基于宽带极化纯度估计的极化测量定标修正

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作者 白杨 殷红成 +1 位作者 黄培康 刘芳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期428-436,共9页

对扩展目标极化散射特性进行测量时,通常期望精确获得宽带高分辨条件下目标各散射中心的极化特征信息,但由于各极化分量散射的信号对测试系统的正交极化通道存在能量泄漏,会严重影响较弱的极化散射分量的测量准确性。基于极化散射测量... 对扩展目标极化散射特性进行测量时,通常期望精确获得宽带高分辨条件下目标各散射中心的极化特征信息,但由于各极化分量散射的信号对测试系统的正交极化通道存在能量泄漏,会严重影响较弱的极化散射分量的测量准确性。基于极化散射测量定标原理与宽带高分辨极化测量表征模型,分析了干扰量的产生原因以及对散射中心测试结果的影响机理,提出了一种基于宽带正交极化纯度估计进而修正复杂目标极化测量结果的方法,并通过对金属球、金属二面角组合和类弹头金属模型3类典型目标的实测,验证了其有效性。 展开更多

关键词 极化散射矩阵 极化定标 高分辨 雷达目标测量

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雷达目标极化散射矩阵的瞬时测量方法 被引量：39

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作者 王雪松 王剑 +3 位作者 王涛 李永祯 徐振海 施龙飞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1020-1025,共6页

目标极化特性的瞬时测量是极化雷达探测与目标识别等领域非常关心的基础性问题.本文针对频移脉冲波形,研究了互易条件下目标极化特性瞬时测量问题.建立了瞬时极化测量雷达的目标回波模型,在深入分析了目标回波极化特性的基础上,提出了... 目标极化特性的瞬时测量是极化雷达探测与目标识别等领域非常关心的基础性问题.本文针对频移脉冲波形,研究了互易条件下目标极化特性瞬时测量问题.建立了瞬时极化测量雷达的目标回波模型,在深入分析了目标回波极化特性的基础上,提出了一种基于离散时间傅立叶变换的完整极化散射矩阵频域估计算法,证明其为无偏估计,给出了估计精度的理论公式和实验结果. 展开更多

关键词 极化测量雷达 目标 极化散射矩阵 互易性 瞬时测量 频移脉冲波形

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雷达极化测量体制研究综述 被引量：10

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作者 李永祯 李棉全 +1 位作者 程旭 王雪松 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1873-1877,共5页

极化信息的获取和利用对提高雷达目标的检测、分类识别和抗干扰性能具有重要作用,在气象观测、对地遥感侦察和防空反导等领域得到了高度重视和广泛应用。极化测量是极化信息获取和处理的基础,在雷达极化技术发展过程中出现了多种测量体... 极化信息的获取和利用对提高雷达目标的检测、分类识别和抗干扰性能具有重要作用,在气象观测、对地遥感侦察和防空反导等领域得到了高度重视和广泛应用。极化测量是极化信息获取和处理的基础,在雷达极化技术发展过程中出现了多种测量体制。从极化雷达的发展历程和趋势的角度,对极化测量体制进行了梳理,阐述了典型极化测量雷达体制的概念和内涵,比较分析了各测量体制间的差异和优缺点,并指出了其主要应用领域,这为极化雷达体制选择与优化设计提供有益参考。 展开更多

关键词 极化雷达 极化测量 极化散射矩阵 极化测量体制

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雷达目标极化散射矩阵测量的新方法研究 被引量：7

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作者 罗佳 王雪松 +1 位作者 李永祯 肖顺平 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第6期868-873,共6页

立足现有的单极化雷达,通过充分利用天线极化在空间并非一成不变而是空域指向的函数这一固有属性(简称"天线的空域极化特性"),提出了一种目标极化散射矩阵(PSM)测量的新方法。该方法无需两个极化通道,仅通过利用天线的空域极... 立足现有的单极化雷达,通过充分利用天线极化在空间并非一成不变而是空域指向的函数这一固有属性(简称"天线的空域极化特性"),提出了一种目标极化散射矩阵(PSM)测量的新方法。该方法无需两个极化通道,仅通过利用天线的空域极化特性以及对雷达接收回波进行处理,完成目标的PSM测量。首先分析了均匀矩形口径天线的空域极化特性;在此基础上,通过对天线扫描过程中多个接收回波的空域处理,导出了雷达目标PSM的估计方法,并详细分析了其估计性能;最后进行了计算机仿真,实验结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 极化测量 极化散射矩阵 天线 空域极化特性 雷达目标

