将SAR系统传递函数分离成距离向和方位向两个独立函数,减少了距离积分中的计算量,加快了仿真速度。4)提出了适用于平行飞行、满足平移不变性条件下的双站SAR频域仿真方法:通过对理想航迹平飞正侧视、非理想航迹下的平飞正侧视以及理想航迹平飞斜视情况等几种情况下的双站SAR距离历程的分析,经过和单站对应情况下的距离历程的对比,本文导出了双站SAR系统参数和单站SAR系统参数的转换关系。在此基础上,成功地将单站情况下的SAR回波仿真的频域快速方法拓展到双站SAR系统的情况,仿真结果表明了本文这种等效方法的有效性。5)提出了基于像素法的典型目标的SAR图像模拟方法,该方法首先计算目标各个象素点的复电磁散射率,之后利用矢量叠加的方法将目标的复电磁散射率分布图转换为对应的SAR图像,计算速度快。另外还给出了典型目标的转台图像模拟方法,采用频率步进方法得到了典型目标的转台回波信号,通过成像处理后得到了典型目标的转台模拟图像。
程相哲[10]（2010）在《地面、植被电磁散射特性及其可视化研究》文中认为本论文就粗糙（地）面、植被表面电磁散射特性开展了系统的理论研究。利用常用的近似算法以及数值方法研究了一维、二维粗糙（地）面电磁散射,应用VRT方程和Monte-Carlo方法研究了双层植被模型的电磁散射特性,最后研究开发了有关地面和植被电磁散射的可视化软件。论文主要工作如下:1.在概述粗糙面相关统计概念基础上,应用Monte Carlo方法以及有限脉冲响应滤波器和快速Fourier变换相结合的方法模拟了一维、二维粗糙面。2.应用基尔霍夫近似（KA）算法对所模拟的一维、二维粗糙面模型的电磁散射特性进行了研究,分析了实际地面土壤的介电特性,并对实际地面散射系数的进行了求解。3.利用矩量法计算了一维导体/介质粗糙面的电磁散射,并进一步应用快速多极子方法对其求解,使其计算时间过长和占用资源过多的问题得以改善。将矩量法计算粗糙面电磁散射中常用的锥形波引入到传统的基尔霍夫近似中,同时考虑遮蔽效应,对传统的基尔霍夫近似进行修正,使其计算精度提高。4.在MIMICS森林模型的基础之上,建立了植被层和地面层组成的双层随机介质模型,应用矢量辐射输运理论（VRT）的零阶解和一阶解研究了双层植被的后向散射特性。同时考虑了实际粗糙地面植被模型的散射、增强效应,并应用Monte-Carlo进行了求解分析。5.根据上述章节的理论基础,结合实验室的电磁算法积累,在电磁仿真软件进行了尝试性的工作,设计开发了一款关于实际地面及植被电磁散射理论的可视化软件,为非从事电磁专业领域的工作人员提供了方便实用的软件系统。
二、二维分数布朗运动(FBM)随机粗糙面电磁散射的基尔霍夫近似（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二维分数布朗运动(FBM)随机粗糙面电磁散射的基尔霍夫近似（论文提纲范文）
（1）随机粗糙面微波散射机理及模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 随机粗糙面分形建模及参数研究 |
| 2.1 随机粗糙面统计参数 |
| 2.1.1 表面光滑判据 |
| 2.1.2 均方根高度 |
| 2.1.3 相关长度 |
| 2.1.4 功率谱密度 |
| 2.2 随机粗糙面分形理论 |
| 2.2.1 分数布朗运动 |
| 2.2.2 Weierstrass-Mandelbrot函数 |
| 2.3 随机粗糙面分形参数研究 |
| 2.3.1 Hurst指数 |
| 2.3.2 步进频率尺度系数 |
| 2.3.3 空间基波波数系数 |
| 2.4 随机粗糙面分形模型计算结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 随机粗糙面电磁散射特性数值计算方法研究 |
| 3.1 多层快速多极子方法 |
| 3.1.1 矩量法基本原理 |
| 3.1.2 快速多极子方法原理 |
| 3.1.3 多层快速多极子方法原理 |
| 3.1.4 锥形波建模 |
| 3.1.5 散射仿真结果 |
| 3.2 时域有限差分方法 |
| 3.2.1 时域有限差分方法基本原理 |
| 3.2.2 仿真模型 |
| 3.2.3 仿真过程 |
| 3.2.4 散射仿真结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 随机粗糙面电磁散射特性解析计算方法研究 |
| 4.1 扩展边界条件法基本理论 |
| 4.2 分形粗糙面散射计算 |
| 4.3 分形粗糙面分量的散射计算 |
| 4.4 结果分析 |
| 4.4.1 散射计算结果 |
| 4.4.2 FDTD散射计算结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 混合介质的宏观介电常数模型研究 |
| 5.1 实验研究 |
| 5.1.1 同轴探针法原理 |
| 5.1.2 波导法原理 |
