一种随机粗糙海面电磁散射的极化核函数

从磁场的积分方程出发,应用迭代方法推导了二次迭代条件下粗糙海面的近似电磁散射极化核函数,并对其进行了分析.这种函数的表示是在光学近似即KA近似的基础上的一种扩展形式,因而可称为扩展KA近似(EKA).Elfouhaily采用了与Holliday类似的方法分析了双站配置条件下散射的极化核函数,试图保留所有的高次项,但是由于处理的复杂性他只给出了斜率项在散射项中的表示形式,并称之为KA近似的"补充项".本文在此基础上进一步考虑了Elfouhaily近似的形式,给出了表示双站散射极化核函数的完整表达形式,并以此为基础推算了后向散射条件下极化核函数的理论结果,并与Elfouhaily的结果进行了对比,说明了极化核函数完整表达形式的合理性.近似散射极化核函数的分析对于深入理解粗糙表面(特别是海面)电磁散射特性以及散射近似模型的建立等问题的研究具有重要意义.     

基于连续不波变换的大地电磁信号谱估计方法

在基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法中,通过引入整体平均、小波系数收缩和显著性检验等统计技术,以提高谱估计的精度。文中同时计论了连续小波换中各种参数的选 取问题,给出了Ｍｏｒｌｅｔ小波函数中尺度与傅里叶频率之间转换的经验公式,并给出了谱估计的具体算法。结果表明,本文方法可有效压制较强的白噪声和局产中相关噪声。与ＦＦＴ谱估计方法相比,该方法大大降低了对信号记录长度的要求,因而对大地电磁信号的处     

基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法

在基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法中 ,通过引入整体平均、小波系数收缩和显著性检验等统计技术 ,以提高谱估计的精度 .文中同时讨论了连续小波变换中各种参数的选取问题 ,给出了Morlet小波函数中尺度与傅里叶频率之间转换的经验公式 ,并给出了谱估计的具体算法 .结果表明 ,本文方法可有效压制较强的白噪声和局部相关噪声 .与FFT谱估计方法相比 ,该方法大大降低了对信号记录长度的要求 ,因而对大地电磁信号的处理有实际意义 .     

基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法

在基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法中 ,通过引入整体平均、小波系数收缩和显著性检验等统计技术 ,以提高谱估计的精度 .文中同时讨论了连续小波变换中各种参数的选取问题 ,给出了Morlet小波函数中尺度与傅里叶频率之间转换的经验公式 ,并给出了谱估计的具体算法 .结果表明 ,本文方法可有效压制较强的白噪声和局部相关噪声 .与FFT谱估计方法相比 ,该方法大大降低了对信号记录长度的要求 ,因而对大地电磁信号的处理有实际意义 .     

泡沫覆盖的随机粗糙海面的双站散射和热辐射

从双尺度随机粗糙面的散射理论和矢量辐射传输理论出发,将具有白帽泡沫覆盖的风驱海面模拟成一层离散球形粒子下垫双尺度随机粗糙界面的复合模型．利用Ｐｉｅｒｓｏｎ的半经验海洋波高谱和修正的Ｃｏｘ和Ｍｕｎｋ的坡度分布函数,推导了强风驱使下白帽泡沫覆盖的随机起伏海面的双站散射系数和热发射率,得到了极化的双站散射和热发射与海面各物理参数之间定量的函数关系．数值计算的结果与已有的海洋遥感实验数据进行了比较和讨论．     

含粗糙面断层的远场体波辐射

本文用位错模式研究了含粗糙面断层的远场地震体波辐射。假设粗糙面大小和整个错动面大小的比值为C,并假设破裂从中心开始,计算了不同C值对远场地震波谱的影响。结果表明,与均匀圆盘状断层的远场振幅谱相比,不同之处是,由于粗糙面的存在,当裂纹前端传播至粗糙面的边缘处时,引起波谱开始部分的分裂,表现在谱的第一个波谷处。粗糙面的大小对振幅谱的影响不显著。另外,比较P波和S波振幅谱,发现S波波谱的拐角频率比P波的低。     

大气中冰水两相粒子的电磁散射特性研究

为了研究大气中冰水两种相态共同存在时粒子的电磁散射特性,本文从Aden-Kerker散射理论出发,分别计算了外包水膜冰球和外包冰膜水球在S波段、C波段和X波段的电磁散射特性,讨论外层覆膜相态和厚度对粒子散射特性的影响;并在MP粒子谱分布和Gamma粒子谱分布的基础上,讨论了融化冰球和冻雨群粒子在S波段、C波段和X波段的衰减、散射、吸收和后向散射特性.结果表明,粒子的衰减截面和后向散射截面并不随外包膜厚度的增大呈现单调变化的趋势,而是与粒子的尺度参数有关,且在不同波段呈现不同的变化特征;融化冰球和过冷却雨的衰减系数、散射系数、吸收系数和后向散射系数与频率和降水强度呈正相关关系,其中MP分布的传播系数要比Gamma分布的传播系数大.此结论对于研究冰水两相粒子对电磁波的散射机制、提高天气雷达探测精度、改善冰水两相粒子的探测效果等具有重要意义.     

