典型地面环境雷达散射特性与电磁成像

第1章 典型地面环境的几何建模 5
1.1随机粗糙面特性描述5
1.1.1 高度概率分布 5
1.1.2 粗糙面相关性描述 7
1.2单一尺度地面的几何建模9
1.2.1 沥青粗糙面 11
1.2.2 水泥粗糙面 12
1.2.3 裸土粗糙面 13
1.3草地地面的几何建模14
1.4双尺度地面的几何建模——沙地15
1.5本章小结 18
参考文献 19
第2章 典型地面环境的电磁散射模型 20
2.1微扰法 20
2.2积分方程方法23
2.3小斜率近似方法32
2.3.1 锥形波 33
2.3.2 小斜率近似方法理论 35
2.3.3 小斜率近似方法算例及检验 39
2.4植被电磁散射的矢量辐射传输理论45
2.4.1 矢量辐射传输方程 46
2.4.2 矢量辐射传输方程的迭代解 48
2.4.3 农作物电磁散射算例 52
2.5植被电磁散射的蒙特卡罗数值模拟方法55
2.5.1 电磁散射模型 56
2.5.2 蒙特卡罗模拟及数值结果 59
2.6植被电磁散射的CUDA加速算法62
2.6.1 矢量辐射传输理论CUDA并行方法 62
2.6.2 蒙特卡罗四路径方法CUDA并行方法 66
2.7本章小结 71
参考文献 72
第3章 典型地面环境场景电磁散射统计特征 75
3.1统计意义下的概率分布模型75
3.1.1 标准模型——相干斑杂波理论 76
3.1.2 经验分布模型 78
3.2统计分布中的参数估计80
3.2.1 矩估计 80
3.2.2 最大似然估计 81
3.2.3 一些特殊分布的参数估计 82
3.3统计分布的检验84
3.3.1 χ2拟合检验法 84
3.3.2 K-S拟合检验法 85
3.4典型地面单元散射的统计特征86
3.4.1 沥青地面统计结果 87
3.4.2 水泥地面统计结果 99
3.4.3 裸土地面统计结果 111
3.4.4 草地地面统计结果 123
3.4.5 沙地地面统计结果 135
3.5本章小结148
参考文献 148
第4章 典型地面环境电磁散射的场景分布模拟 150
4.1二维相关杂波模拟及特殊随机数生成150
4.2典型地面场景电磁散射分布模拟153
4.2.1 沥青地面 153
4.2.2 水泥地面 159
4.2.3 裸土地面 164
4.2.4 草地地面 169
4.2.5 沙地地面 174
4.3本章小结182
参考文献 183
第5章 基于模型的典型地面环境的电磁成像模拟 184
5.1典型地面环境SAR成像的RD算法185
5.1.1 合成孔径雷达基本原理 185
5.1.2 地面场景的条带SAR距离多普勒(RD)算法 189
5.2典型地面环境SAR图像仿真与分析197
5.2.1 载频为8 GHz时单一场景SAR成像结果 197
5.2.2 载频为17 GHz时单一场景SAR成像结果 200
5.2.3 载频为17 GHz时组合场景SAR成像结果 204
5.3本章小结207
参考文献 208
附录A 典型地面不同参数情形下电磁散射结果 209
A.1不同电磁波频率结果比较210
A.2不同地面参数结果比较216
附录B 典型地面场景散射单元散射场值结果统计 228
B.1沥青地面228
B.2水泥地面239
B.3裸土地面250
B.4草地地面261
B.5沙地地面271