| 5.1.3 测量样本 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 搅拌混合物质 |
| 5.2.2 校准与测量 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 两相混合介质宏观介电常数模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）风驱时变海面极化电磁散射与多普勒谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究概况和发展趋势 |
| 1.2.1 时变海面几何建模 |
| 1.2.2 海面电磁散射理论方法 |
| 1.2.3 时变海面回波分析 |
| 1.2.4 舰船尾迹电磁散射研究现状 |
| 1.2.5 油污海面电磁散射研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作及内容安排 |
| 1.3.1 论文的内容安排 |
| 1.3.2 论文的主要贡献 |
| 第二章 时变海面模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常见海浪波谱简介 |
| 2.2.1 全向海谱 |
| 2.2.2 方向谱函数 |
| 2.3 线性海面模拟 |
| 2.4 非线性海面模拟 |
| 2.4.1 Creamer非线性海面模型 |
| 2.4.2 CWM非线性海面模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 海面的全极化电磁散射及多普勒特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小斜率近似理论 |
| 3.2.1 小斜率近似模型的散射振幅 |
| 3.2.2 锥形波入射下的小斜率近似模型 |
| 3.3 多普勒谱相关概念 |
| 3.4 线极化波入射下二维海面的极化电磁散射及多普勒特性 |
| 3.4.1 线极化波入射下海面的极化电磁散射特性 |
| 3.4.2 线极化波入射下二维时变海面散射回波的多普勒特性 |
| 3.4.3 风域的成长对线极化散射回波多普勒谱的影响 |
| 3.5 圆极化波入射下海面的电磁散射及多普勒特性 |
| 3.5.1 圆极化波入射下海面的电磁散射特性 |
| 3.5.2 圆极化波入射下二维时变海面散射回波的多普勒特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 舰船开尔文尾迹极化电磁散射特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 运动舰船产生的开尔文尾迹的建模 |
| 4.3 海面舰船开尔文尾迹的极化电磁散射特性 |
| 4.3.1 舰船尾迹对海面后向散射特性的影响 |
| 4.3.2 舰船尾迹对海面双站散射特性的影响 |
| 4.3.3 海面舰船尾迹双站散射特性随方位角的变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 海洋生物油膜覆盖海面极化散射回波的多普勒特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 海洋生物油膜对海谱及海面几何特性的影响 |
| 5.2.1 Marangoni油膜阻尼模型 |
| 5.2.2 海洋生物油膜对海面几何结构及统计特性的影响 |
| 5.3 海洋生物油膜覆盖海面散射回波的多普勒谱仿真与分析 |
| 5.3.1 不同频段下一维油污海面散射回波的多普勒特性 |
| 5.3.2 二维油污海面极化散射回波的多普勒特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 厚油膜覆盖一维海面电磁散射及多普勒特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 矩量法在分层粗糙面电磁散射中的应用 |
| 6.2.1 任意分层介质粗糙面电磁散射积分方程的推导 |
| 6.2.2 锥形波照射下散射系数的定义 |
| 6.3 厚油膜覆盖一维海面的电磁散射特性 |
| 6.4 油膜覆盖一维时变海面的多普勒谱 |
| 6.5 结论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）基于射线追踪的分层粗糙面电磁散射研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 随机粗糙面散射与透射研究现状 |
| 1.2.2 分层粗糙面研究现状 |
| 1.2.3 射线追踪算法研究现状 |
| 1.3 论文主要内容及贡献 |
| 1.3.1 论文主要内容 |
| 1.3.2 本文主要创新点 |
| 第二章 粗糙面电磁散射基本理论 |
| 2.1 随机粗糙面相关知识 |
| 2.2 随机粗糙面建模的蒙特卡罗方法 |
