随机粗糙面与目标复合散射数值模拟理论与方法

作者: 金亚秋著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2008-05

版次: 1

ISBN: 9787030212870

定价: 90.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 302页

字数: 448千字

分类: 自然科学

《随机粗糙面与目标复合散射数值模拟理论与方法》总结了作者近十年来在随机粗糙面与目标复合电磁散射的理论建模、数值模拟理论与方法的研究成果，着重从散射理论、数值方法与物理机制分析做一个全面的阐述。
书中首先论述粗糙面散射近似解析解的理论研究，然后讨论目标与粗糙面复合电磁散射的积分方程数值解、微分方程数值解、物理光学与射线追踪数值解等。积分方程数值解包括矩量法、前后向迭代法和广义前后向迭代法、差场散射快速互耦迭代算法、数值矩量法与解析方法的混合迭代算法等。微分方程数值方法包括有限元共形匹配层方法、大范围粗糙面区域分解的有限元方法以及运动目标与海面Doppler谱双级准静态方法、时域有限差分法等。书中还讨论了复杂电大尺寸三维目标和粗糙面环境复合电磁散射物理光学与射线追踪方法，非均匀起伏月球表面物理光学散射及其合成孔径雷达成像模拟，非均匀分形粗糙面廓线反演方法等。书中给出了粗糙海面上舰船、临空目标、月球表面等电磁波探测的应用研究。
《随机粗糙面与目标复合散射数值模拟理论与方法》可作为空间遥感与对地监测、电波传播与信号处理、计算电磁、应用物理等有关领域的研究生、研究人员的研究与教学参考书。金亚秋，1970年毕业于北京大学，1978年中国科学院首批公派出国研究生，1982、1983、1985年分别获美国麻省理工学院（MlT）科学硕士、电气工程师，博士学位。现为复旦大学信息科学与工程学院教授、波散射与遥感信息教育部重点实验室主任。国家级有突出贡献的中青年科技专家，上海市劳动模范、国家重点基础研究973项目首席科学家，IEEEFellow、ElectromagneticsAcademyFellow、IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing副主编。曾获国家自然科学奖等十多项科技奖励。研究领域为自然环境中电磁波散射辐射传输与传播、空间遥感与对地监测信息理论与技术、复杂系统中计算电磁学等。已在国内外发表530多篇学术论文，已出版10部学术专著与文集。前言
参考文献
第一章随机粗糙面散射的解析理论与方法
1.1大尺度起伏粗糙面散射的Kirchhoff近似解（KA）
1.2小尺度起伏粗糙面散射的微扰近似解（SPA）
1.3双尺度起伏粗糙面散射的近似解（TSA）
1.4粗糙面散射的阴影遮蔽函数
1.5具随机粗糙界面非均匀介质层全极化脉冲回波Mueller矩阵解
附录1-5A粗糙面散射积分方程解（IEM）的Mueller矩阵
1.6海面上运动目标与箔条云DP频移仿真
参考文献
第二章随机粗糙面散射的FBM／SAA方法
2.1电磁场积分方程
2.2矩量法（MoM）
2.3锥形波
2.4FBM／SAA计算分形粗糙介质面的双站散射
2.5双网格FBM／SAA法
参考文献
第三章粗糙面与面上目标电磁散射GFBM，SAA方法
3.1GFBM／SAA方法
3.2随机粗糙面的产生与P-M谱
3.3粗糙海面与船目标散射的GFBM／SAA计算
参考文献
第四章二维差场散射的快速互耦迭代算法
4.1差场散射的耦合方程
4.2Green函数分析耦合方程
4.3快速互耦迭代算法
4.4算法性能分析
4.5介质目标的散射
4.6多目标散射
参考文献
第五章解析KA与数值MoM混合算法
5.1二维解析－数值混合算法
5.2参数选择与算法性能分析
5.3二维随机粗糙面的谱FFT产生方法
5.4三维解析－数值混合算法
5.5参数选取和算法性能分析
5.6数值结果分析
5.7介质粗糙面感应差场的KA计算
参考文献
第六章粗糙面与临空目标电磁散射FEM／CMPL方法
6.1开域散射问题的FEM理论
6.2FEM－PML求解散射的建模
6.3共形匹配层（CPML）吸收边界
6.4连续场的离散化与系统矩阵的求解
6.5数值结果与物理解释
6.6粗糙面与目标强／弱耦合散射Robin边界条件
6.7迭代Robin边界条件的FFT加速计算
参考文献
第七章大范围海面上舰船与低空目标复合散射的FEM／DDM方法
7.1区域分解法DDM
7.2舰船及低空Vl标的复合模型
7.3复合模型的DDM
7.4数值结果与分析
参考文献
第八章动态海面上低飞目标DP频谱FEM／DDM／TLQSA方法
8.1目标的多普勒（DP）频谱
8.2动态起伏海面的FEM／DDM方法
8.3双级准静态方法TLQSA
8.4数值结果与物理机理分析
参考文献
第九章三维目标与粗糙面散射的FDTD方法
9.1周期延拓粗糙面的FDTD计算
9.2粗糙面与三维目标散射的FDTD计算
9.3超宽带散射的SFDTD方法
参考文献
