典型地面背景电磁模型等效参数反演技术研究-集成电路工程专业毕业论文.docx

摘要
微波遥感雷达系统被广泛应用于地表环境监测和目标探测识别等领域,现如今关于地表对电磁波散射行为的调制机理和规律已有大量地表散射模型,这些模型在工程上主要包括“正、逆问题”两方面:正问题中只要有合理的粗糙度和介电参数输入电磁散射模型中,就能产生指定地貌的雷达回波:逆问题则通过测得的回波幅度,结合模型的对应关系反演出地貌的粗糙度和介电参数。该两方面问题的研究由于有各自不同的出发点而相对孤立,而对正问题而言,为了使散射模型在工程上有效化,除了散射模型的描述能力之外,保证输入参数的准确性也是关键。因此,,是地表散射模型实用化的重要前提之一。
本文首先介绍了几种自然界典型地貌,并建立了其介电常数模型,总结了地貌几何特征的两个关键参数及该参数针对几种地貌的初始反演范围;其次,介绍了几种随机粗糙面电磁建模方法,考察了积分方程地表散射模型的适用范围和精度,分析了地表几何参数对其后向散射系数的影响。利用地貌后向散射系数的实测数据与地表电磁模型,进一步通过遗传算法反演得到等效参数边界。本文中为了实现反演边界的目的,在传统遗传算法的基础上提出了两个新方法,它们分别是:为了获得多解的反向变异方法,即找到最优解之后,不断循环找到符合要求的多个次优解;为了停止算法迭代的个体重复判据,即通过判断解集中个体的重复率来适时地停止算法,该方法同时也能够保证解集反演完整;最后,本文将基于反演得到的等效参数边界数据集建立了等效参数边界数学模型, 并对模型进行验证和误差分析。结果表明,利用模型计算出来的几何参数,通过随机粗糙面电磁模型计算出的后向散射系数和实际地貌的情况吻合的较好。
该等效参数边界模型一旦成熟乖J用,不但充实了仿真软件后端的数据库,为散射模型提供有效的输入,使其在正问题应用中实用化。而且利用该等效参数边界模型获得的几何参数计算出的后向散射系数,能够作为双站电磁散射的实测数据,从而为建立双站电磁模型提供前提。
关键词:介电常数模型,随机粗糙面电磁模型,反演技术,遗传算法,等效参数边界模型
万方数据
Abstract
Abstract
The radar system of Microwave remote sensing has been widely applied to the environmental monitoring of the surface and the targets detection and ,there has been a large number of terrain scattering models on the rules of ic wave scattering behavior of the surface, which include two aspects of the forward and inverse scattering forward scattering is that when the reasonable roughness and dielectric iIlpm into the ic scattering model,it Can generate radar echo of the the inverse scattering is to inverse roughness and dielectric
bining the measured backscattering coefficient and the scattering two aspects are relatively independent because of the different research the same time,in order
to make the scattering model be used in engineering,it is crucial to ensure the accuracy of the input parameters apart from the scattering ,researching on the effective mapping from the natural language to the algorithm language and getting the equivalent parameters’models are the important
premise