量子雷達(dá)目標(biāo)散射特性研究.pdf

1、量子雷達(dá)是一種基于量子物理機(jī)理的新的目標(biāo)探測(cè)技術(shù)，具有重要的研究?jī)r(jià)值與廣闊的應(yīng)用前景。本文針對(duì)量子雷達(dá)目標(biāo)散射特性問(wèn)題展開(kāi)研究，主要內(nèi)容包括：量子雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)機(jī)理與工作體制探索、量子雷達(dá)與目標(biāo)相互作用機(jī)理研究、典型定標(biāo)體量子雷達(dá)散射截面（Quantum Radar Cross Section,QRCS）研究等。本文工作可以為量子雷達(dá)信號(hào)設(shè)計(jì)與接收機(jī)設(shè)計(jì)、目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別以及量子隱身目標(biāo)設(shè)計(jì)等研究工作提供參考。
　　在緒論中，首先闡述

2、量子雷達(dá)目標(biāo)散射特性研究的背景與意義；其次，綜述量子雷達(dá)技術(shù)及量子雷達(dá)目標(biāo)散射特性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀；最后，對(duì)論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排進(jìn)行介紹。
　　在量子雷達(dá)及其目標(biāo)探測(cè)性能分析中，從量子雷達(dá)基本概念出發(fā)，介紹量子雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)機(jī)理與工作體制；基于量子照射雷達(dá)和干涉量子雷達(dá)兩類典型的系統(tǒng)模型，分析比較量子雷達(dá)與傳統(tǒng)雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)性能。研究表明，采用糾纏光子進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)可以獲得較大的回波信噪比及更好的目標(biāo)探測(cè)性能。量子雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)機(jī)理與

3、探測(cè)性能分析為后續(xù)量子雷達(dá)散射截面研究奠定了基礎(chǔ)。
　　在量子雷達(dá)與目標(biāo)作用過(guò)程分析和描述中，首先推導(dǎo)量子雷達(dá)信號(hào)光子波函數(shù)；其次，基于量子電動(dòng)力學(xué)理論建立量子雷達(dá)與目標(biāo)相互作用數(shù)學(xué)分析模型；最后，從量子雷達(dá)散射截面基本定義出發(fā)，給出量子雷達(dá)距離方程，并分析QRCS對(duì)目標(biāo)探測(cè)性能的影響情況。理論分析與數(shù)值仿真結(jié)果表明，某一方向QRCS值越大，相應(yīng)的回波信噪比越大，目標(biāo)檢測(cè)性能越佳。
　　在典型定標(biāo)體QRCS特性研究中，首先推

4、導(dǎo)修正的QRCS解析表達(dá)式；基于QRCS解析表達(dá)式，對(duì)球、平板、圓柱、角反射器等目標(biāo)建模，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)研究典型定標(biāo)體QRCS隨入射角度的分布情況，重點(diǎn)分析雷達(dá)作用距離、原子間距、目標(biāo)尺寸、信號(hào)光子頻率等因素對(duì)不同目標(biāo)QRCS的影響。研究結(jié)果表明，QRCS與量子雷達(dá)作用距離無(wú)關(guān)；在原子間距遠(yuǎn)小于信號(hào)波長(zhǎng)時(shí)，QRCS與原子間距無(wú)關(guān)；對(duì)于平板和圓柱目標(biāo)，多光子入射相比于單光子入射，QRCS主瓣變窄、變高，旁瓣降低；與傳統(tǒng)雷達(dá)散射截面（Rada