分形表面散射特性研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TM937.2學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文工學(xué)碩士學(xué)位論文分形表面散射特性研究碩士研究生：莊園導(dǎo)師：齊超教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：電氣工程所在單位：電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院答辯日期：2013年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要分形理論是研究不規(guī)則不可微的幾何體的有力工具，從誕生起就廣受關(guān)注。分形結(jié)構(gòu)可以通過對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的復(fù)制、縮放和迭代得到。由于可以很好的對(duì)自然中的物體進(jìn)行

2、描述，分形理論被廣泛地應(yīng)用于對(duì)山峰、植被、海平面物體的模擬。對(duì)粗糙表面的模擬也是分形理論的應(yīng)用之一。雙向反射分布函數(shù)（BidirectionalReflectanceDistributionFunction）是目標(biāo)與環(huán)境光學(xué)特性研究中，用描述材料表面空間散射分布特性和光譜特性的物理量。BRDF在遙感、探測(cè)、隱身技術(shù)和圖像處理中有十分廣泛的應(yīng)用。因此，對(duì)于BRDF的研究是具有實(shí)際意義的。BRDF的分布受材料表面粗糙度，光源入射角度、光源波

3、長(zhǎng)偏振等多種因素的影響。光源位置的變動(dòng)，對(duì)BRDF值的影響非常大，也為電磁散射帶來了新的性質(zhì)。本文首先利用以分形理論為基礎(chǔ)的2維帶限WM(Weierstrass–Melbrot)模型對(duì)粗糙表面進(jìn)行了模擬，并與傳統(tǒng)模型進(jìn)行了比較。在COMSOLMultiphysics環(huán)境中，對(duì)分形表面的散射特性進(jìn)行了理論分析，研究了分形維、光源波長(zhǎng)，入射天頂角和偏振等因素對(duì)BRDF空間分布的影響。由于電磁場(chǎng)本身具有時(shí)變的性質(zhì)，因此對(duì)于電磁散射的時(shí)間特性也