粗糙海面電磁散射特性方法研究.pdf

1、近年來(lái)關(guān)于隨機(jī)粗糙面電磁散射的理論和計(jì)算發(fā)展很快，它在雷達(dá)探測(cè)、遙測(cè)遙感及通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。粗糙面電磁散射的研究方法主要有近似方法和數(shù)值方法，近似方法包括基爾霍夫近似和微擾法近似等多種方法，這類方法計(jì)算速度快，但精度較低，特別是在大入射角的情況。數(shù)值方法主要有矩量法、時(shí)域有限差分法及各種快速算法，其精度高，仿真結(jié)果能更準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況，但這類方法通常計(jì)算量大。 本文介紹了微擾法(Small Perturbation M

2、odel，簡(jiǎn)稱SPM)和小斜率近似法(Small Slope Approximation簡(jiǎn)稱(SSA))等粗糙面電磁散射理論。研究了一階SPM和一階SSA在小粗糙海面上的應(yīng)用，并與SPM理論值進(jìn)行了比較。結(jié)果表明在小微擾海面情況下，一階SPM與理論值吻合得很好，但在掠入射情況下垂直極化與理論值存在偏差。而一階SSA只是在中度入射角情況下與理論值吻合較好，但是在掠入射情況下同樣存在偏差。作為一種精確的數(shù)值計(jì)算方法，多層快速多極子(Mult

3、ilevel fast multipole algorithm，簡(jiǎn)稱(MLFMA))將用于計(jì)算海面的電磁散射，用來(lái)檢驗(yàn)SPM的有效性。結(jié)果表明，在中等入射角情況下，SPM與MLFMA吻合的很好。 本論文采用圖像處理應(yīng)用中的馬爾可夫隨機(jī)場(chǎng)(Markov Random Fields簡(jiǎn)稱(MRF))來(lái)學(xué)習(xí)海面上方等效惠更斯面上的電流的統(tǒng)計(jì)特性。等效惠更斯面上的電流由海面散射的近場(chǎng)散射場(chǎng)得到，MRF參數(shù)就是通過(guò)對(duì)等效惠更斯面上的電流學(xué)習(xí)