| 2.2.1 一维粗糙面的模拟 |
| 2.2.2 二维粗糙面的模拟 |
| 2.3 单层粗糙面的散射和透射 |
| 2.4 散射系数与透射系数的推导 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 一维分层粗糙面电磁散射 |
| 3.1 一维单层粗糙面电磁散射与透射 |
| 3.1.1 理论推导 |
| 3.1.2 数值结果分析与讨论 |
| 3.2 一维分层粗糙面散射理论 |
| 3.3 基于射线追踪的一维分层粗糙面散射 |
| 3.4 数值计算结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 二维分层粗糙面电磁散射 |
| 4.1 二维单层粗糙面电磁散射与透射 |
| 4.1.1 二维单层粗糙面电磁散射与透射 |
| 4.1.2 数值计算结果与分析 |
| 4.2 应用于二维分层粗糙面的射线追踪算法 |
| 4.2.1 反射射线方向的确定 |
| 4.2.2 透射射线方向的确定 |
| 4.2.3 相交测试 |
| 4.3 射线追踪的加速算法 |
| 4.3.1 粗网格细网格法 |
| 4.3.2 可行区域搜索算法 |
| 4.4 数值计算结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实际分层粗糙面电磁散射研究 |
| 5.1 覆盖雪层土壤面的电磁散射 |
| 5.1.1 土壤的相对介电常数 |
| 5.1.2 雪的相对介电常数 |
| 5.1.3 数值计算结果与分析 |
| 5.2 溢油海面电磁散射研究 |
| 5.2.1 溢油海面的海谱 |
| 5.2.2 溢油海面电磁散射 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）分形表面电磁散射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 粗糙表面散射特性研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 国内外文献综述简析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 分形理论与粗糙表面建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分形理论的概述 |
| 2.2.1 分形的提出 |
| 2.2.2 分形的特征 |
| 2.2.3 分形几何 |
| 2.3 粗糙表面的统计参量 |
| 2.3.1 均方根高度 |
| 2.3.2 相关函数 |
| 2.3.3 功率谱密度 |
| 2.4 高斯粗糙表面模型建立 |
| 2.5 分形粗糙表面建模 |
| 2.5.1 Weierstrass函数及分形布朗运动 |
| 2.5.2 一维分形表面模型设计 |
| 2.5.3 二维分形表面模型设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 分形表面散射特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 粗糙面电磁散射近似方法 |
| 3.3 一维分形表面散射特性 |
| 3.3.1 一维分形表面散射场推导 |
| 3.3.2 一维分形表面散射强度计算 |
| 3.4 二维分形表面散射特性 |
| 3.4.1 二维分形散射场的平均散射系数 |
| 3.4.2 二维分形散射场的平均强度系数 |
| 3.4.3 散射特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 分形表面散射特性的混沌现象 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 散射波时间序列数据相空间重构 |
| 4.3 关联维数的计算 |
| 4.4 Lyapunov指数的计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验结果分析 |
| 5.1 透反光谱测试系统 |
| 5.1.1 系统介绍 |
| 5.1.2 系统测量范围 |
| 5.1.3 系统测量原理 |
| 5.1.4 实验结果分析 |
| 5.2 温度对材料表面散射特性的影响 |
| 5.2.1 常温环境下四种不同材料表面的散射特性 |
| 5.2.2 高温对表面散射特性的影响 |
| 5.2.3 低温对表面散射特性影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）矩量法在粗糙面及其目标复合电磁散射中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景、目的与意义 |
| 1.2 国、内外现状 |
| 1.2.1 研究粗糙面的散射 |
