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本文通过对降雨传输、散射特性的研究,深入分析了雨杂波、衰减、去极化和雨噪声等对雷达目标探测的综合影响,系统地研究了降雨对常规雷达和极化探测雷达性能的影响,主要工作如下:
1.通过利用点匹配法计算雨滴的散射特性,研究了降雨的散射和传输特性,给出一种新的雨致相移和降雨率的经验关系;根据雨致交叉极化的二阶小变量近似方法,导出了雨致交叉极化相移的经验公式。在以上研究的基础上,提出了利用雨衰减率、相移以及雨致交叉极化鉴别度和雨致交叉极化相移的经验公式,计算降雨传输矩阵的经验方法,与理论计算结果的比较表明,经验方法具有较好的计算精度,在实际应用中更加方便。
2.深入研究了雨衰减、雨杂波和雨噪声温度对单极化雷达探测性能的综合影响,建立了降雨中目标探测的雷达方程,分析了各因素对雷达最大作用距离的影响,提出了降雨中雷达目标截面的修正补偿方法。
3.系统研究了降雨对雷达极化探测性能的影响,给出了利用目标的散射矩阵,降雨散射矩阵和传输矩阵,获得雨中雷达目标检测的最佳发射和接收极化的计算方法。