天波超视距雷达海杂波特性研究

本文首先根据高频电磁波与海面相互作用产生Bragg谐振散射的特性分析了一阶海杂波的产生机理,得到了一定入射余角条件下一阶海杂波的多普勒频移特性,然后对天波雷达体制下海杂波的平均后向散射系数建模,仿真分析了雷达频率、海面风速、风波角、海浪有向波高谱关于海面风向的扩展程度等参数对一阶海杂波后向散射的影响,得出各参数对一阶海杂波后向散射的影响规律。     

基于方向谱的海浪三维数值模拟

为进行海面视景仿真,对基于方向谱的海浪三维数值模拟方法进行了研究.采用Gerstner波对海浪模型进行了建模,并增加陡度控制参数控制海浪波形,总结了常用的海浪谱和方向扩展函数,分析了波浪立体观测计划(SWOP)和Donelan方向扩展函数之间的异同,采用PM谱和Donelan方向扩展函数构成的海浪方向谱,进行了海浪的三维数值模拟.结果表明,该方法仿真效果逼真,具有较高的应用价值.     

海洋环境对雷达海杂波后向散射特性影响分析

为分析海洋环境对雷达海杂波后向散射特性的影响,建立了一种基于修正复合模型方法的雷达海杂波后向散射关系模型。雷达入射余角较大时,主要散射形式为镜面散射;入射余角较小时,主要散射形式为Bragg散射。考虑了逆顺风条件下后向散射系数的差异性,改进了原有模型Bragg散射的方向海谱部分,增加了风向因子。利用模型对不同入射角条件下海洋环境因素与后向散射系数的关系进行了仿真计算。计算结果表明,当海面作为雷达波的反射面时,雷达后向散射特性十分复杂,风速、风向、海浪、降水、海面油污等海洋环境因素都会对其产生影响。其中,风速和有效波高对海面后向散射的影响最大,风向次之,降水再次之,而海面油污的影响最小。      

细胞色素C还原态与氧化态的激光共振喇曼谱和红外吸收谱研究

用氩离子激光激发细胞色素 C 还原态吸收谱中对应于铁-卟啉络合物β带(～5200(?))的π→π~*电子跃迁,测量了它的共振 Raman 散射谱及其偏振特性,标识了各个散射峰所对应的键振动。讨论了产生共振 Raman 谱的条件。发现 Cytochrome C(Ⅲ)相对于 Cytoehrome C(Ⅱ)的散射峰的频率位移有一定规律:即大多数退偏振的峰具有兰移。实验表明红外吸收谱对铁-卟啉络合物中的键振动并不敏感。认为共振 Raman 谱中具有反常偏振特性的散射峰可能是反映铁-卟啉络合物对称结构变化的敏感探针。     

海洋粗糙面全极化电磁散射特性研究

针对基于几何光学-微扰法(GO-SPM)的传统双尺度模型对截断波数敏感的问题,该文建立了一种基于几何光学-小斜率近似(GO-SSA)的改进双尺度模型。该模型将小尺度部分的微扰法替换为一阶小斜率近似,并改进镜向分量的几何光学解。仿真表明该方法在获取传统双尺度精度的同时,不需要考虑截断波数的选取问题。针对Elfouhaily海浪谱模型的特点,简化GO-SSA积分形式。最后采用GO-SSA对以Elfouhaily海浪谱建模的海表面的单双站极化散射特性进行了仿真分析。发现双站极化散射中,粗糙表面的斜率调制导致交叉极化出现了异于传统模型的分布。同时在全空域的双站极化散射仿真中,发现所有的极化方式在方位向内均存在极小值。该极小值的大小与环境参数密切相关,在环境参数反演方面具有应用潜力。     

高频地波舰载超视距雷达的双零点波束测角方法

在高频地波舰载超视距雷达中,雷达平台的运动导致了一阶海浪谱(Bragg谱线)的展宽.提取和检测落入此展宽区的目标是舰载条件下面临的主要困难.本文分析了Bragg谱线展宽的原因,提出了用单零点波束提取目标并用分裂的双零点波束测角的具体方法.在文章中用计算机对该种方法进行了仿真,仿真结果证明该方法作为高频地波舰载超视距雷达目标检测方法是有效的.     

基于OpenGL的海面场景模拟

研究海面场景的三维模拟技术。针对军事试验中对海面场景的需要,从分析海浪的物理模型出发,分析和研究基于海浪谱的海面建模方法,选取Pierson-Moskowitz海浪谱,利用具有平台独立性的OpenGL图形库对海面场景进行模拟,快速实时有效地的模拟了,不同风速下的海面场景。     

海面散射仿真中不同波浪谱和松弛率模型选取的对比研究

海面微波散射仿真对于实孔径、合成孔径雷达海洋遥感应用研究以及海洋监测雷达系统设计和信号处理都有很重要的意义,目前的海面散射仿真方法主要是基于复合表面模型来进行的,这些仿真方法都要用到海浪谱和松弛率模型。由于海浪谱、松弛率尤其是小尺度部分难以精确测量,不同的实验和拟合方法得到的模型有较大的差别,从而导致仿真海面散射结果往往相差较大,常常让人不知如何选取。该文比较了几种典型的海浪谱和松弛率模型的海面散射仿真结果与实测数据的差异,结果表明Romeiser提出的波浪谱在L-Ku波段,2-20 m/s风速范围内较其他波浪谱更好。而两种主要的松弛率模型的仿真结果差异不大。该结果可作为海面散射仿真中选取波浪谱和松弛率模型的参考。     

GaAs/AlAs超晶格中的纵光学声子模的近共振散射研究

在室温和背散射配置下,测量了GaAs/AlAs超晶格的Raman散射光谱.样品用分子束外延方法生长在(001)晶向的半绝缘GaAs衬底上.激发光源用Kr离子激光器的6471A和 6764A线.在近共振散射下,由于弗洛里希作用的共振增强效应,具有A_1对称性的LO偶模的散射强度远远强于具有 B_2对称性的奇模.但偶模仅在偏振谱中观测到,在退偏振谱中观测到的仍是奇模,仍然和非共振散射下的情况一样,有同样的偏振选择定则。此外,二级散射谱也观测到了.     

