被動(dòng)毫米波（Passive Millimeter-wave,PMMW）成像作為一種新的目標(biāo)探測(cè)手段,應(yīng)用于人體安檢、軍事探測(cè)、地形測(cè)繪建模、火災(zāi)消防等領(lǐng)域,具有重要研究?jī)r(jià)值和迫切的應(yīng)用需求。通過對(duì)觀測(cè)場(chǎng)景PMMW成像進(jìn)行仿真,不僅有利于從物理原理層面深刻理解PMMW圖像,而且對(duì)于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)解譯和新體制成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。當(dāng)前,已有研究工作通常將物體表面當(dāng)作光滑表面進(jìn)行單向射線追蹤計(jì)算分析,然而很多物體表面在毫米波波段不再屬于光滑表面,粗糙表面散射導(dǎo)致的多向輻射來源不能忽略。基于此,本文針對(duì)粗糙表面開展PMMW成像仿真與實(shí)驗(yàn)研究,主要工作包括:（1）闡述了光滑表面和粗糙表面亮溫和發(fā)射率計(jì)算模型,分析了物體表面粗糙程度對(duì)發(fā)射率和自身亮溫的影響規(guī)律。結(jié)果表明,不同粗糙程度的發(fā)射率和亮溫具有明顯差異,因此在建立亮溫計(jì)算模型時(shí)有必要引入粗糙度。（2）建立了基于多向射線追蹤的粗糙表面成像仿真計(jì)算模型。針對(duì)粗糙表面全空間散射方向的離散化問題,提出了基于散射方向圖疏密特性的多向射線劃分方法,該方法能夠有效地針對(duì)粗糙表面不同散射分布情況進(jìn)行合理的射線劃分。針對(duì)多向射線追蹤帶來的計(jì)算量指數(shù)增長(zhǎng)問題,采... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

裝甲目標(biāo)天線溫度曲線對(duì)比圖

圖 1-1 裝甲目標(biāo)天線溫度曲線對(duì)比圖[14]南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院和東南大學(xué)對(duì)典型跑道以及草地場(chǎng)景進(jìn)行與仿真[15]如圖 1-2 所示。研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)測(cè)圖像中不同粗糙程度的草地亮溫分有所差異的。然而，在用仿真系統(tǒng)進(jìn)行該場(chǎng)景仿真實(shí)驗(yàn)中，如圖 1-3 所示，由于慮粗糙程度差異導(dǎo)致的散射差異，簡(jiǎn)單的將草地統(tǒng)一按照光滑平面處理或者采模型近似將帶來很大的誤差，無法區(qū)分不同粗糙程度的草地，故而與實(shí)測(cè)圖像大。因此，一個(gè)新的誤差更小的仿真模型的提出顯得尤為重要，散射帶來的影響入考慮。

圖 1-3 真實(shí)場(chǎng)景仿真圖像南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院和東南大學(xué)毫米追蹤法（MultilayerBrightnessTemperatureTracing，M散射，將非鏡面反射方向的輻射亮溫加入到模型中散射，使得亮溫追蹤計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確。新的仿真圖在對(duì)右邊的兩塊草地進(jìn)行了多層亮溫追蹤以后，縮了出來，但是該模型仍然還有較大的提升空間。例如亮溫計(jì)算模型中[16]，沒有詳細(xì)分析粗糙程度對(duì)發(fā)射驗(yàn)驗(yàn)證。又如，在計(jì)算散射的時(shí)候，采用基爾霍夫模很小的媒質(zhì)表面。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]毫米波輻射特性及成像研究[D]. 張光鋒.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]隨機(jī)粗糙表面毫米波熱輻射極化特性研究[D]. 章心怡.華中科技大學(xué) 2018
[2]基于快速射線追蹤的毫米波輻射圖像模擬方法研究[D]. 戚博.華中科技大學(xué) 2017
[3]金屬目標(biāo)的毫米波輻射特性與成像特征分析[D]. 劉靜.南京理工大學(xué) 2017
[4]海面溢油微波散射模型研究[D]. 趙冰.電子科技大學(xué) 2015
[5]地物散射特性和參數(shù)反演及后向散射統(tǒng)計(jì)建模[D]. 李星.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]粗糙面微波段雙向反射分布函數(shù)建模及相關(guān)參數(shù)反演[D]. 茍雪銀.西安電子科技大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3457271