| 1.2.2 研究糙面与目标复合的电磁散射 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 粗糙面模型和矩量法的基本原理 |
| 2.1 描述粗糙面的有关参量 |
| 2.1.1 高度起伏均方根 |
| 2.1.2 相关函数及表面相关长度 |
| 2.1.3 功率谱密度 |
| 2.1.4 均方根斜率 |
| 2.2 一维随机粗糙面的模拟 |
| 2.2.1 高斯、指数粗糙面的模拟 |
| 2.2.2 分形面的模拟 |
| 2.3 瑞利判据 |
| 2.4 矩量法原理 |
| 2.4.1 基函数与权函数的选取 |
| 2.4.2 矩阵方程求解的共轭梯度法 |
| 第三章 实际土壤面电磁散射的矩量法研究 |
| 3.1 土壤的介电模型 |
| 3.2 糙面电磁散射的矩量法研究 |
| 3.2.1 粗糙面散射的矩量法理论 |
| 3.2.2 锥形波入射 |
| 3.2.3 电磁散射系数 |
| 3.3 数值计算结果的分析 |
| 3.3.1 算法验证 |
| 3.3.2 高度起伏均方根对散射系数的影响 |
| 3.3.3 相关长度对散射系数的影响 |
| 3.3.4 土壤湿度对散射系数的影响 |
| 3.3.5 入射频率对散射系数的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 土壤面与其上方目标复合电磁散射的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 糙面与上方目标复合散射的矩量法理论 |
| 4.3 数值计算结果的分析 |
| 4.3.1 算法有效性的验证 |
| 4.3.2 复合散射系数随土壤高度起伏均方根的变化 |
| 4.3.3 复合散射系数随分维数的变化 |
| 4.3.4 复合散射系数随目标高度的变化 |
| 4.3.5 复合散射系数随土壤湿度的变化 |
| 4.3.6 复合散射系数随目标横向尺寸的变化 |
| 4.3.7 复合散射系数随目标纵向尺寸的变化 |
| 4.3.8 复合散射系数随入射波频率的变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 海面与其下方目标的复合电磁散射研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 改进的分形海面模型 |
| 5.3 粗糙面与其下方目标复合电磁散射的矩量法理论 |
| 5.3.1 电磁积分方程 |
| 5.3.2 矩阵方程的建立 |
| 5.3.3 复合散射系数 |
| 5.4 海水的介电特性 |
| 5.5 数值计算结果及复合电磁散射特性分析 |
| 5.5.1 算法验证 |
| 5.5.2 复合散射系数随海面风速的变化 |
| 5.5.3 复合散射系数随分维数的变化 |
| 5.5.4 复合散射系数随目标深度的变化 |
| 5.5.5 复合散射系数随目标尺寸的变化 |
| 5.5.6 复合散射系数随海水温度的变化 |
| 5.5.7 复合散射系数随入射波频率的变化 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生在读其间的研究成果 |
（6）二维粗糙地海面极化电磁散射的相关问题研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况和发展趋势 |
| 1.2.1 地海背景模型仿真研究 |
| 1.2.2 极化电磁散射研究 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 极化电磁波及粗糙面散射近似方法 |
| 2.1 极化电磁波 |
| 2.1.1 椭圆极化波 |
| 2.1.2 Jones 矢量 |
| 2.1.3 Stokes 矢量 |
| 2.1.4 Mueller 矩阵 |
| 2.1.5 极化特征图 |
| 2.2 粗糙面电磁散射的近似方法 |
| 2.2.1 坐标系设定 |
| 2.2.2 基尔霍夫近似 |
| 2.2.3 微扰法 |
| 2.2.4 小斜率近似 |
| 2.2.5 双尺度法 |
| 2.2.6 积分方程方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 具有纹理特征二维粗糙面的极化电磁散射 |
| 3.1 具有纹理特征的二维粗糙面模型 |
| 3.1.1 具有纹理特征的高斯谱粗糙面 |
| 3.1.2 具有纹理特征的指数谱粗糙面 |
| 3.2 粗糙面纹理特征的统计描述 |
| 3.2.1 直方图的统计矩 |
| 3.2.2 灰度共生矩阵 |
| 3.3 二维粗糙面极化散射的基尔霍夫近似 |
| 3.4 纹理粗糙面极化电磁散射的数值结果与分析 |
| 3.4.1 纹理特征高斯粗糙面的极化电磁散射结果 |
| 3.4.2 纹理特征高斯粗糙面的极化特征分析 |
| 3.4.3 纹理特征指数粗糙面的极化电磁散射结果 |
