THz全尺寸凸体粗糙目标雷达回波散射建模与成像仿真

太赫兹波具有与微波和红外频段不同的特性，太赫兹雷达作为一项重要的太赫兹应用技术，具有空间分辨率高、多普勒分辨力强、转置易小型化等特点，在民用与军事领域都具有巨大应用潜力。

回波仿真是研究雷达成像体制、算法及后续应用的前提条件，目标散射建模又是回波仿真的重要一环。在THz频段，目标常常具有超电大尺寸，这使得利用经典电磁计算方法面临现实困难。更高的频率使太赫兹雷达具有更高的分辨能力，同时更短的波长使目标散射表现出新的特点规律。波长的减小使得目标表面粗糙起伏成为不能忽略的因素，这使得传统基于点散射模型的回波生成手段难以适用。如何对目标进行THz散射建模及高效的雷达回波生成成为亟待解决的问题。

针对该问题，国防科技大学王宏强研究员团队提出了一种基于面片分级的半确定性建模方法，该方法一方面具有对超电大尺寸目标的处理能力，另一方面还将目标表面粗糙特性考虑在内。初步解决了THz频段全尺寸凸体粗糙目标散射建模及回波生成问题。可以为太赫兹雷达成像体制设计、算法开发提供带有相位信息的回波数据。

该工作已发表在《雷达学报》2018年第1期“太赫兹雷达目标特性与探测技术”专题“THz全尺寸凸体粗糙目标雷达回波散射建模与成像仿真”（高敬坤，邓彬，秦玉亮，王宏强，黎湘）。

图1 面片分级建模示意图

该方法首先提出了一种基于面片分级的目标几何建模方法（图1），缓解了传统散射建模方法在太赫兹频段需要大量精细面片而导致计算难以实施的问题。随后，论文基于粗糙面全波散射理论（FWA）设计了太赫兹频段全尺寸凸体粗糙目标回波仿真计算流程（图2）。最后在300GHz频段对一个全尺寸椎体目标（长约1m）进行了回波仿真与成像试验（图3），验证了本文方法用于太赫兹频段全尺寸粗糙目标散射建模与回波生成的有效性。

 图2 THz全尺寸凸体粗糙目标回波仿真流程

图3 粗糙椎体成像结果，粗糙度125um（）

了解详细信息请点击下面阅读原文。