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全极化复杂调制假目标的鉴别方法 被引量：6

5

作者 常宇亮 李永祯 +2 位作者 戴幻尧 李军 王雪松 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期651-657,共7页

全极化复杂调制假目标可以在时域、频域和极化域模拟真实目标,从而使传统的极化抗假目标干扰方法失效。利用同时极化测量体制雷达两路极化发射通道的独立波形调制能力,提出了一种基于载频变换的全极化复杂调制假目标鉴别方法。在对同时... 全极化复杂调制假目标可以在时域、频域和极化域模拟真实目标,从而使传统的极化抗假目标干扰方法失效。利用同时极化测量体制雷达两路极化发射通道的独立波形调制能力,提出了一种基于载频变换的全极化复杂调制假目标鉴别方法。在对同时极化测量体制雷达的目标极化散射矩阵测量原理和全极化复杂调制假目标干扰原理进行分析的基础上,详细介绍了基于载频变换的全极化复杂调制假目标鉴别原理;推导了真实目标的最佳检测算法;实现了全极化复杂调制假目标的正确鉴别。最后通过实测数据对本方法的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 极化雷达 极化散射矩阵 假目标鉴别 检测

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二维分形海面雷达后向散射截面 被引量：11

6

作者 谢涛 何宜军 +1 位作者 陈文俊 黎滨洪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期423-426,共4页

本文中通过坐标变换 ,在局部坐标系中 ,建立起了散射场与入射场之间的关系表达式 ,推导出二维分形海面散射矩阵 ,利用此结果数值模拟二维分形海面的全极化后向雷达截面不同入射角的分布 ,并数值模拟了不同风向时 ,后向散射雷达截面的变... 本文中通过坐标变换 ,在局部坐标系中 ,建立起了散射场与入射场之间的关系表达式 ,推导出二维分形海面散射矩阵 ,利用此结果数值模拟二维分形海面的全极化后向雷达截面不同入射角的分布 ,并数值模拟了不同风向时 ,后向散射雷达截面的变化 .发现四种极化方式下的雷达后向散射截面随入射角和风向分布图形完全相同 ,仅在数值上相差常数 . 展开更多

关键词 分形 海面模型 极化 散射矩阵

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全极化SAR半实物仿真系统 被引量：5

7

作者 胡楚锋 许家栋 +1 位作者 李南京 张麟兮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1537-1539,共3页

在微波暗室内构建了一种全极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)半实物仿真系统。系统利用可移动的取样架模拟SAR的飞行轨迹,矢量网络分析仪作为核心仪表放置于取样架上一起运动。矢量网络分析仪的双通道经过扩展端口分别连... 在微波暗室内构建了一种全极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)半实物仿真系统。系统利用可移动的取样架模拟SAR的飞行轨迹,矢量网络分析仪作为核心仪表放置于取样架上一起运动。矢量网络分析仪的双通道经过扩展端口分别连接到两路垂直和两路水平极化的天线上,在取样架移动的过程中,可一次性获取目标的全极化散射矩阵测试数据。通过改进的滤波-逆投影算法进行信号处理,获得了目标全极化二维图像。实验给出了L波段和C波段的场景测量及成像结果,通过处理得到的图像分辨率优于0.2 m,并且成像结果与场景的物理特征相一致,验证了该系统的可行性。 展开更多

关键词 全极化合成孔径雷达 半实物仿真 矢量网络分析仪 极化散射矩阵

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基于多维极化特征空间的雷达目标识别 被引量：7

8

作者 肖顺平 庄钊文 王雪松 《现代雷达》 CSCD 1995年第4期1-8,99,共9页

在宽带极化雷达体制背景下，研究了目标的变极化效应，并采用（ε，τ）参数作了具体表征。结合多视角观测这一现实，构造了目标的多维极化特征空间，并在此基础上对五种飞机目标进行了识别实验研究，取得了良好的目标分类或识别效果。

关键词 极化雷达 极化散射矩阵 特征空间 目标识别

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基于和差波束极化特性的目标极化散射矩阵测量方法研究 被引量：5

9

作者 戴幻尧 李永祯 +1 位作者 王雪松 肖顺平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期913-918,共6页