| 3.4.4 纹理特征指数粗糙面的极化特征分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 典型沙漠地形粗糙面的极化电磁散射 |
| 4.1 新月形沙丘的数值仿真 |
| 4.1.1 沙丘的休止角 |
| 4.1.2 沙丘的介电常数 |
| 4.1.3 新月形沙丘几何建模 |
| 4.2 结合射线追踪的二次散射 |
| 4.2.1 射线追踪方法 |
| 4.2.2 二次散射计算方法 |
| 4.3 新月形沙丘极化电磁散射的数值结果与分析 |
| 4.3.1 电磁波入射方向对于一般沙丘散射截面的影响 |
| 4.3.2 不同形状沙丘的总极化散射结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 二维粗糙海面的极化电磁散射 |
| 5.1 统计方法模拟海面 |
| 5.1.1 A. K. Fung 的半经验海谱 |
| 5.1.2 Elfouhaily 谱 |
| 5.1.3 Monte Carlo 方法 |
| 5.2 分形方法模拟海面 |
| 5.2.1 经典的二维分形海面 |
| 5.2.2 改进的二维分形海面 |
| 5.3 分形海面极化散射的数值结果与分析 |
| 5.3.1 分形海面单站雷达极化散射截面 |
| 5.3.2 分形海面双站雷达极化散射截面 |
| 5.3.3 分形海面上半空间全方位雷达极化散射截面 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 二维粗糙海面上正置长方体的复合极化电磁散射 |
| 6.1 海面上正置长方体的复合极化散射 |
| 6.1.1 前垂面的镜向反射在海面上的二次散射 |
| 6.1.2 海面上的散射场在前垂面上的二次反射 |
| 6.2 复合极化散射计算结果与分析 |
| 6.2.1 海面上正置长方体目标的单站散射截面 |
| 6.2.2 海面上正置长方体目标的极化特征图 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 附录 A |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
（7）动态海面电磁散射与多普勒谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究概况和发展趋势 |
| 1.2.1 动态海面几何建模方法 |
| 1.2.2 海面电磁散射建模方法回顾 |
| 1.2.3 动态海面散射回波特性分析 |
| 1.3 论文的主要工作和内容安排 |
| 1.4 论文的主要贡献及创新之处 |
| 第二章 动态海面空间几何建模 |
| 2.1 海面的基本统计参量 |
| 2.2 海浪谱模型 |
| 2.2.1 功率谱 |
| 2.2.2 方向函数 |
| 2.3 线性海面几何建模 |
| 2.3.1 双叠加法 |
| 2.3.2 线性滤波法 |
| 2.4 非线性海面几何建模 |
| 2.5 本章小节 |
| 第三章 优化的复合表面模型在风驱海面电磁散射中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统的复合表面模型 |
| 3.3 优化的复合表面模型 |
| 3.3.1 镜向散射分量计算 |
| 3.3.2 漫散射分量计算 |
| 3.3.3 基于风速和入射电磁波频率的截断波数的确定 |
| 3.3.4 海面斜率联合概率密度分布的非高斯效应 |
| 3.3.5 遮挡效应 |
| 3.4 数值计算结果分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 海面电磁散射的角度截断复合表面模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 角度截断复合表面模型 |
| 4.2.1 镜向区域的确定 |
| 4.2.2 角度截断复合表面模型推导 |
| 4.3 数值计算结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 动态线性与非线性海面电磁散射对比研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锥形波 |
| 5.3 海面电磁散射的小斜率近似方法 |
| 5.4 线性与非线性海面电磁散射特性 |
| 5.4.1 散射系数 |
| 5.4.2 后向散射回波多普勒谱 |
| 5.4.3 数值计算结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 有限深度水域动态海面电磁散射及回波多普勒谱特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有限深度水域海面建模 |
| 6.2.1 有限水深海谱 |
| 6.2.2 一维有限深度水域海面建模 |
| 6.2.3 二维有限深度水域海面建模 |
