基于GRECO算法的場(chǎng)景極化電磁散射仿真研究.pdf

1、 國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TP751.1 學(xué)校代碼：10213 國(guó)際圖書分類號(hào)：621.3 密級(jí)：公開 工學(xué)碩士學(xué)位論文 工學(xué)碩士學(xué)位論文 基于 GRECO 算法的 場(chǎng)景極化電磁散射仿真研究 碩 士 研 究 生： 鄧皓 導(dǎo) 師： 鄒斌 教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位： 工學(xué)碩士 學(xué) 科： 信息與通信工程 所 在 單 位：

2、電子與信息工程學(xué)院 答 辯 日 期： 2017 年 6 月 授予學(xué)位單位： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 摘 要 雷達(dá)目標(biāo)的電磁散射特性表征目標(biāo)的固有物理特性，包括幾何結(jié)構(gòu)和材料等信息。一般來說，雷達(dá)目標(biāo)的電磁散射特性包括散射中心特征和極化特性。散射中心特征可以準(zhǔn)確地描述目標(biāo)電磁散射特性和目標(biāo)物理結(jié)構(gòu)。而雷達(dá)目標(biāo)的極化信息可以反演目標(biāo)結(jié)構(gòu)，材料，形狀，姿態(tài)取向等。極化特征和散射中心特征的組合可以詳細(xì)地描述目標(biāo)的結(jié)

3、構(gòu)和散射特性，提高雷達(dá)圖像的可理解性。 電磁散射特性可以通過兩種方式獲得：實(shí)測(cè)和仿真。實(shí)際測(cè)量需要大量的人力物力資源，并不利于大數(shù)據(jù)獲取。因此，在電磁散射理論的基礎(chǔ)上借由計(jì)算機(jī)獲得仿真數(shù)據(jù)是目前研究電磁散射特性的重要手段，電磁仿真已經(jīng)成為分析目標(biāo)電磁散射特性的主流方法。 傳統(tǒng)圖形電磁計(jì)算（GRECO）算法可以快速計(jì)算目標(biāo)雷達(dá)截面（RCS） ，并廣泛用于計(jì)算目標(biāo)的電磁散射特性中。然而，RCS僅反映目標(biāo)的散射特性的幅度，而沒有極化信息。 為

4、了快速獲得目標(biāo)的極化特征， 本文研究并提出了一種極化GRECO算法，以極化散射矩陣表征場(chǎng)景的極化電磁散射特性，從理論上推導(dǎo)出極化散射矩陣與RCS之間的關(guān)系。 并利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論獲取電磁仿真計(jì)算所需的計(jì)算參數(shù)，結(jié)合分屏預(yù)處理的方法，擴(kuò)大了仿真的適用范圍。利用改進(jìn)的物理光學(xué)法，計(jì)算場(chǎng)景的極化散射矩陣。并考慮到目標(biāo)的二次散射情況，采用最小夾角法搜索構(gòu)成二次散射的像素對(duì)，結(jié)合幾何光學(xué)法和單-雙站等效原理計(jì)算二次散射，提高了仿真的精度。最后，

5、使用具有解析解的簡(jiǎn)單目標(biāo)驗(yàn)證算法的正確性，并對(duì)典型人造目標(biāo)和典型背景的極化電磁散射特性進(jìn)行仿真。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所研究的場(chǎng)景極化電磁散射特性仿真的方法——極化GRECO算法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)或背景的快速極化散射特性仿真。將針對(duì)目標(biāo)RCS仿真的傳統(tǒng)GRECO算法拓展到針對(duì)場(chǎng)景的極化散射矩陣的仿真中，并且結(jié)合分屏處理步驟、二次散射計(jì)算，從仿真參數(shù)的文件數(shù)以及仿真情況的綜合考量上，提高了算法的仿真精度。 關(guān)鍵詞：極化電磁散射；雷達(dá)截面積；G