3mm波段目标辐射特性分析
论文摘要
毫米波目标辐射特性的研究为毫米波波段的目标探测与识别提供理论基础。本文主要研究3mm波段的目标辐射特性。论文从普朗克辐射定理出发,介绍了目标的辐射原理与目标辐射特性测量基本理论,建立起功率与温度的对应关系。辐射特性测量需要使用毫米波被动探测系统—毫米波辐射计。文章描述了辐射计的工作原理、构成及其特点等,在测定接收机线性度的基础上利用两点法与增量法对辐射计进行定标。同时分别给出了地物背景、一般目标与立体目标的毫米波辐射特性测量模型,重点研究了空气-植被-土壤三层媒质的亮度温度模型。利用3mm狄克式辐射计分别对地物背景、地面目标及隐身目标进行辐射特性的被动探测与分析工作。绘制了不同地物背景的辐射温度曲线,分析了不同条件下典型金属目标辐射温度的差异,对比了吸波材料覆盖的隐身目标与非隐身目标的辐射温度差异。本文在梯度法基础上引入光滑化算法得到温度反演方程的稳定解。最后,应用毫米波被动成像系统对坦克模型进行了隐身成像的对比实验,获取了图像,进行了隐身效果的对比。
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摘要Abstract1 绪论1.1 课题背景1.2 研究现状与趋势1.2.1 遥感技术1.2.2 毫米波制导1.2.3 毫米波被动成像技术1.3 主要工作2 毫米波被动探测原理2.1 黑体辐射基本理论2.1.1 普朗克定律与瑞利-金斯定律2.1.2 功率与温度的关系2.2 毫米波辐射特性测量的基本原理2.2.1 测量模型2.2.2 温度概念3 毫米波被动探测系统3.1 全功率辐射计3.2 狄克式辐射计3.2.1 平方律检波状态3.2.2 调制及同步检波状态3.3 辐射计定标3.3.1 分步定标3.3.2 整体定标3.4 毫米波辐射计的距离方程4 目标的毫米波辐射特性4.1 面目标的辐射特性4.1.1 地物表面辐射温度4.1.2 植被覆盖的土壤亮度温度4.2 平面目标辐射特性4.2.1 天线温度测量模型4.2.2 不同材料平面目标的辐射温度4.3 立体目标辐射温度4.3.1 立体目标的天线温度对比度4.3.2 介电材料在辐射测量中的应用4.4 目标天线温度的缩比测量4.5 金属目标的毫米波被动探测实验4.5.1 典型目标的辐射温度测量4.5.2 坦克模型的被动探测5 目标辐射温度反演5.1 目标的天线温度5.2 天线温度的反演5.2.1 梯度迭代法5.2.2 光滑化方法5.3 面目标辐射温度反演6 毫米波被动成像系统6.1 被动成像基本原理6.1.1 空间分辨率与采样间隔6.1.2 辐射计灵敏度与数据率6.2 系统组成6.2.1 扫描方式6.2.2 成像方式6.3 成像实验结束语致谢参考文献
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