高頻電磁快速仿真及降雨粒子散射特性分析.pdf

1、降雨雷達(dá)在災(zāi)害性天氣監(jiān)測、預(yù)報(bào)等方面起著重要的作用，然而目前國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究還不成熟，迫切需要理論上的指導(dǎo)與仿真實(shí)驗(yàn)的支撐。
　　 本研究主要分為兩部分：第一部分針對SAR成像仿真過程中生成場景回波耗時(shí)過長的缺點(diǎn)，提出了利用圖形處理單元(Graphical Processing Unit：GPU)的快速浮點(diǎn)運(yùn)算能力和高度并行性加快回波生成速度的方法。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，物理光學(xué)(Physic Optics：PO)方法能夠獲取復(fù)

2、雜電大尺寸目標(biāo)模型的散射特征，并且該方法具有高度的并行性，GPU對其的加速效果能夠達(dá)到10倍，大幅度減少了回波獲取的時(shí)間。第二部分又涵蓋了兩種實(shí)現(xiàn)方法：其一，從降雨粒子的微觀形貌模型出發(fā)，在Maxwell電磁傳播理論的基礎(chǔ)上，圍繞Stokes矩陣，采用T矩陣方法分析了降雨粒子的散射特性和衰減特性。首先，針對單一勻質(zhì)降水粒子的球形和橢球形近似模型，詳細(xì)分析了降水粒子在Ka波段下的散射特性并比較了不同折射參數(shù)和尺度參數(shù)對其散射特征的影響。隨