【摘 要】
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介绍一种基于弹跳射线SBR(shooting and bouncing ray)技术的快速三维ISAR(inverse synthetic aperture radar)成像仿真方法.利用SBR理论推导出任意入射角三维图像域射线管积分公式，从而实现快速三维ISAR成像.传统ISAR成像方法需要对一定频率.观测角范围内的远场数据进行逆傅立叶变换，与此相比，本文所述方法仅需进行一次射线追踪以及在一个小
【机 构】
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东南大学信息科学与工程学院,毫米波国家重点实验室 南京 210096
【出 处】
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2010年全国电磁散射与逆散射学术年会
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介绍一种基于弹跳射线SBR(shooting and bouncing ray)技术的快速三维ISAR(inverse synthetic aperture radar)成像仿真方法.利用SBR理论推导出任意入射角三维图像域射线管积分公式，从而实现快速三维ISAR成像.传统ISAR成像方法需要对一定频率.观测角范围内的远场数据进行逆傅立叶变换，与此相比，本文所述方法仅需进行一次射线追踪以及在一个小立方角范围内做双站PO积分，极大的减少了计算量，缩短了计算时间。
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构建了一套RCS测量系统，设计并制作了雷达目标与粗糙表面模型。对孤立目标、金属平板表面上雷达目标，粗糙面上雷达目标和孤立粗糙表面4种不同情况下的后向散射特性进行了测量实验，得到了随方位角变化的目标RCS与二维成像结果，并对测量数据进行了初步分析与处理.
针对海上超电大尺寸舰船复杂目标复合散射的应用需求，着重讨论一种将海面散射贡献面元化，且考虑面元相位近似的适合分析电大尺寸海面电磁散射特性的面元散射模型.并结合等效电磁流方法(MEC)、多路径镜像原理分析了舰船目标散射及其与粗糙海面的耦合作用，从而建立了一种高效可行的高频混合解决方案。
论文建立一种基于高频近似散射理论的双站合成孔径雷达(Bis-SAR)成像模型。为了避免时域成像处理方法的低效率以及传统频域成像处理方法的局限性，提出了一种扩展非线性Chirp Scaling算法来处理电磁散射数据生成Bis-SAR图像。以海面上舰船目标的Bis-SAR图像证实模拟方法的可行性及模拟结果的可靠性。
研究了在轴高斯波束入射各向异性涂层球的散射特性.基于高斯波束波形因子的局域近似法，将入射波束用第一类球矢量波函数展开.引入傅立叶变换，将各向异性涂层中的电磁场表示为第一类和第二类球矢量波函数的叠加形式。利用电磁场在涂层球每一个界面上切向连续的边界条件，获得了散射系数的表达式.数值分析了束腰半径和涂层厚度对散射的影响.
考虑到海面上方分布浮油层时对海表毛细波的阻尼作用，利用修正PM谱模拟了不溶于水的油膜与海面所构成的分层海表模型.与PM谱相比，修正PM谱损失了一部分高频分量;此外，两种谱对应的相关长度及均方根高度的变化情况也均反映了海表面毛细波的损失事实，最后通过散射系数的比较说明了利用修正PM谱建立油膜+海面分层海面模型的合理性.
提出了一种基于稀疏性非负矩阵分解(Non-negative matrixfactorization withsparseness constraints，NMFs)的逆合成孔径雷达(InverseSynthetic Aperture Radar，ISAR)图像目标识别方法。该方法对ISAR像二维离散小波变换后提取低频子带图像，用NMFs算法实现ISAR像的特征提取和降维，利用最近邻分类器对目标进行
针对雷达高分辨率距离像中的余度对中心矩特征提取的影响，给出了一种导弹目标距离像的中心矩特征提取新方法，基于熵值确定距离像中的目标支撑区，并在支撑区内提取中心矩特征。与已有中心矩特征提取方法相比，本文方法提取的中心矩特征可分性更好，基于暗室实测数据的实验结果表明该方法是有效的。
基于电磁建模研究了粗糙面上方目标几何参数的反演。采用多层UV加速的矩量法作为电磁建模前向算法模拟回波散射场，并将散射电场的幅值作为支持向量机的输入，将方柱目标边长作为输出，建立电磁逆散射网络进行参数反演。数值模拟过程中，考虑不同频段频率采样以及不同观测点空间采样建立样本数据，结合散射场特性变化分析了不同样本对反演结果的影响。实现了单观测点扫频探测时，方柱边长的重构。
给出了利用包含动态特征的窄带RCS原始数据对目标进行识别的3种常用方法，并对雷达目标识别技术的发展方向提出了自己的观点.
鉴于超宽带雷达成像测量系统在实现(超)大带宽测试时，单个滤波器很难做到在整个带宽内都有良好的性能，一般的做法是把整个带宽拆分为几个子带进行测量，但是这样做会带来一个新的问题，即各滤波器输出的数据的初始相位发生突跳。针对这个问题，本文采用距离像相干法，对宽带数据拼接进行了研究，给出了“双球”目标测试数据的拼接结果，从结果看拼接具有良好的效果，方法具有一定的工程实用价值。