该文建立了一种基于常规单脉冲体制的目标全极化散射矩阵测量算法。首先证明了该型雷达天线具有复杂的极化结构,并且对回波信号的极化特性有一定的敏感性。利用单脉冲雷达和差通道的极化特性在获取目标角度信息的同时利用一个脉冲重复... 该文建立了一种基于常规单脉冲体制的目标全极化散射矩阵测量算法。首先证明了该型雷达天线具有复杂的极化结构,并且对回波信号的极化特性有一定的敏感性。利用单脉冲雷达和差通道的极化特性在获取目标角度信息的同时利用一个脉冲重复周期即可完成目标极化散射矩阵的测量,降低了全极化单脉冲雷达研发的系统复杂度和设计成本,通过电磁计算和仿真分析验证了上述研究的正确性。这对于开发现有雷达装备的极化测量处理能力、提升其抗干扰和目标识别能力具有一定的启发和指导意义。 展开更多

关键词 单脉冲雷达 振幅和-差式 空域极化特性 散射矩阵测量

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极化合成孔径雷达的模拟研究 被引量：3

10

作者 齐向阳 朱敏慧 白有天 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期899-904,共6页

该文介绍了作者在极化合成孔径雷达模拟研究方面的初步成果。建立了点阵目标的极化合成孔径雷达回波的数学模型;对模拟的回波数据进行了成像处理,得到了四种不同极化组合的复数图像;从复数图像中计算出了每个点目标的散射矩阵;利用极化... 该文介绍了作者在极化合成孔径雷达模拟研究方面的初步成果。建立了点阵目标的极化合成孔径雷达回波的数学模型;对模拟的回波数据进行了成像处理,得到了四种不同极化组合的复数图像;从复数图像中计算出了每个点目标的散射矩阵;利用极化合成技术生成了圆极化状态下的四幅图像;最后对仿真结果进行了分析。分析结果表明文中的方法是有效的。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 散射矩阵 极化合成

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瞬态极化雷达接收滤波器的优化设计 被引量：2

11

作者 李棉全 马梁 +2 位作者 李永祯 刘勇 王雪松 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2915-2919,共5页

针对瞬态极化雷达发射波形自相关和互相关特性相互制约的矛盾,本文对瞬态极化雷达的接收滤波器进行优化设计,以减小相同极化通道的距离旁瓣和不同极化通道之间的相互串扰,提高全极化雷达的检测和估计性能.建立了瞬态极化雷达回波信号模... 针对瞬态极化雷达发射波形自相关和互相关特性相互制约的矛盾,本文对瞬态极化雷达的接收滤波器进行优化设计,以减小相同极化通道的距离旁瓣和不同极化通道之间的相互串扰,提高全极化雷达的检测和估计性能.建立了瞬态极化雷达回波信号模型,分析了目标极化散射矩阵估计的误差来源,根据估计误差函数建立优化模型,通过凸优化求解对不同极化通道的滤波器进行优化设计.分析了单个静止点目标、运动目标和多目标情况下滤波器的性能,并给出了仿真结果.最后,利用实测数据验证了本文方法的有效性. 展开更多

关键词 极化散射矩阵 瞬态极化雷达 凸优化 最优滤波器

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基于Salisbury屏的二面角设计及其极化特性分析 被引量：7

12

作者 张然 冯德军 徐乐涛 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2016年第6期658-665,共8页

Salisbury屏具有独特的电磁散射特性,通过巧妙的设计Salisbury屏可以实现雷达目标特征变换的效果。根据Salisbury屏的散射特性,设计了一种新型二面角结构,从理论和仿真角度分析该新型二面角结构的电磁散射特性,分别给出张角为90°与... Salisbury屏具有独特的电磁散射特性,通过巧妙的设计Salisbury屏可以实现雷达目标特征变换的效果。根据Salisbury屏的散射特性,设计了一种新型二面角结构,从理论和仿真角度分析该新型二面角结构的电磁散射特性,分别给出张角为90°与60°的S屏二面角和金属二面角的雷达散射截面曲线,求解出多种入射角下的正交二面角结构的极化散射矩阵,进一步讨论了雷达工作频率、目标姿态等关键参数对Salisbury屏二面角极化特性的影响。理论分析和仿真结果均表明,与普通金属二面角相比,Salisbury屏二面角的散射特性差异明显,在目标特征变换、电子对抗等领域具有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 Salisbury屏二面角 金属二面角 极化散射矩阵 雷达散射截面

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雷达极化理论中常见极化散射矩阵特性分析 被引量：4

13

作者 李谦 林昌禄 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第5期490-500,共11页

介绍了雷达极化理论中常见的辛克莱(Sinclair)散射矩阵、米勒(Mueller)散射矩阵、格雷伍斯(Graves)功率散射矩阵等极化散射矩阵,并对其特性进行了较详尽的分析。导出了上述各种极化散射矩阵间的相互变换关系式,从而为其在雷达目标检测... 介绍了雷达极化理论中常见的辛克莱(Sinclair)散射矩阵、米勒(Mueller)散射矩阵、格雷伍斯(Graves)功率散射矩阵等极化散射矩阵,并对其特性进行了较详尽的分析。导出了上述各种极化散射矩阵间的相互变换关系式,从而为其在雷达目标检测和识别领域中的应用提供了相应的理论依据. 展开更多