第十章三维电大船目标与海面复合散射的BART方法
第十一章非均匀月表粗糙面散射计算和SAR成像
第十二章非均匀粗糙面廓线的反演
附录复旦大学波散射与遥感信息教育部重点实验室有关粗糙面散射论文目录
内容简介:
《随机粗糙面与目标复合散射数值模拟理论与方法》总结了作者近十年来在随机粗糙面与目标复合电磁散射的理论建模、数值模拟理论与方法的研究成果，着重从散射理论、数值方法与物理机制分析做一个全面的阐述。
书中首先论述粗糙面散射近似解析解的理论研究，然后讨论目标与粗糙面复合电磁散射的积分方程数值解、微分方程数值解、物理光学与射线追踪数值解等。积分方程数值解包括矩量法、前后向迭代法和广义前后向迭代法、差场散射快速互耦迭代算法、数值矩量法与解析方法的混合迭代算法等。微分方程数值方法包括有限元共形匹配层方法、大范围粗糙面区域分解的有限元方法以及运动目标与海面Doppler谱双级准静态方法、时域有限差分法等。书中还讨论了复杂电大尺寸三维目标和粗糙面环境复合电磁散射物理光学与射线追踪方法，非均匀起伏月球表面物理光学散射及其合成孔径雷达成像模拟，非均匀分形粗糙面廓线反演方法等。书中给出了粗糙海面上舰船、临空目标、月球表面等电磁波探测的应用研究。
《随机粗糙面与目标复合散射数值模拟理论与方法》可作为空间遥感与对地监测、电波传播与信号处理、计算电磁、应用物理等有关领域的研究生、研究人员的研究与教学参考书。
作者简介:
金亚秋，1970年毕业于北京大学，1978年中国科学院首批公派出国研究生，1982、1983、1985年分别获美国麻省理工学院（MlT）科学硕士、电气工程师，博士学位。现为复旦大学信息科学与工程学院教授、波散射与遥感信息教育部重点实验室主任。国家级有突出贡献的中青年科技专家，上海市劳动模范、国家重点基础研究973项目首席科学家，IEEEFellow、ElectromagneticsAcademyFellow、IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing副主编。曾获国家自然科学奖等十多项科技奖励。研究领域为自然环境中电磁波散射辐射传输与传播、空间遥感与对地监测信息理论与技术、复杂系统中计算电磁学等。已在国内外发表530多篇学术论文，已出版10部学术专著与文集。
目录:
前言
参考文献
第一章随机粗糙面散射的解析理论与方法
1.1大尺度起伏粗糙面散射的Kirchhoff近似解（KA）
1.2小尺度起伏粗糙面散射的微扰近似解（SPA）
1.3双尺度起伏粗糙面散射的近似解（TSA）
1.4粗糙面散射的阴影遮蔽函数
1.5具随机粗糙界面非均匀介质层全极化脉冲回波Mueller矩阵解
附录1-5A粗糙面散射积分方程解（IEM）的Mueller矩阵
1.6海面上运动目标与箔条云DP频移仿真
参考文献
第二章随机粗糙面散射的FBM／SAA方法
2.1电磁场积分方程
2.2矩量法（MoM）
2.3锥形波
2.4FBM／SAA计算分形粗糙介质面的双站散射
2.5双网格FBM／SAA法
参考文献
第三章粗糙面与面上目标电磁散射GFBM，SAA方法
3.1GFBM／SAA方法
3.2随机粗糙面的产生与P-M谱
3.3粗糙海面与船目标散射的GFBM／SAA计算
参考文献
第四章二维差场散射的快速互耦迭代算法
4.1差场散射的耦合方程
4.2Green函数分析耦合方程
4.3快速互耦迭代算法
4.4算法性能分析
4.5介质目标的散射
4.6多目标散射
参考文献
第五章解析KA与数值MoM混合算法
5.1二维解析－数值混合算法
5.2参数选择与算法性能分析
5.3二维随机粗糙面的谱FFT产生方法
5.4三维解析－数值混合算法
5.5参数选取和算法性能分析
5.6数值结果分析
5.7介质粗糙面感应差场的KA计算
参考文献
第六章粗糙面与临空目标电磁散射FEM／CMPL方法
6.1开域散射问题的FEM理论
6.2FEM－PML求解散射的建模
6.3共形匹配层（CPML）吸收边界
6.4连续场的离散化与系统矩阵的求解
6.5数值结果与物理解释
6.6粗糙面与目标强／弱耦合散射Robin边界条件
6.7迭代Robin边界条件的FFT加速计算
参考文献
第七章大范围海面上舰船与低空目标复合散射的FEM／DDM方法
7.1区域分解法DDM
7.2舰船及低空Vl标的复合模型
7.3复合模型的DDM
7.4数值结果与分析
参考文献
第八章动态海面上低飞目标DP频谱FEM／DDM／TLQSA方法
8.1目标的多普勒（DP）频谱
8.2动态起伏海面的FEM／DDM方法
8.3双级准静态方法TLQSA
8.4数值结果与物理机理分析
参考文献
第九章三维目标与粗糙面散射的FDTD方法
9.1周期延拓粗糙面的FDTD计算
9.2粗糙面与三维目标散射的FDTD计算
9.3超宽带散射的SFDTD方法
参考文献
第十章三维电大船目标与海面复合散射的BART方法
第十一章非均匀月表粗糙面散射计算和SAR成像
第十二章非均匀粗糙面廓线的反演
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