耦合目标近场散射外推技术研究

针对具有多次散射的耦合目标在不满足远场条件下测量的散射方向图发生畸变的问题,通过分析耦合目标的近场-远场转换关系,提出一种"多发多收"模式的近场散射外推方法.在获得全角域的近场双站信息后,对各角度近场接收的散射数据进行外推处理,然后根据互易定理,将外推后的数据等效为"远场发射、近场接收"数据.接下来对该数据再进行一次外推,满足"远场发射、远场接收"的条件,最后取出对角线上的元素获得各角度的远场RCS（Radar Cross Section,RCS）.通过建立存在强耦合机制的二面角和腔体结构模型,利用FEKO和MATLAB软件对方法进行仿真,将"多发多收"外推的结果与远场RCS进行比对.结果表明：该方法得到的结果与远场RCS方向图吻合良好,全角域均值误差小于1dB,验证了方法的有效性.     

基于扫频时域法测量的RCS外推技术研究

大目标的室内RCS测量不易满足远场条件,外推技术可将测试距离大幅度缩短,从而克服此缺陷。针对点频连续波方法测试RCS精度很有限,致使外推结果精度不高,本文提出基于扫频的时域法RCS外推技术。扫频测试能得到高精度的时域测试数据,通过对时域数据进行有效的变换,获取准确的频域幅相信息,从而外推出较高精度的远场RCS,实现大目标的RCS测量。通过对金属圆柱的测试,验证了该技术的优越性。     

基于转台的中场ISAR成像技术研究

在中场区通过对相位弯曲补偿进行微波成像与远场成像效果相当,且能大大降低对测试距离的要求,所以具有很强的工程应用价值.基于经典的转台成像模型,本文提出球面波聚焦卷积积分法和中场滤波-逆投影算法,实现了中场区目标的微波成像.球面波聚焦卷积积分法能实现360°范围的二维成像,且运算速度快,适用于各向同性目标,中场滤波-逆投影算法针对小转角范围内对目标进行精密的二维成像,适用于各种复杂目标.仿真和实验结果表明,这两种算法的有效性.     

一种结合散射相似性和Wishart的极化SAR图像分类方法

针对基于H-a 平面的目标分类方法运算量偏大的缺点,本文提出了一种结合散射相似性和Wishart的极化合成孔径雷达图像分类方法,提升了数据处理效率。该方法使用参数替代,将目标相干矩阵进行归一化,得到和 H-a 相似的分类效果,且避免计算特征值和特征向量,从而大幅提高了分类效率;通过结合Wishart迭代分类器进行分类来提升分类精度。最后通过对Radarsat-2卫星获取的黄河冰凌区域进行地物分类实验验证了本文方法的有效性,且该方法具有更好的运算效率和地物分类效果。      

基于二维微波成像的共形天线RCS提取方法

二维微波成像技术是一种有效诊断雷达目标散射点强度和空间分布的手段。机载共形天线因与机体表面成为一体,常规测试手段难以确定其RCS贡献。基于二维微波成像技术,分离和提取出了装机状态下共形天线的反射率分布,通过二维空间像与二维空间谱之间的波谱变换获得了共形天线的二维空间谱信息,经过直角坐标域至极坐标域的插值获得了对应频率和角度的散射信息,再对定标球进行同样的处理,最终标定出共形天线的RCS贡献。实验结果表明了该技术的有效性。     

基于矩量法的孔缝电磁耦合分析及其实验研究

孔缝电磁耦合是外部电磁环境对飞行器的重要作用途径,建立与之相关的分析模型,有助于提高其环境适应能力;以平板孔缝耦合为典型对象,首先建立了无限大平板的小孔耦合模型,然后利用矩量法对孔缝耦合模型进行求解分析,得到了表征电磁耦合强弱的能量传输系数;为验证方法的有效性,搭建实验系统对不同的孔缝类型进行了测试,结果表明,在电磁波垂直入射情况下,矩形和圆形孔缝的电磁能量传输系数具有较好的一致性。     

标准球定位获取复杂目标散射点位置信息技术

一般RCS测量只能获得被测物体固定某一单方位方向上的散射分布图,无法准确判断出目标强散射点的空间三维位置分布。首先,采用转台模式的近场二维微波成像,获取得到三维目标的二维投影成像分布;然后,再采用2个参考球做定位。在所成的图像中,依据定位球成像的位置准确判断出被测体目标强散射点所在的水平位置,从而通过投影关系计算出强散射点在被测体上的具体三维位置。通过实验验证,表明该技术可以高精度获得三维结构散射体的强散射点的三维位置信息。     

基于有向体模型的植被参数反演及室内宽带实验研究

该文对具有极化特征的植被提出一种基于有向体(OV)模型的参数反演算法,并尝试在微波暗室内构建全极化干涉合成孔径雷达半实物宽带测量系统,对模型及算法进行实验验证。根据OV模型的植被特征,以同极化之差所代表的二面角散射机理作为地形相位点的判别依据,结合计算平均值和标准差的方法反演出植被高度。接下来,在环境可控的微波暗室内构建了实验系统,采用两个高度已知的三面角对干涉基线距进行校准,提高了参数反演精度。实验结果表明：在场景的地体幅度比较大的情况下,植被反演高度与实际高度的误差仅为0.03 m,全频带内的高度反演误差不超过0.2 m,说明了反演算法的有效性。     

基于双向耦合补偿的超材料传输/反射法

在未考虑超材料中结构单元间耦合作用的情况下,传统传输/反射法在提取整体材料的等效电磁参数时会出现误差.针对该问题,对超材料中不同方向单元耦合及其补偿方法进行了讨论,提出一种基于双向耦合补偿的改进传输/反射法.与传统方法相比,该方法可有效预测超材料中多个谐振区域,更准确地提取整体材料参数;其仿真结果能与Ansoft HFSS软件计算结果很好地吻合;由于采用了局部建模,显著降低了其相应的计算时间及硬件要求.     

球面多探头天线近场测试系统校准方法研究

球面多探头天线近场测试系统具有测试速度快,可获取待测天线的近场三维数据等优点。然而,多探头形成了多个测试通道,各通道不同的幅度和相位特性将会影响近场测试精度。针对各通道间的不一致性,首先对多探头系统进行机械校准,降低探头角度和位置误差;然后通过测量球面中心到每个探头的辐射信号进行电校准;仿真分析了系统误差和环境因素引起的幅相波动对近场数据外推远场方向图的影响。通过构建半球面多探头天线近场测试系统进行实验验证,结果表明了机械校准和电校准技术的有效性。将校准后的近场数据外推得到远场方向图,通过与远场测量方向图进行对比,验证了幅相误差对外推远场方向图的影响。