关键词 散射矩阵 雷达 极化理论

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基于极化不变量特征的雷达目标识别技术 被引量：9

14

作者 王福友 罗钉 刘宏伟 《雷达科学与技术》 2013年第2期165-172,共8页

极化是雷达目标具有的特性之一。以电磁散射计算仿真的圆锥形弹头模型、球形和圆柱形诱饵模型为研究对象,在极化不变量理论基础上对这些简单目标的极化特性进行了试验分析研究,提出了一种新的组合极化不变量特征(功率矩阵迹与行列式的比... 极化是雷达目标具有的特性之一。以电磁散射计算仿真的圆锥形弹头模型、球形和圆柱形诱饵模型为研究对象,在极化不变量理论基础上对这些简单目标的极化特性进行了试验分析研究,提出了一种新的组合极化不变量特征(功率矩阵迹与行列式的比值)用于雷达目标识别,并给出了其对应实际的物理意义。文中以SVM为分类器,提出基于功率矩阵迹、去极化系数和功率矩阵迹与行列式的比值特征进行分类识别,结果表明,该方法可以有效地将弹头和诱饵进行分类识别。 展开更多

关键词 雷达目标识别 极化 功率矩阵迹 去极化系数 功率矩阵迹与行列式的比值

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X波段瞬态极化雷达射频前端关键技术研究 被引量：1

15

作者 赵菲 叶良丰 +2 位作者 肖科 柴舜连 毛钧杰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1140-1145,共6页

瞬态极化新体制雷达,通过单脉冲获得瞬时极化散射矩阵来提取目标特征信息,提高了雷达系统在复杂电磁环境中的探测、抗干扰和反隐身等方面能力。基于该雷达工作原理,提出"同时正交双极化"的射频前端设计方案,完成了国内首部瞬... 瞬态极化新体制雷达,通过单脉冲获得瞬时极化散射矩阵来提取目标特征信息,提高了雷达系统在复杂电磁环境中的探测、抗干扰和反隐身等方面能力。基于该雷达工作原理,提出"同时正交双极化"的射频前端设计方案,完成了国内首部瞬态极化雷达试验系统射频前端的研发。采用正交双通道和幅相一致性技术保证了雷达实现瞬态极化的功能,采用滤波技术保证了射频系统的频谱纯度;采用低噪声放大技术有效降低了接收机噪声系数;采用直接频率综合技术提高了射频系统频率稳定度和相参性能;结构集成一体化设计保证了射频收发前端的电磁兼容性能和便携性。射频前端测试结果均优于指标要求,并支持试验系统初步解决了目标极化散射特征提取与识别领域的基础性和共性难题。 展开更多

关键词 瞬态极化雷达 极化散射矩阵 射频前端 雷达接收机 雷达发射机 幅相一致性

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单极化雷达的散射矩阵测量新方法及其外场实验研究 被引量：1

16

作者 戴幻尧 李永祯 +2 位作者 王雪松 常宇亮 刘勇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1602-1607,共6页

针对现有装备的雷达系统不具备极化测量能力,而开发专用极化测量系统复杂度高,设备量大代价高昂的问题,本文利用国防科技大学研制的瞬态极化雷达实验系统,研究并针对一种新的极化测量算法进行了外场验证实验。该方法不需要两路正交极化... 针对现有装备的雷达系统不具备极化测量能力,而开发专用极化测量系统复杂度高,设备量大代价高昂的问题,本文利用国防科技大学研制的瞬态极化雷达实验系统,研究并针对一种新的极化测量算法进行了外场验证实验。该方法不需要两路正交极化发射接收设备,仅需在目标稳定跟踪阶段利用波束在空域扫掠目标过程中极化状态发生变化的固有属性对目标回波序列进行采集和处理即可实现目标极化散射矩阵的测量,外场实验和数据处理结果验证了算法的正确性。该方法对于利用天线特性来解决设备量相对较小,跟踪制导体制下目标特性测量,反隐身目标、抗干扰,低空突防和对抗辐射攻击等重要问题提供了参考依据。 展开更多

关键词 单极化雷达 极化散射矩阵 极化测量 空域极化特性 外场实验

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基于极化散射特性的空间锥体目标宽带回波对齐 被引量：2

17

作者 邵长宇 杜兰 +1 位作者 韩勋 刘宏伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期434-441,共8页

