時(shí)變海面復(fù)反射系數(shù)建模

李曉飛 許小劍

(北京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院,北京 100191)

時(shí)變海面復(fù)反射系數(shù)建模

李曉飛 許小劍

(北京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院,北京 100191)

基于二維時(shí)變海面模型和粗糙面電磁散射的低階小斜率近似方法,研究了海面復(fù)反射系數(shù)的時(shí)變和統(tǒng)計(jì)特性.在電磁散射幅度基礎(chǔ)上推導(dǎo)了粗糙面反射系數(shù)及其相干和非相干分量,相干分量理論計(jì)算公式與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵恢?仿真結(jié)果表明相干分量幅度與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突疚呛?但相位中存在明顯的起伏特性,這種起伏在經(jīng)驗(yàn)公式中沒有體現(xiàn)出來.引入 Middleton相位差統(tǒng)計(jì)模型為反射系數(shù)時(shí)變特性建模,仿真數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與理論分布吻合較好,且概率密度函數(shù)的等高圖可以很好地表征時(shí)變復(fù)反射系數(shù)間的相關(guān)特性.這種吻合性表明復(fù)反射系數(shù)在短時(shí)間尺度上滿足高斯分布,但其幅度和頻率被海浪長波調(diào)制.

粗糙海面;復(fù)反射系數(shù);電磁散射;統(tǒng)計(jì)分布

在海上船用雷達(dá)系統(tǒng)中,雷達(dá)的接收信號(hào)受到動(dòng)態(tài)海面反射的影響.基于艦船-海背景電磁耦合作用的復(fù)雜性,高頻近似方法以其較快的速度和較好的精度而被廣泛采用[1-2],它通過粗糙面反射系數(shù)來引入非直接路徑的貢獻(xiàn).研究動(dòng)態(tài)海面的反射系數(shù)特性對解決該多徑散射問題有著重要的意義.

傳統(tǒng)上采用的相干反射系數(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪窃诜颇鶢柗瓷湎禂?shù)的基礎(chǔ)上加入指數(shù)項(xiàng)衰減因子來計(jì)入粗糙度的影響[2-3],與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合較……