二维海面散射模型:分形理论与统计方法的结合

3 下载量 27 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 2.37MB PDF 举报
"二维改进分形海面微波电磁散射计算模型" 文章主要探讨了针对分形海面模型在处理微波电磁散射问题时存在的局限性,即当空间波数小于基波波数时,功率谱无法满足正幂率的要求。为了解决这一问题,研究者提出了一种新的二维海面模型,它结合了统计模型和归一化带限Weierstrass-Mandelbrot分形模型的优点。这种混合模型旨在更准确地模拟海面的复杂结构,包括大尺度涌浪和小尺度张力波。 在基尔霍夫近似条件下,研究者推导出了改进模型的电磁散射系数的闭合解。通过对比统计模型、经典分形模型和改进分形模型的非相干散射强度系数的角分布,他们分析了在微波频段内不同入射频率和风速下改进模型的性能。分析结果显示,改进模型的海面形态更接近真实情况,其电磁散射特性更为精确。 关键词“海洋光学”强调了这项研究在海洋科学中的应用,而“分形海面模型”和“海谱”则指出了研究的核心内容是利用分形理论来描述海面波动。统计模型在此起到了补充和完善的作用,帮助构建更加实际的海面散射模型。 中图分类号和文献标识码表明该研究属于光学技术领域,特别是与海洋相关的光学现象。作者们来自海军航空工程学院控制工程系,这暗示了研究可能有军事或航海应用背景,如雷达探测、通信干扰等方面。 这项研究创新性地提出了一个改进的二维海面模型,解决了传统模型在低空间波数区域的不足,提升了对海面微波电磁散射的预测精度。这对于理解海洋环境的电磁特性,以及改进相关监测和通信技术具有重要意义。