Ga_(1-x)Al_xAs Raman散射的共振和反共振

本文着重研究了Ⅲ—Ⅴ族混晶半导体Ga_(1-x)AlAs Raman谱在不同温度下的多级共振行为。分析了二级及多级声子谱增强及产生的物理原因,从一个新的侧面证实了激子-LO声子复合体作为Raman散射中间态存在的可能性。同时,还从Raman散射张量出发,对近共振条件下TO声子的消失进行了讨论。     

动态海面红外视景仿真研究

动态海面红外视景仿真在战场红外视景重构以及红外跟踪制导装备研究方面有着极其重要的作用.为提高海面红外仿真效果,采用Gerstner波进行海浪波面建模,采用基于PM谱和SWOP方向扩展函数的海浪方向谱进行波面参数计算,根据海面辐射特性进行海面红外辐射效果模拟,实现了动态海面高逼真度红外视景仿真.仿真结果表明,该方法符合实际情况,具有较高的应用价值.     

真实孔径雷达海洋图像的分形特征分析

结合海洋雷达图像的电磁散射机理,采用小波分析方法对真实孔径雷达海洋图像的分形维数和特征进行分析,发现虽然海洋表面波具有分形的特征,但是海洋雷达图像在布拉格散射机制主导的情况下,不具备分形特征.为了准确计算雷达图像的分形维数,还对差分盒计数法、数学形态学方法和小波分析方法三种分形维数的计算方法进行了评估,通过对已知维数的模拟图像进行分形维数的计算,分析了三种方法的优缺点.     

Hasselmann方法从SAR图像反演海浪方向谱及其印证研究

介绍了从星载SAR海浪图像反演海浪方向谱的Hasselmann方法.在第一猜测谱的选取上采用了文氏谱的最新结果.设计了一个针对该方法的印证实验.反演所得的有效波高、有效波周期与浮标实测结果基本一致.     

A NEW METHOD FOR MEASURING OCEAN WAVE FROM SEASAT SAR REMOTE SENSING IMAGE

A new method for measuring ocean wave length and direction from SEASAT SyntheticAperture Radar (SAR)remote sensing image is presented in the paper. In the new method, an ocean waveimage is sampled in certain directions, the samples are then analyzed by using one dimensional FourierTransformation to calculate the ocean wave correlation function. Finally the ocean wave length and direc-tion are determined from the ocean wave correlation function. The new method is better than the tradition-al two-dimensional Fourier Transformation method in both consuming time and precision .     

天波超视距雷达海洋回波谱特性研究

根据高频电磁波与海面相互作用产生Bragg谐振散射的特性,首先对一阶和二阶海杂波的产生机理进行了理论分析,然后结合Barrick提出的一阶、二阶散射理论对海洋回波谱进行了模拟。最后详细地研究了洋流、海态、雷达工作参数、电离层等因素对海洋回波谱的影响,并在天波超视距雷达体制下,建立了其海洋回波谱多普勒频率模型,为全面研究海杂波及天波超视距雷达目标检测提供了理论依据。     

基于镜面散射的雷达探测浅海水下地形研究

海面镜面散射建模及其应用方法是小入射角时雷达海洋遥感的关键问题.深入研究了基于格拉母一卡利尔(Gram-Charlier)分布的海面镜面散射建模方法,分析了其极化特性,将风速统一以海面上10 m高度为基准.通过与实测数据的比较,证明了其正确性和优越性.提出了采用Wu J方法估计海面均方斜率可改进其在中低风速时的性能,指...     

希尔伯特-黄变换在海浪资料分析中的应用

海浪是一种非线性、非稳态线性波动过程,常用的傅里叶分析分辨率不高,且会产生不存在的噪声信号.对此,将Hilbert-Huang变换应用到海浪资料分析中,即通过经验模态分解把海浪分解成13个子波,再对这些子波进行Hilbert变换,得到海浪的Hilbert谱.数据分析发现,该方法在得到风浪和涌浪的子波分量的同时,还得到了浅水碎波拍的子波分量,并清楚地表明了海浪高频有界性和微弱低频波动的存在.     

On ocean SAR raw signal simulation

Simulation of synthetic aperture radar (SAR) raw signal pertaining to an ocean scene is presented. It embodies the distributed surface model, the hydrodynamic modulation, and the Bragg dominant scattering mechanism. Simulation experiments are provided     

FMICW高频地波海况监测雷达海洋回波信号仿真模拟检验系统

该文给出一种调频中断连续波(FMICW)高频地波海况监测雷达的仿真模拟检验系统。该系统基于FMICW高频地波雷达的工作机理,以及一阶和二阶Bragg-Doppler谱的反演原理,利用直接数字合成的技术仿真出海洋雷达回波的模拟信号,以供雷达的校准与定标之用.该系统已与FMICW高频地波雷达测海系统进行了联机测试,得到了预期的效果。