| 6.3 二阶小斜率近似方法在有限深度水域海面电磁散射中的应用 |
| 6.3.1 有限深度水域海面电磁散射的二阶小斜率近似建模 |
| 6.3.2 散射系数数值结果及分析 |
| 6.3.3 后向散射回波多普勒谱数值结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文与参与科研情况 |
（8）粗糙面及其与目标复合电磁散射建模及快速计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| §1.2.1 随机粗糙表面电磁散射的相关方法 |
| §1.2.2 随机粗糙面与目标的复合电磁散射的相关方法 |
| §1.2.3 单纯粗糙面散射的相关研究及发展历史 |
| §1.2.4 粗糙面与目标复合问题的相关研究及发展历史 |
| §1.2.5 微扰法(SPM)的相关研究及发展历史 |
| §1.2.6 (广义)前后向迭代法((G)FBM)的相关研究及发展历史 |
| §1.2.7 PILE/EPILE的相关研究及发展历史 |
| §1.3 论文的主要工作 |
| §1.3.1 论文的安排 |
| §1.3.2 论文的主要贡献 |
| 第二章 一维粗糙面散射的高阶积分微扰法研究 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 一维随机粗糙面的相关知识及建模 |
| §2.2.1 一维粗糙面的统计参量 |
| §2.2.2 一维粗糙面的建模 |
| §2.2.3 数值计算结果及讨论 |
| §2.3 高阶积分微扰法研究一维粗糙面散射 |
| §2.3.1 一维粗糙面散射的亥姆霍兹积分方程 |
| §2.3.2 高阶积分微扰法的公式推导 |
| §2.3.3 数值计算结果及讨论 |
| §2.4 本章小结 |
| 第三章 风驱二维海面电磁散射修正双尺度法研究 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 二维粗糙面的建模 |
| §3.3 双尺度粗糙面电磁散射的基本原理 |
| §3.4 修正双尺度法计算海面电磁散射 |
| §3.5 含泡沫双尺度粗糙海面的矢量辐射传输方程 |
| §3.6 泡沫的消光系数、散射系数和覆盖率 |
| §3.7 数值计算结果及讨论 |
| §3.8 本章小结 |
| 第四章 一维导体粗糙面与上方及漂浮二维导体目标复合电磁散射研究 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 EPILE+GFBM研究粗糙面与上方及漂浮目标共存时的复合散射 |
| §4.2.1 复合场景的建模及复合散射的推导 |
| §4.2.2 EPILE研究复合散射的公式推导 |
| §4.2.3 FBM与GFBM的公式推导 |
| §4.2.4 相对误差与计算复杂度 |
| §4.3 数值计算结果及讨论 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 一维介质粗糙面与上下方二维导体目标复合散射研究 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 介质粗糙面与上下方导体目标复合散射的EPILE+FBM研究 |
| §5.2.1 复合场景的建模及复合散射的推导 |
| §5.2.2 EPILE+FBM研究复合散射的公式推导 |
| §5.2.3 相对误差与计算复杂度 |
| §5.3 数值计算结果及讨论 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 一维介质粗糙面与上下方二维介质目标复合散射研究 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 EPILE+FBM研究介质粗糙面与上下方介质目标复合散射 |
| §6.2.1 复合场景的建模及复合散射的推导 |
| §6.2.2 EPILE+FBM研究复合散射的公式推导 |
| §6.2.3 相对误差与计算复杂度 |
| §6.3 数值计算结果及讨论 |
| §6.4 本章小结 |
| 第七章 二维粗糙面/三维目标电磁散射及其复合散射的实现 |
| §7.1 引言 |
| §7.2 二维粗糙面/三维目标的电磁散射 |
| §7.2.1 二维粗糙面及三维目标的建模与剖分 |
| §7.2.2 二维粗糙面/三维目标的积分方程及离散 |
| §7.2.3 偶极子散射场的推导 |
| §7.2.4 数值计算结果及讨论 |
| §7.3 二维粗糙面与三维目标复合散射的实现 |
| §7.3.1 二维粗糙面与三维目标复合散射 |
| §7.3.2 数值计算结果及讨论 |
| §7.3.3 核外并行计算二维粗糙面与三维目标复合散射 |
| §7.3.4 数值计算结果及讨论 |
| §7.4 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间参加科研项目与发表论文情况 |