包络对齐是宽带回波预处理中重要的一部分,然而对于空间锥体这类只有较少散射中心且目标存在微动的情况,现有的包络对齐方法并不能得到较好的对齐结果。对于一些利用宽带回波进行微动目标参数估计的算法,包络对齐是其算法的关键一步。... 包络对齐是宽带回波预处理中重要的一部分,然而对于空间锥体这类只有较少散射中心且目标存在微动的情况,现有的包络对齐方法并不能得到较好的对齐结果。对于一些利用宽带回波进行微动目标参数估计的算法,包络对齐是其算法的关键一步。该文提出一种基于极化散射特性进行包络对齐的算法,算法首先利用极化谱估计与幅相联合估计(P-CAPES)超分辨方法估计宽带极化回波中的散射中心的数目、位置和极化散射矩阵,然后计算前后时刻回波散射中心的极化相似性参数,最后利用得到相似性参数进行包络对齐。基于电磁计算数据的实验结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 宽带雷达 微动 极化散射矩阵 极化谱估计与幅相联合估计 包络对齐

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基于极化特征的雷达目标识别技术 被引量：14

18

作者 宋新景 《雷达科学与技术》 北大核心 2016年第1期39-44,53,共7页

极化特性是雷达目标散射回波的重要特性之一,极化特征能够解析目标的粗细、大小、对称性等信息。随着雷达极化测量技术的逐步成熟,基于极化特征的雷达目标识别日益引起国内外学术界的高度重视。以电磁散射计算仿真的飞机模型为研究对象... 极化特性是雷达目标散射回波的重要特性之一,极化特征能够解析目标的粗细、大小、对称性等信息。随着雷达极化测量技术的逐步成熟,基于极化特征的雷达目标识别日益引起国内外学术界的高度重视。以电磁散射计算仿真的飞机模型为研究对象,在极化不变量理论基础上对这些飞机目标的极化特性进行了试验分析研究,以SVM为分类器,通过功率矩阵的迹和去极化系数可以实现对三个目标的区分。结果表明,该方法可以有效地将三个目标进行分类识别。 展开更多

关键词 雷达目标识别 极化散射矩阵 极化特征 极化不变量

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基于辅助天线的目标极化散射矩阵估算方法 被引量：1

19

作者 李永祯 王国玉 +1 位作者 汪连栋 王雪松 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第7期19-23,共5页

探讨了利用雷达主天线变极化特性和辅助天线结合测量目标极化散射矩阵的可行性。首先给出了雷达主天线不同变极化方式下的接收信号模型和辅助天线的接收信号模型,其次根据主天线变极化方式的不同,提出了两种估计雷达目标极化散射矩阵的... 探讨了利用雷达主天线变极化特性和辅助天线结合测量目标极化散射矩阵的可行性。首先给出了雷达主天线不同变极化方式下的接收信号模型和辅助天线的接收信号模型,其次根据主天线变极化方式的不同,提出了两种估计雷达目标极化散射矩阵的方法,并简要分析了其估计的精度。最后,结合暗室测量数据仿真分析了雷达目标极化散射矩阵估计的精度,验证了本估计算法的有效性。 展开更多

关键词 极化散射矩阵 测量 辅助天线 雷达目标

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复杂电磁环境辐射-散射耦合场快速预估方法 被引量：1

20

作者 苏东林 崔朔 +1 位作者 白江飞 李尧尧 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1553-1560,共8页

针对复杂电磁环境中目标散射体和干扰辐射源同时存在,影响目标回波散射场的问题,提出了一种基于辐射源方向图和极化散射矩阵数据的耦合场快速预估方法。利用可提前独立获取和加载的辐射源方向图及目标各个方向的散射数据,实现了辐射-散... 针对复杂电磁环境中目标散射体和干扰辐射源同时存在,影响目标回波散射场的问题,提出了一种基于辐射源方向图和极化散射矩阵数据的耦合场快速预估方法。利用可提前独立获取和加载的辐射源方向图及目标各个方向的散射数据,实现了辐射-散射耦合场景下空间总电磁场的近实时快速预估。仿真计算了辐射源与散射体不同距离和相对强度下场景的总电场变化情况,验证了辐射-散射耦合效应对目标回波场存在显著影响。无需使用电磁计算方法对场景进行重新计算,满足复杂电磁环境内场仿真试验对实时提供数据的需求,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 雷达散射截面 有源干扰 快速预估 极化散射矩阵 辐射方向图

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