雷达大地回波测量方法及散射特性研究

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1、电子科技大学硕士学位论文雷达大地回波测量方法及散射特性研究姓名：王凌燕申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：陈祝明20100501摘要摘要散射系数的测量是雷达大地回波测量的重要部分。利用不同波段的雷达散射计对地面实际地形进行散射系数的测量，建模，以得到雷达大地回波的散射特性，并对实际测量的数据进行分析、拟合和从而形成一套对雷达大地回波散射系数的有效测量方法和数据拟合方法，为雷达高度表以及杂波抑制等提供重要信息。本文主要研究了利用8ram、S、L波段调频连续波(LFMCW)雷达散射计，在近垂直条件下对翻耕农田进行散射系数的测量与建模。其中论述了农田散射系数的测量方

2、法和标定工程实验方法，给出了外场实验的环境条件，根据实验数据进行建模研究，在已有的模型上进行修正，提出了近垂直条件下新的散射系数与入射角关系模型，此模型与实验数据获得了很好的吻合性。研究找到适合于上述三个波段散射计系统的散射系数测量方法是保证测量准确性和有效性的关键。本文首先分析了相对标定测量法对散射系数的测量机理，然后通过仿真实验研究在LFMCW中频信号处理时，不同窗函数和栅栏效应对测量精度的影响，再根据相对标定测量法的测量精度要求来确定合适的窗函数和FFT的长度并利用它们对多个RCS理论值已知的散射点采用相对标定测量法来仿真得到其RCS实际值，结果显示，通过仿真得到的

3、RCS实际值与理论值相差很小，这种测量方法是科学有效的，为本测量实验提供一种工程方法。为了测量农田的散射系数，必须对散射计进行定标。本文介绍了标定工程实验方法，首先采用金属球作为标准定标体，对散射计进行了外定标实验，获得了金属球的回波数据，并计算得到其回波中频差拍功率。然后对散射计进行了距离定标，确定了目标距离与其回波中频差拍频率的精准对应关系。又介绍了外场实验的具体实现方法，包括目标回波中频信号的采集、目标高度和入射角的获取，这些信息都是通过软件来实现的，最后介绍了实现这～系列过程的软件流程图。最后本文介绍了农田散射测量的实验数据的处理流程，其中包括定标回波数据处理流程

4、以及农田回波数据处理流程，对依据此处理流程计算得到的农田散射系数进行了拟合分析，在已有的散射系数与入射角关系模型的基础上加以修正，建立了近垂直条件下新的散射系数与入射角关系的模型。关键字：近垂直，散射系数，测量，模型，农田ABSTRACTThescatteringcoefficientmeasurementisimportantforresearchofradarterrainreturn．Byusingofdifferent-bandradarscatterometertomeasurethescatteringcoefficientofactuallandform，a

5、nalyzing，ployfittingandmodelingofthemeasurementdata,wecancreateasetofeffectivescatteringcoefficientmeasurementanddatafittingmethodsofradarterrainreturn．TheseCanprovideimportantinformationforradaraltimeterandcluttersuppression．T11ispaperresearchesthemeasurementandmodelingofthefarmlandwimth

6、e8mm，SandLbandsfrequency-modulatedcontinuouswave(LFMCW)radarscatterometcrinthenear-verticalcondition．Thispapermainlydiscussesthefarmlandscatteringcoefficientmeasurementmethodandcalibrationengineeringexperimentalmethod，showestheenvironmentalconditionsforout—fieldexperimentsandstudiesthemod

7、elingofexperimentaldata．Byamendingtheexistingmodelwegetanewmodelforscatteringcoefficientandincidenceangle．Tllismodeliswellfitfortheexperimentaldata．Researchtofindthescatteringcoefficientmeasurementmethodsuitableforourscatterometersisthekeytoensurethemeasurementaccur