雷达考试资料.doc

推导高斯磁场定理. 答：沈熙宁《电磁场与电磁波》P74-P75页，用高斯公式化为散度即可。 推导电流连续性定理： 答：沈熙宁《电磁场与电磁波》P42-P43页，直接用。 6、谈谈你对本课程学习的体会、建议。 8、看图识别分辨率高低。 答：第二幅图的分辨率明显比第一幅图要高，因为第二幅图有更多的细节。 9．列举常用的雷达信号模型。 答：四种雷达信号模型如下： 10．从电磁波传播及散射角度上，说明sar/insar或者其他微波雷达能够全天候工作而光学相机不能工作的原因。 答：光学相机所拍摄的图像，实际上是目标物体散射的来自其他自然或人造光源的可见光波长的电磁波，光学相机自身没有发射电磁波照射目标的能力。在没有光源的黑夜，或者光源发射的电磁波被云、雨等遮挡的时候，目标物体上没有可见光投射，也就没有供光学相机拍摄的散射电磁波。但是，微波雷达自身发射电磁波，并接收回波。这种回波并不要求第三方电磁波辐射源的存在。同时，云、雨等气象障碍对于微波的阻挡作用远远小于可见光。因此，无论黑夜还是复杂气象条件下，微波雷达都能工作。 11.论述电磁波绕射能力与电磁波的频率关系，并解释原因。 答：从另一个角度考虑，对于某个特定的散射体来说，该物体的RCS越小，则电磁波绕射该物体的能力就越强。用一个直径为r的金属球为例子，改变电磁波的频率进行分析。当电磁波波长远远大于球体的周长时，球体的散射截面积很小。因此，在低频波段，物体相对于电磁波，表现出的RCS较小，电磁波绕射能力较强。 12．写出TE波与TM波从媒质1入射到媒质2时的反射与透射系数计算公式，并说明何种波存在Bruest角。 答：直接看PPT即可。TE波不会有全折射，只有TM波存在那个角（具体的东西见《电磁场与电磁波》）。 13．噪声雷达为什么具有LPI/LPD和抗干扰性能强的特点？ 答：噪声雷达信号带宽非常大，因此其功率在频率范围内均匀分布，类似白噪声，使其具有LPI/LPD特性。同时，噪声雷达的发射基带信号为噪声，敌方难以在不知道相同发射信号的前提下进行有效检测，更谈不上针对性的干扰，因此还具有抗干扰性能强的特点。 14、有两个同样的带宽完全一样的SAR系统，SAR1距离向的入射角大于SAR2的距离向入射角，请问哪个SAR系统获得的距离向地距分辨率更高，为什么？ 答：为简单起见，设SAR的发射脉冲未经脉冲压缩。用投影法推导，结果是入射角越大，距离向分辨率越高。推导结果同样适用于脉冲压缩信号。图用手画算了，稍后补上。 15、解释为什么聚束SAR比条带SAR获得更高的分辨率？ 答：SAR的方位向分辨率，和天线方位向波束对目标区域的照射时间有关。照射时间越长，则合成孔径长度越大，距离向分辨率越高。然而，条带SAR天线尺寸不能任意缩小来获得大方位向波束宽度，因此难以提高分辨率。而聚束SAR能够突破方位向波束宽度对照射时间的限制，增加照射时间，从而拓宽空间频谱，增强时域方位向信号的分辨率。 16．请写出圆极化基与线极化基的矩阵关系。 答：任何一个线极化基都可以用幅度相等的一个左旋圆极化基和一个右旋圆极化基来表示。根据此，推导如下： 一个与x轴的夹角为的线极化波，其电场可以如下式表示： 用欧拉公式展开，有： 第一项为右旋圆极化波，第二项为左旋圆极化波，且二者幅度相同。 记为右旋圆极化基， 为左旋圆极化基。 令，得到垂直极化基和两个圆极化基的关系式为： 令，得到水平极化基和两个圆极化基的关系式为： 写成矩阵形式就是： 略去与坐标分解无关的相位因子即指数项，即得到最终结果： 17．一个红色物体，以接近光速的速度离你远去，此时你看到的这个物体的颜色会发生变化吗？ 答：根据多普勒原理，一个物体远离观察者运动，则在观察者看来，其发射或者反射电磁波的频率会降低，在可见光波段，表现为颜色向红色方向移动，因为，红色光的波长是可见光中最长的。所以，这个物体的颜色将会表现为红色。 18、解释一调频斜率为正的线性调频脉冲信号（chirp信号），经过一层损耗媒质后，波形会怎么变化？ 答：假定媒质无色散。因为损耗媒质的特性是随着频率的增高，信号指数衰减越迅速，因此高频时信号比低频受到更多的衰减。因此，在经过损耗媒质时，信号的幅度将随着时间的推移和频率的增加，越来越小。 19.用两种以上的观点解释合成孔径雷达获得方位角高分辨率的原理。 答：PPT上有。这里不用废话。 20．推导如图所示的二面角的极化散射矩阵，并画出时~ 答：无甚难度。 21、某一雷达以零度入射角观测海面（例如雷达高度计），说明雷达测量得到的后向散射功率与海面风速变化的关系，并进一步解释下图中海面状态的区别。 （粗糙度与散射的关系） 答：在垂直入射情况下，布雷格散射机理起决定性作用。当基本无风，海面接近镜面反射时，雷达接收到的后向散射功率最大。当风速比较大，海面变得粗糙