基于文氏改进谱的二维粗糙海面模型及其电磁散射研究

基于文氏改进功率谱和Donelan方向分布的实验结论,结合经典的Monte Carlo法提出了一种适用于不同水深、不同风浪成长阶段的二维粗糙海面模型.在经典的双尺度法计算海面后向散射的基础上,结合小斜率近似法的仿真结果,对电磁散射计算方法进行改进.通过与典型海杂波均值散射系数GIT模型的拟合结果进行对比,验证了文氏改进谱在中国近海海面模拟的适应性与改进后电磁散射计算方法的有效性.     

畸形波电磁散射特性分析及其特征识别标识的研究

针对弱非线性的Longuet-Higgins模型在模拟强非线性畸形波海面时所存在的问题,采用修正的相位调制法模拟一维畸形波时间、空间波面,该方法能够实现畸形波的定时定点生成,并且其波形既能保持目标谱的频谱结构,又能较大程度地满足波浪序列的统计特性.同时,基于改进的双尺度(TSM)法及时域有限差分法建立畸形波的电磁散射模型,经过相对平均偏差和均方根偏差误差分析后,基于TSM法研究分析了畸形波及其背景海面波的归一化雷达散射截面(NRCS)的计算结果.实验表明,合成孔径雷达成像中畸形波的NRCS比背景波要小,即畸形波的合成孔径雷达图像成像比背景波要灰暗,因此可以将NRCS作为畸形波的特征识别标识.通过分析研究不同极化方式、入射角、入射频率条件下畸形波与背景波面的电磁散射特性实验数据得出:当二者的NRCS差值大于-11.8 dB及以上时,即认为产生畸形波,这为实际的工程应用提供了参照标准.