利用频谱信息改善时域电磁散射算法MOO的后时振荡现象

分析了MOO算法在后时低能区产生振荡的原因,提出了一种改善MOO算法计算时域电磁散射稳定性的方法.根据时、频域响应之间存在的傅立叶变换关系,及Laguerre多项式的时频域振荡特性,通过计算少量准确的频域数据替换掉时域数据经傅立叶变换后由于级数截断而产生的振荡频谱,并利用希尔伯特变换的内插技术进行数据平滑,对修正之后的频域数据进行逆傅立叶变换得到稳定的时域数据.通过对实际目标的仿真验证了方法的有效性.     

一种基于GRECO的复杂目标棱边建模方法

针对复杂目标高频电磁散射,利用CAD 商业建模软件,结合PO、MEC 算法实现目标RCS 计算。对于边缘绕射计算,提出了一种新的建模方法,提高了计算速度。计算结果与数值方法MLFMM 计算结果吻合很好。最后以某战斗机模型为例,实现目标角度域、频域RCS 计算,并且研究了RCS 数据在目标高分辨率距离像中的应用。实验结果表明,该方法对复杂目标高频电磁散射RCS 仿真计算具有一定参考价值。     

基于FEKO的频率步进导引头回波仿真

频率步进雷达(SFR)导引头通过在频域进行带宽合成,距离分辨力显著提高,可以分辨出复杂目标的细节特征,从而进行抗干扰分析与目标识别。在进行SFR回波信号仿真时,要求回波模型能符合并反映目标的细节特征,目标不能等效为点目标,而散射中心提取法则意味着散射点的舍弃和合并,对目标的细节描述并不准确,为此提出基于FEKO的复杂目标回波信号产生方法。根据频率步进雷达信号时域特征,推导出直接利用FEKO的散射场数据进行时域回波计算的数学模型,并使用FEKO提取目标在各种入射角度下的散射场幅度和相位信息进行存储,在仿真时直接调用散射场数据进行时域回波计算,从而得到复杂目标的高拟真度回波信号模型,在空空导弹数字仿真、半实物仿真和抗干扰研究中具有实用意义。     

超宽带目标时域电磁散射特性测量

建立了一套超宽带时域测量系统,使用该系统对金属球体、导弹缩比模型、飞机缩比模型目标进行了时域电磁散射测量实验,并给出了有效的数据获取及数据处理的方法.经数据处理后的测量数据与理论计算的散射数据相比较,结果完全一致.证明该实验测量系统可以用来对雷达目标电磁散射特性进行高效的测量与分析.     

VHF/UHF波段树干电磁散射特性分析

运用FDTD方法计算树干的宽带电磁散射特性.即将地面的散射场与入射场视为两个激励场作用于树干,从而得到地面背景下树干的散射场.给出了树干时域、频域、极化域和空域的电磁散射特性,并对这些特性进行了分析.     

基于GRECO的复杂目标ISAR图像仿真

提出一种与图形电磁计算方法相结合的1SAR图像实时仿真方法.利用图形电磁计算(GRECO)方法得到运动目标的电磁散射数据,通过发射线性调频信号得到运动目标的雷达回波,并对仿真回波进行ISAR成像处理.与传统采用点目标仿真不同,该文是对实际三维目标直接仿真成像,更加接近实际,更加适合应用与成像效果分析、算法改进和抗干扰方面的研究.对于目标表面散射场的分析,是基于高频预估理论:采用物理光学(PO)法与物理绕射理论(PTD)来进行计算.从对复杂目标的仿真结果来看,该方法是准确有效且具有实时性的.     

并行传输线共模泄漏的等效场-线耦合数值模型

针对并行传输线间感性和容性耦合计算问题,该文提出并行传输线等效场-线耦合亚网格时域有限差分(FDTD)数值模型,模型更适合非均匀介质等复杂情形的耦合串扰求解,且具有更为简洁的数值计算形式。利用该等效场-线耦合数值模型,对并行传输线间共模电磁信息泄漏进行模拟仿真和实验测试,时域模拟和频域实验结果均表明,该模型可以有效刻画并行传输线共模电磁信息泄漏发射特性。     

VHF/UHF波段树干超宽带散射特性研究

本文用时域方法研究了树干的超宽带散射特性.由于树干及地面均为色散有耗媒质,因此树干散射特性是复杂的频率函数.时域有限差分算法(FDTD)尤其适合于此类具有色散特性的超宽带散射特性研究.运用FDTD算法建立起树干散射模型后,经过计算,可以得到整个时域过程的散射,对时域散射场进行快速傅立叶变换(FFT),则可获取全部感兴趣的超宽带频域特性.相对于矩量法(MOM)而言,FDTD能更方便快捷地为叶簇穿透(FOPEN)检测目标提供全面的时频信息.     

一种基于3D-ESPRIT的散射中心参数估计算法

基于雷达目标的三维散射中心模型,提出了利用目标频域数据的3D-ESPRIT参数估计方法.该方法不需进行参数配对,不需要计算相关矩阵,计算量较小.仿真实验结果表明,该方法能够对雷达目标散射中心给出比较准确的估计值.与3D-MP(矩阵束)方法的估计结果相比较,验证了算法的正确性.     