（9）合成孔径雷达回波仿真与图像模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图、表清单 |
| 缩写注释表 |
| 符号变量注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 合成孔径雷达技术的历史与发展 |
| 1.2 合成孔径雷达回波仿真与图像模拟技术的发展和现状 |
| 1.2.1 合成孔径雷达模拟技术研究的意义 |
| 1.2.2 SAR 回波仿真与图像模拟技术的发展和现状 |
| 1.3 论文研究任务 |
| 1.4 论文内容 |
| 1.5 论文主要创新点 |
| 第二章 分形地形建模仿真 |
| 2.1 分形几何理论 |
| 2.1.1 分形维数及其计算方法 |
| 2.2 分形布朗运动与地形模拟 |
| 2.3 分形布朗运动的实现方法 |
| 2.3.1 随机中点位移法 |
| 2.3.2 逐次随机增加法（SRA） |
| 2.4 各向异性地形生成方法 |
| 2.5 基于SRA 方法的可控地形生成方法 |
| 2.5.1 基于地形控制点的可控地形生成方法 |
| 2.5.2 基于融合曲面的可控地形生成方法 |
| 2.6 典型地形的分形几何建模 |
| 2.6.1 海岸地形 |
| 2.6.2 海岛地形 |
| 2.6.3 火山口地形 |
| 2.6.4 环形山分布的月球表面 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 随机粗糙面电磁散射计算 |
| 3.1 随机粗糙面与极化散射 |
| 3.1.1 粗糙面的描述方法 |
| 3.1.2 极化散射矩阵 |
| 3.2 随机粗糙面散射计算 |
| 3.2.1 Kirchhoff 近似方法 |
| 3.2.2 SPM 方法 |
| 3.2.3 倾斜地面下的坐标系转换 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 SAR 回波仿真与典型地形SAR 图像模拟 |
| 4.1 SAR 成像原理 |
| 4.1.1 线性调频信号与脉冲压缩 |
| 4.1.2 合成孔径原理 |
| 4.2 SAR 回波分析 |
| 4.2.1 时域分析 |
| 4.2.2 频域分析 |
| 4.3 SAR 成像算法 |
| 4.3.1 ω- K 算法 |
| 4.3.2 基于ISCFT（Inverse range-scaled FT）的SAR 成像算法 |
| 4.4 点目标SAR 回波仿真 |
| 4.4.1 时域方法 |
| 4.4.2 频域方法 |
| 4.4.3 时域方法和频域方法的比较 |
| 4.5 典型地形场景的SAR 回波仿真与图像模拟 |
| 4.5.1 SAR 成像的侧视特点和几何畸变现象 |
| 4.5.2 相干斑噪声及其计算机模拟 |
| 4.5.3 典型地形的极化散射系数计算 |
| 4.5.4 地形散射系数矩阵的投影转换 |
| 4.5.5 仿真结果与讨论 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 非理想航迹情况下SAR 回波仿真 |
| 5.1 航迹偏移情况下SAR 回波计算 |
| 5.2 近似条件下航迹偏移SAR 回波快速计算方法 |
| 5.2.1 窄波束角和航迹偏移较慢条件下的快速回波仿真算法 |
| 5.2.2 窄方位向波束角条件下的快速回波仿真算法 |
| 5.2.3 窄方位向波束角、中等航迹偏移速度及忽略距离徙动下的回波仿真 |
| 5.2.4 计算量分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 双站SAR 回波仿真 |
| 6.1 双/多基SAR 组成、特点与发展现状 |
| 6.2 理想航迹平飞正侧视双站SAR 回波仿真 |
| 6.2.1 双站SAR 几何关系和距离历程分析 |
| 6.2.2 双站时域回波模型 |
| 6.2.3 双站和单站参数等效关系 |
| 6.2.4 等效单站法SAR 回波频域仿真 |
| 6.3 航迹偏移情况下平飞正侧视双站SAR 回波仿真 |
| 6.3.1 双站SAR 几何关系和距离历程分析 |
| 6.3.2 双站和单站参数等效关系 |
| 6.3.3 等效单站法SAR 回波频域仿真 |
| 6.4 理想航迹下平飞斜视双站SAR 回波仿真 |
| 6.4.1 斜视双站SAR 几何关系和距离历程分析 |
| 6.4.2 平飞斜视双站和斜视单站SAR 参数等效关系 |
| 6.4.3 斜视双站SAR 时域回波模型 |
| 6.4.4 等效单站斜视SAR 时域回波模型和传递函数 |
| 6.4.5 斜视情况下等效单站法SAR 回波频域仿真 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 典型目标合成孔径雷达图像模拟 |
| 7.1 目标特性计算中的像素法 |
| 7.1.1 目标像素生成 |