泡沫覆盖的随机粗糙海面的双站散射和热辐射

从双尺度随机粗糙面的散射理论和矢量辐射传输理论出发，将具有白帽泡沫覆盖的风驱海面模拟成一层离散球形粒子下垫双尺度随机粗糙界面的复合模型．利用Ｐｉｅｒｓｏｎ的半经验海洋波高谱和修正的Ｃｏｘ和Ｍｕｎｋ的坡度分布函数，推导了强风驱使下白帽泡沫覆盖的随机起伏海面的双站散射系数和热发射率，得到了极化的双站散射和热发射与海面各物理参数之间定量的函数关系．数值计算的结果与已有的海洋遥感实验数据进行了比较和讨论．     

二维介质粗糙面下方三维金属目标复合电磁散射的快速正演算法

研究了二维(2-D)介质粗糙面下方三维(3-D)金属目标的复合电磁散射问题.将表面积分方程(PMCHW)方程应用到介质粗糙面表面,电场积分方程(EFIE)应用于金属目标表面.基于矩量法,使用三角分域基函数(RWG)和伽略金法将表面积分方程离散为矩阵方程,并采用稳定的双共轭梯度迭代(BICGSTAB)算法对矩阵方程进行求解.针对矩量法(MOM)的高存储量和迭代过程中存在的矩阵向量积耗时的瓶颈,采用基于秩的多层矩阵分解法(MLUV),对矩阵元素进行压缩存储,以节省对计算机内存的需求,并加速迭代过程中的矩阵向量积运算.计算了高斯粗糙面下方球体的双站雷达散射截面积(RCS),并与最陡下降快速多级子算法(SDFMM)结果比较以验证该数值方法的正确性.最后分析了不同粗糙度、目标尺寸和目标位置对双站RCS的影响.     

海面电磁波散射的数值仿真

本文采用数值仿真的方法,在双尺度海浪模型下,在计算机上进行了电磁波与海浪相互作用过程的数值实验。计算了VV和HH极化波散射系数与入射角度、风速、风向等海况参数间的关系,并将计算结果与美国海军研究实验室（NRL）的四频率雷达测试数据做了比较,我们的结果比N.W.Guinard and J.C.Daley计算结果有明显改进。     

海面电磁波散射的数值仿真

本文采用数值仿真的方法,在双尺度海浪模型下,在计算机上进行了电磁波与海浪相互作用过程的数值实验。计算了VV和HH极化波散射系数与入射角度、风速、风向等海况参数间的关系,并将计算结果与美国海军研究实验室（NRL）的四频率雷达测试数据做了比较,我们的结果比N.W.Guinard and J.C.Daley计算结果有明显改进。     

高速飞行器的电磁散射增强现象研究

对空间飞行器的电磁波散射截面进行了计算。本文取八种入射频率、五个高度上的电子密度所对应的电磁波散射截面和电声波散射截面进行了计算。结果表明,在正常情况下散射增强范围比Chen在辐射研究中给出的范围要大些。本文还对超高频波段在一些特定区产生的散射增强,用电离层中某些尺寸的不均匀结构的影响给予初步解释。     

高速飞行器的电磁散射增强现象研究

对空间飞行器的电磁波散射截面进行了计算。本文取八种入射频率、五个高度上的电子密度所对应的电磁波散射截面和电声波散射截面进行了计算。结果表明,在正常情况下散射增强范围比Chen在辐射研究中给出的范围要大些。本文还对超高频波段在一些特定区产生的散射增强,用电离层中某些尺寸的不均匀结构的影响给予初步解释。     

电磁波对轴对称二维层状介质的散射

本文讨论了任意N层平面分层,每层又可具有任意柱面分层的轴对称二维非均匀有耗介质结构,分析电磁波在其中的传播、散射特性.由于采用电磁场的数值模式匹配理论,径向用离散数值本征模式替代连续模,纵向则用模式匹配方法导出场递推关系的解析表达式,大大减少了数值计算量,而计算精度不变.场的数值结果可很好的再现地下电参数剖面.相应的数值分析程序可用于从感应测井到电磁波测井的计算机辅助解释.     

电磁波对轴对称二维层状介质的散射

本文讨论了任意N层平面分层,每层又可具有任意柱面分层的轴对称二维非均匀有耗介质结构,分析电磁波在其中的传播、散射特性.由于采用电磁场的数值模式匹配理论,径向用离散数值本征模式替代连续模,纵向则用模式匹配方法导出场递推关系的解析表达式,大大减少了数值计算量,而计算精度不变.场的数值结果可很好的再现地下电参数剖面.相应的数值分析程序可用于从感应测井到电磁波测井的计算机辅助解释.     

多层球体对电磁场散射响应的求解方法

为建立多层球体对电磁场散射响应的求解方法,将球外入射电磁场分为TM和TE极化波两部分,通过求解Debye位方程可得到多层球体各层中两种极化场的通解形式,利用边界条件建立了TM波（或TE波）球面波阻抗（或导纳）的递推关系,借助于阻抗（或寻纳）导出了球体对TM波（或TE波）所产生散射场的一般表达式．文中具体求解了球体对平面波径向和横向偶极子场的散射响应．     

多层球体对电磁场散射响应的求解方法

为建立多层球体对电磁场散射响应的求解方法,将球外入射电磁场分为TM和TE极化波两部分,通过求解Debye位方程可得到多层球体各层中两种极化场的通解形式,利用边界条件建立了TM波（或TE波）球面波阻抗（或导纳）的递推关系,借助于阻抗（或寻纳）导出了球体对TM波（或TE波）所产生散射场的一般表达式．文中具体求解了球体对平面波径向和横向偶极子场的散射响应．