基于时域物理光学法的涂覆目标瞬态散射分析

为了对涂覆雷达吸波材料(RAM)的电大尺寸目标的时域瞬态散射特性和宽带RCS进行快速计算,以满足工程上对目标电磁散射特性的计算向宽频带、向时域靠拢的需求。通过引入阻抗边界条件(IBC),计算了涂覆RAM 目标表面的等效反射系数,将等效反射系数代入频域物理光学法(PO)的表达式,并进行逆傅里叶变换(IFT),推导出了适用于涂覆RAM的目标的时域物理光学法(TDPO)积分表达式。使用OpenGL 控制图形处理器(GPU)来对目标的面元模型进行消隐处理,提高了运算速度。最后通过两个仿真算例,对TDPO与频域PO计算所得的时域瞬态响应和宽带RCS 进行对比,验证了TDPO计算结果与频域PO计算结果具有同等精度。     

基于正向建模的目标超宽带电磁脉冲雷达回波仿真

为了快速获取超宽带（ultra-wideband,UWB）电磁脉冲激励下雷达目标的时域电磁响应,提出了一种基于散射中心正向建模的目标时域回波仿真方法.从目标几何模型出发,利用空间射线分集技术对强散射源进行分离,通过模型参数正向确定方法构建出目标的属性散射中心模型,用以表征目标高频电磁散射特性,并在UWB电磁脉冲激励下进行仿真运算,获得目标时域回波信号.以典型目标SLICY为例,基于正向建模的散射中心模型,快速获取不同UWB电磁脉冲激励下的雷达回波信号,与高频仿真方法得到的一维距离像（high resolution radar profile,HRRP）进行对比分析,吻合良好.由此验证了本文提出的回波仿真方法的有效性,为不同辐射源激励下目标的快速电磁响应研究提供了一种新思路.     

目标宽带雷达特征信号的建模与预测

本文介绍了目标宽带电磁散射理论建模采用的目标电磁菜射模型以及一维距离像、两维成像等带雷达目标特征信号的预测,突破原有的点频ＲＣＳ散射理论建模水平;而且本文宽带散射我频散射计算,反映了宽带雷达工作原理,便于宽带进一步处理,进行目标频域特性分析和时频表达,本文撮后给出了理论建模实例并与实际测量结果进行比对,得到了满意的效果。     

细线结构时域电场积分方程的有限差分求解

提出一种求解基于细线结构的时域电场积分方程 ( TDEFIE)的方法 -有限差分方法。与传统求解时域电场积分方程的时域矩量法相比 ,该方法易于数值实现。文中还利用该方法研究了电磁辐射、散射的三个经典问题 ,并将结果与时域矩量法的结果进行了比对 ,研究表明 ,该方法求解细线结构的 TDEFIE非常有效。     

基于散射中心模型的目标时域回波快速仿真

为快速获取超宽带电磁脉冲激励下雷达目标在时域上的电磁响应,提出一种基于属性散射中心正向建模的方法用于目标时域回波仿真.从目标几何模型出发,利用射线追踪、分集技术对空间中所有射线进行标记与归类,分离并定量表征目标的强散射源.基于属性散射中心模型,正向确定模型参数,构建出目标属性散射中心模型,在选定的辐射源激励下进行仿真计...     

用MATLAB开发的FDTD系统研究电磁散射远场特性

利用ＬＯＶＥ场等效原理，实现了从近场到远场的变换，有助于时域有限差分法对电磁散射远场问题的解决，并在此基础上开发了建立在ＭＡＴＬＡＢ平台上的时域有限差分法软件系统，以方便对电磁散射远场问题进行研究。利用该系统解决了三个电磁散射实例中的远场问题，并将其计算结果与理论或其它计算方法所得的结果进行了比较，结果吻合较好。     

Compton散射下磁化等离子体光子晶体光子带隙特性

为了研究多光子非线性Compton散射对横向磁光效应磁化等离子体光子晶体光子带隙特性的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法进行了理论分析和实验验证,取得了关于晶体色散和调制不稳定性、光子带宽变化的重要数据,并提出了将入射光和Compton散射光作为磁化等离子体光子晶体色散的新机制.结果表明,Compton散射使等离子体色散增强,耦合电磁波通带变窄、阻带变宽,有效地降低了电磁波传输中的交叉相位调制的不稳定性,频率低于等离子体频率的电磁波在等离子体中的传播几率减小.     

Transient scattering from conducting cylinders

A method for determining the fields scattered by arbitrarily shaped cylindrical conducting structures with a transient incident wave is described. The transient scattering problem is reduced to the solution of a time domain integral equation which in turn is solved directly in the time domain by means of a digital computer. The approximate electromagnetic impulse response for a number of cylindrical scatterers is calculated using this method.     

基于稀疏表示的SAR图像属性散射中心参数估计算法

考虑目标频率-方位2维观测数据在属性散射中心模型参数空间上的稀疏性,该文提出一种基于稀疏表示的属性散射中心提取与参数估计方法。由于模型参数维数较高,构造的高维联合字典将消耗较多系统资源。该算法通过分别构建包含位置信息与方位属性参数信息的两个低维字典代替高维的联合字典实现距离特性与方位特性的解耦合,以降低资源需求,并通过正交匹配追踪(OMP)-RELAX联合算法求解l0优化问题,从而实现在频率-方位角域上位置参数与方位属性参数的联合估计。根据提取的属性散射中心可以有效地估计目标或目标重要部件的几何尺寸。基于电磁计算数据和实测数据的实验结果验证了该算法的有效性。