| 7.1.2 物理光学法和等效电磁流法 |
| 7.2 典型目标的SAR 图像模拟 |
| 7.2.1 典型目标的SAR 图像模拟流程 |
| 7.2.2 典型目标的SAR 图像模拟结果 |
| 7.3 转台成像仿真 |
| 7.3.1 转台成像原理 |
| 7.3.2 典型目标转台图像模拟 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 结束语 |
| 8.1 研究总结 |
| 8.2 启发与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）地面、植被电磁散射特性及其可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 随机粗糙表面电磁散射研究概况 |
| 1.2.2 植被电磁散射研究概况 |
| 1.2.3 电磁仿真软件的设计概况 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第二章 粗糙(地)面电磁散射的近似方法研究 |
| 2.1 随机粗糙面的模拟 |
| 2.1.1 粗糙面相关统计参量 |
| 2.1.2 一维粗糙面的模拟 |
| 2.1.3 二维粗糙面的模拟 |
| 2.2 实际地面电磁散射特性研究 |
| 2.2.1 粗糙(地)面电磁散射的近似方法研究 |
| 2.2.2 实际土壤的介电特性研究 |
| 2.2.3 实际地面散射系数的数值计算及结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 粗糙(地)面电磁散射的矩量法研究 |
| 3.1 矩量法的基本原理 |
| 3.2 矩量法在一维粗糙面电磁散射中的应用 |
| 3.2.1 矩量法在一维导体粗糙面电磁散射中的应用 |
| 3.2.2 入射锥形波的实现 |
| 3.2.3 双站散射系数的求解 |
| 3.2.4 矩量法在一维介质粗糙面散射中的应用 |
| 3.2.5 数值计算及结果分析 |
| 3.3 锥形波入射下传统基尔霍夫近似修正 |
| 3.4 快速多极子算法 |
| 3.4.1 快速多极子方法介绍 |
| 3.4.2 快速多极子方法在粗糙面电磁散射中的应用 |
| 3.4.3 数值结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 植被电磁散射特性研究 |
| 4.1 双层植被电磁散射模型 |
| 4.1.1 MIMICS 森林散射模型的修正 |
| 4.1.2 椭圆球的广义瑞利_金斯(GRG)近似 |
| 4.2 VRT 求解双层植被散射特性 |
| 4.2.1 矢量辐射传输方程 |
| 4.2.2 矢量辐射传输方程的迭代解 |
| 4.2.3 VRT 计算双层植被散射的结果及分析 |
| 4.3 实际地面植被模型的 Monte-Carlo 研究 |
| 4.3.1 实际地面植被模型的散射场 |
| 4.3.2 双层植被散射Monte-Carlo 的方法研究 |
| 4.3.3 Monte-Carlo 模拟数值结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 地面植被电磁散射可视化 |
| 5.1 混合编程技术 |
| 5.1.1 混合编程的基本原则 |
| 5.1.2 封装被调用的函数 |
| 5.2 软件总体结构设计 |
| 5.3 用户操作界面的设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读期间参加科研项目与发表论文情况 |
四、二维分数布朗运动(FBM)随机粗糙面电磁散射的基尔霍夫近似（论文参考文献）
- [1]随机粗糙面微波散射机理及模型研究[D]. 李宇. 电子科技大学, 2018(10)
- [2]风驱时变海面极化电磁散射与多普勒谱研究[D]. 杨鹏举. 西安电子科技大学, 2016(12)
- [3]基于射线追踪的分层粗糙面电磁散射研究[D]. 张慧. 西安电子科技大学, 2015(03)
- [4]分形表面电磁散射特性研究[D]. 刘伟健. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [5]矩量法在粗糙面及其目标复合电磁散射中的应用[D]. 薛钰川. 西安电子科技大学, 2014(05)
- [6]二维粗糙地海面极化电磁散射的相关问题研究[D]. 刘伟. 西安电子科技大学, 2013(11)
- [7]动态海面电磁散射与多普勒谱研究[D]. 聂丁. 西安电子科技大学, 2012(03)
- [8]粗糙面及其与目标复合电磁散射建模及快速计算研究[D]. 梁玉. 西安电子科技大学, 2011(05)
- [9]合成孔径雷达回波仿真与图像模拟[D]. 夏伟杰. 南京航空航天大学, 2010(01)
- [10]地面、植被电磁散射特性及其可视化研究[D]. 程相哲. 西安电子科技大学, 2010(10)