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随机介质中波传播和散射的若干问题研究

专 业: 天体测量
关键词: 随机介质 电磁散射 非均匀性/柱形粒子 高斯波束 分形 小波
分类号: TN011
形 态: 共 175 页 约 114,625 个字 约 5.483 M内容
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内容摘要


该文主要根据随机介质中的电磁波传播和散射理论,重点研究了目前几类典型随机介质的若干散射问题,包括高斯波束对大气中的非均匀粒子的电磁散射、随机分形粗糙表面的散射和波在随机连续介质-大气湍流中的传播和散射特性。

作者所做工作及主要成果如下:1在介绍大气光学中的粒子散射基础之上,根据广义Mie理论,将入射的高斯波束按矢量球 谐函数展开,获得了波束因子展开系数和的一般表达式;2介绍了分形的基本概念和小 波分析的基本框架,在利用二维分形布朗运动和带限Weierstrass分形曲面模拟粗糙面的基 础上,研究了粗糙面的自相关函数及功率谱,讨论了粗糙面统计参量相关长度、高度起伏 均方根和分维D的关系;3介绍了目前处理随机粗糙面电磁散射的各种方法及它们之间的 关系和各自适用条件,在此基础上作者利用小波变换法结合矩量法初步分析了一维分形粗糙面的电磁散射特性,通过求解小波矩阵方程,得到了粗糙面的等效电流分布并进一步得到散射场,讨论了使用该方法的特点……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 引言
1.1研究背景和意义
1.2随机介质中波传播和散射国内外主要研究动向
第二章 随机介质中非均匀粒子的电磁散射
2.1大气光学中粒子散射概述
2.2离轴非均匀球形粒子对高斯波束的电磁散射
2.3离轴非均匀柱形粒子对高斯波束的电磁散射
2.4本章小结
第三章 分形函数的模拟及其统计特性研究
3.1分形基本理论
3.2小波基本框架
3.3二维随机粗糙面的fBm模拟及其统计特性研究
3.3.1二维随机粗糙面的fBm模拟
3.3.2二维fBm粗糙面的统计特性研究及其分维的小波估计
3.4二维带限Weierstrass分形粗糙面的的模拟及其统计特性研究
3.5本章小结
第四章 随机分形粗糙面电磁散射特性研究
4.1随机粗糙面电磁散射方法概述
4.2粗糙面电磁散射的小波矩量法
4.3小波矩量法对—维分形粗糙面的电磁散射计算
4.4二维带限Weierstrass分形粗糙面的电磁散射
4.5分形粗糙面散射场与分形函数参量间的关系讨论
4.6本章小结与讨论
第五章 湍流大气中的分形相位屏理论
5.1相位屏基本理论
5.1.1抛物型方程的导出
5.1.2相位屏理论求解场的平均值和高阶矩
5.2湍流大气中—维分形相位屏的衍射
5.3湍流大气中多重带限分形相位屏对高斯波束的衍射
5.3.1多重带限分形相位屏模型
5.3.2平均衍射强度近似解
5.3.3数值计算结果与讨论
5.4近地时号传递中的相位起伏特征研究
5.5本章小结
第六章 波束通过湍流大气时漫射目标对其散射特性影响研究——相位占优假设
6.1引言
6.2广义惠更斯-菲涅尔原理
6.3互相关函数和平均散射强度的计算
6.3.1互相关函数和平均散射强度的公式推导
6.3.2互相关函数的数值计算
6.4强度协方差函数和强度方差的计算
6.5强度高阶矩及强度概率密度分布计算(未考虑对数振幅起伏)
6.6含时强度协方差函数及其功率谱
第七章 考虑对数振幅起伏时湍流大气中漫射目标散射特性研究
7.1考虑对数振幅起伏时强度协方差函数的公式推导
7.2强度方差和强度协方差函数的数值结果与讨论
7.3强度高阶矩强度和概率密度分布函数
7.4偏轴高斯波束通过湍流大气后的强度协方差函数计算
7.4.1散射场公式的推导
7.4.2强度协方差函数的计算
7.4.3波束偏离目标程度对强度协方差函数的影响
7.4.4数值计算和讨论
第八章 湍流大气中含有镜反射点的漫射目标散射特性研究
8.1互相关函数和平均强度的计算
8.2强度方差和强度方差的公式推导
8.3数值计算结果
8.4第六、七、八章小结
结束语
附录A广义球面波互相关函数
参考文献

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中图分类: > TN011 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 一般性问题 > 基础理论 > 电波传播、传播机理

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