隨機粗糙面的電磁散射理論在微波遙感領域起著舉足輕重的作用,在遙感實踐和目標的檢測中有十分重要的地位。對陸地等實際表面的遙感中,雷達的入射波與表面發(fā)生復雜交互作用,產(chǎn)生各個方向的散射波,這些散射波中包括陸地海洋表面中了各種類型的地表信息。根據(jù)接收端雷達接收到的系數(shù),可以反演出土壤含水量、農(nóng)作物成分等參數(shù),用于環(huán)境勘查、海陸目標檢測等。粗糙面的電磁波散射是一個有多種參量參與其中的復雜過程,因而研究以陸地和海洋表面為代表的粗糙面的電磁波散射特性具備十分重要的理論意義。本文主要研究常見二維隨機粗糙面的電磁波散射模型的解析方法。介紹了基爾霍夫近似（KA）、積分方程模型（IEM）等經(jīng)典散射模型以及基于IEM的改進積分方程模型（AIEM）和擴展改進積分方程模型（EAIEM）。針對EAIEM模型,提出了基于兩種局部入射角近似方法、以粗糙面參數(shù)以及入射波特性作為度量的反射系數(shù)過渡模型;針對較復雜的指數(shù)譜型粗糙面,引入帶限指數(shù)功率譜密度來解決無法求導的問題;由泰勒近似得到了誤差函數(shù)的二階近似,分別針對由基爾霍夫項和補充項交互得到的交叉項、補充項,在原解析模型的基礎上增加若干由二階近似得到的誤差函數(shù)附加項。... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１經(jīng)典粗糙面散射解析模型的適用范圍??

＇丨Ｘ＇??圖２．２粗鏈面的局部坐標系表不??首先來了解粗糙面的波散射問題的一般形式，如圖２．２所示，假設一束平面波入射到??介電粗糙面上，其電場和磁場可以分別寫作：??￡■＝》￡〇?ｅｘｐ?（２．１）??分＝丄（ｘＦ?（２．?２）??其中７?＝?；力是單位極化向量，＆是入射電場波的幅度分別為上、下層介質(zhì)??的固有阻抗。入射和散射方向上的單位向量以及位置向量分別定義如下：??ｒ?＝?ｘｘ＋?ｚｚ?（２．?３）??ｋ．?＝?ｋｋ（?＝?ｘｋｉｘ?＋?ｙｋｉｙ?＋?ｚｋｉ２?（２．４ａ）??ｋｌｘ?＝?ｋｓ＼ｎｄｌ?ｃｏｓ＾?，?ｋｉｙ?＝?ｋｓ＼ｎｄｉ?ｓｉｎ＾．，?ｋｉ：?＝?ｋ?ｃｏｓｄｔ?（２．４ｂ）??ｋｓ?＝?ｋｋｓ?＝?ｉｋ５Ｘ?＋?ｙｋ５ｙ?＋?ｚｋｓ：?（２．５ａ）??ｋｓｘ?＝?ｋｓｉｎＧｓｃｏｓ?也，?ｋｓｖ?＝?ｋ?ｓ＼ｎ?０ｓ?ｓ＼ｎ?（＾ｓ，?ｋｓ：?＝?ｋ?ｃｏｓ?＜９?（２．５ｂ）??對于線水平極化和線垂直極化的電磁波來說，入射波和散射波的極化向量分別定義為：??ｈｉ?＝?－ｘｓｉｎ?（ｆ）ｉ?Ｈ－?ｙ?ｃｏｓ?（２．?６ａ）??７??

學位論文?粗糙面散射的解場會相互抵消；然而由于隨機粗糙表面的起伏不定，當在后向散射或者表很小的情況下ＩＥＭ的近似處理是更為有效的。現(xiàn)實情況下上述的假設是這樣會導致最后的模型仿真結果與實際散射值有較大偏差。因此在ＡＩＥＭ林函數(shù)及其梯度中的所有項。如圖２．?３中所示，通過上層介質(zhì)傳播的輻射場系數(shù)可以表示為／＾，通過下層介質(zhì)傳播的輻射場產(chǎn)生的補充散射場Ｃ＾，而根據(jù)輻射場的方向，上行成分可以分為Ｇｗ＋，下行成分可ＩＥＭ中／＾的計算公式為：??Ｆｉｊｐ?＝?８＾２［ｑ?Ｘ?ｋｓ?？?｛ｈ?ｘＥ＾?＋?ｕｑ－?｛ｈ?ｘ?Ｈｐ）ｃ］｛Ｄ＼?／?Ｅ１）?（２


本文編號：3350038