散射的近场成像测量

论文摘要

近场测量方法是国内外研究雷达目标散射特性的一个重要方法。该方法具有测试距离近，对测试环境要求比较低，在室内测量容易实现等优点。本文给出了一种对目标进行近场平面扫描而成像方法，并探讨了目标的RCS重构原理。 文中首先介绍了国内外目标散射测量的研究现状及方法。接下来介绍了雷达成像的基本原理，分析了雷达的纵向距离分辨和横向方位分辨，并对合成阵列回波信号的频域特性和匹配滤波进行了详细的说明。在此基础上推导了一种利用单频连续波作为发射信号对被测目标进行二维扫描，得到目标的二维方位分辨率，利用目标的二维方位分辨而成像的方法。接下来利用该方法对理想的散射点目标以及简单的一维和二维目标进行了数字仿真，仿真结果说明了该成像方法能够很好地反映出目标散射的强弱。最后给出了目标在微波暗室中的成像实验结果，通过微波图像提取了目标的散射中心，为建立目标的多散射源等效数学模型和目标的RCS重构奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 目标散射测量的研究背景及其意义
• 1.2 国内外 RCS测量的研究现状
• 1.2.1 天线的远场和近场
• 1.2.2 RCS的外场测试
• 1.2.3 室内紧缩场测量
• 1.2.4 近场测量
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 雷达成像基本原理
• 2.1 雷达成像概述
• 2.2 距离高分辨和一位距离像
• 2.3 合成阵列和方位高分辨
• 2.4 运动平台合成孔径雷达回波的多普勒特性与匹配滤波
• 2.4.1 回波的多普勒特性
• 2.4.2 运动平台合成孔径雷达回波的匹配滤波
• 2.5 本章小结
• 第三章 近场单频连续波二维扫描成像
• 3.1 波数域的基本概念
• 3.2 用波数域方法重建目标的一维横向分布
• 3.3 二维平面扫描对目标进行成像
• 3.4 小结
• 第四章 近场扫描成像的数字仿真
• 4.1 模拟信号的数字化处理原则及方法
• 4.1.1 采样定理
• 4.1.2 时域离散信号与模拟信号傅里叶变换之间的关系
• 4.1.3 离散傅里叶变换
• 4.1.4 二维傅里叶变换的定义及性质
• 4.2 理想点目标的成像仿真
• 4.3 一维信号的成像仿真
• 4.4 目标的二维成像仿真
• 4.5 小结
• 第五章 近场成像实验及 RCS重构原理
• 5.1 微波成像实验
• 5.1.1 实验系统结构
• 5.1.2 微波成像的几点假设
• 5.1.3 背景对消
• 5.1.4 实验步骤
• 5.2 散射机理与RCS重构
• 5.2.1 散射中心的客观存在
• 5.2.2 散射中心的主要类型
• 5.2.3 标准金属球的RCS值
• 5.2.4 由散射中心重构目标的RCS
• 5.2.5 近场 RCS重构的特点
• 5.3 实验结果及分析
• 5.3.1 微波成像结果
• 5.3.2 散射中心的提取
• 5.4 小结
• 结束语
• 参考文献
• 作者在读期间发表的论文
• 致谢