变浅效应调制的复杂动态海面杂波特性研究

聂 丁,袁晴晴,张 民

(1.西安电子科技大学 物理与光电工程学院,陕西 西安 710071; 2.上海机电工程研究所,上海 201109)

变浅效应调制的复杂动态海面杂波特性研究

聂 丁1,袁晴晴2,张 民1

(1.西安电子科技大学 物理与光电工程学院,陕西 西安 710071; 2.上海机电工程研究所,上海 201109)

为了解近岸浅水域雷达海杂波特性，针对变浅效应调制的近岸海面，分别用非线性水动力模型对海面进行几何建模，用二阶小斜率近似模型对海面杂波进行建模。通过对海面散射场的散射振幅对粗糙海面的斜率作幂级数展开，获得相应的散射场，讨论了近岸动态海面后向散射特性和散射回波的多普勒谱特性。研究发现：在小风区不同水深的海面斜率差异较小，在大风区不同水深的海面斜率差异变大，表明水深对波浪形状的影响随风区增大而变大；在相同条件下，浅水与深水区域对应的海面后向散射系数差值在风区较大时更明显，大风区的浅水海面多普勒谱中心频率增幅也最为明显，尤其是对水平极化。研究对近岸海域雷达目标探测和识别、滨海区域海洋遥感及相关应用有一定的指导意义。

后向散射； 海杂波； 小斜率近似； 近岸海面； 变浅效应; 非线性水动力效应; 雷达散射截面; 多普勒谱

0 引言

海面后向电磁散射回波即为海杂波，相关特性的研究在海洋监测、目标识别和海洋环境遥感等领域有广泛的应用，近年来获得了大量关注。雷达后向散射系数和雷达散射回波多普勒谱是研究动态海面回波最主要的两个指标，在相关领域的研究中被广泛采用[1-2]。……