利用电磁计算数据得到雷达目标回波的仿真方法是雷达检测、成像、特征提取与识别研究中一个重要的工具。本书以雷达目标特性电磁仿真为主线，依次介绍了综合利用FEKO和MATLAB软件仿真雷达目标动态RCS特性、微动特性、图像特性、极化特性的方法，并提供了编程实例。本书可以作为雷达目标探测与识别领域科研人员的入门资料和工具用书。尤其是低年级研究生，可以利用本书总结的方法快速获得与其研究相关的雷达目标仿真回波，从而节省时间去突破核心难题，聚焦创新前沿。

前 言 目标与不同频段电磁波的作用机理不同，呈现的散射特性有很大差异。目前，大多数雷达工作的频段远低于可见光，通过雷达获得的目标特征参数很难像光学图像一样被直观认识，这给雷达目标的特征提取与识别构成了很大困难。因此，目标在雷达工作频段下的散射特性是首先应搞清楚的问题。 雷达目标散射特性的感知手段主要有几种方式：电磁仿真、暗室静态和动态测量、外场静态和动态测量。由于实际测量成本较高，电磁仿真一直是科研人员在雷达目标特性研究中被广泛采用的方式之一。在武器装备的靶场试验中，电磁仿真结果也常被作为试验结果的重要参考。因此，电磁仿真是电磁兼容、特征提取、目标识别、雷达跟踪与检测等相关领域科研人员的一项必备技能。 在雷达目标识别算法的研究过程中，作者经常需要利用电磁仿真获得目标的动态RCS、时频图、角闪烁、二维图像等进行算法的验证。由于目前缺乏这方面的专业书籍，经常通过与这一领域的同行专家交流，在交流中相互学习，在摸索中慢慢积累。为了相关的同行少走弯路，于是将平时的交流心得、理论公式推导、电磁仿真结果，以及MATLAB代码进行整理，遂成此书。 本书是课题组长期研究的结晶，主要由徐志明统筹，艾小锋、赵锋、吴其华、刘晓斌、顾赵宇等参与撰写并提供素材。在撰写过程中，国防科技大学肖顺平、王雪松、李永祯教授对本书提出了宝贵的意见和建议。国防科技大学的同窗吴佳妮、张弛、吕楚冰、张林宇、戴崇、朱义奇，武汉大学的何思远教授、黄凯博士、刘进博士等人均在本书的撰写过程中给予了诸多指导和帮助，并提供了本书的部分素材。航天科工集团207所黄培康院士团队、北京航空航天大学许小剑教授团队、北京理工大学盛新庆教授团队、武汉大学朱国强教授团队、复旦大学金亚秋院士团队等在雷达目标特性领域做出的杰出工作给予作者很大启发，在此向他们表示衷心感谢。 本书的出版获得了国家自然科学基金项目（62071475，61890541，61890542）资助，在此向基金会及相关人员表示感谢，同时向本书引用的参考文献的有关作者表示感谢，他们的工作是本书的基石。 由于作者水平有限，书中难免存在不足和错误之处，敬请同行批评指正。 编著者 湖南?长沙

目 录 第1章 绪论 1 1.1 FEKO仿真软件简介 6 1.2 电磁计算与试验测量之间的联系 7 1.3 本书各章节内容简介 8 第2章 雷达目标散射特性概述 10 2.1 雷达目标RCS特性 12 2.1.1 RCS与电磁波频率、方向的依赖关系 15 2.1.2 单、双基地RCS的区别与联系 17 2.1.3 RCS的统计分析方法 17 2.2 雷达目标散射中心特性 21 2.2.1 散射中心的数学含义 21 2.2.2 散射中心的类型与模型 24 2.3 雷达目标极化散射特性 28 2.3.1 完全极化电磁波的表征 28 2.3.2 雷达目标极化散射特性的表征 33 2.3.3 雷达目标极化散射特性的互易性分析 36 第3章 雷达目标RCS特性电磁仿真 38 3.1 雷达目标RCS的获取 38 3.2 基于多散射中心模型的RCS建模仿真 42 3.2.1 多散射中心模型 42 3.2.2 飞机模型多散射中心建模 45 3.2.3 多散射中心模型可用性分析 48 3.3 基于电磁计算的RCS建模仿真 49 3.4 雷达目标静态RCS仿真算例 57 3.4.1 民航飞机 57 3.4.2 空间目标 61 3.5 雷达目标动态RCS仿真算例 66 3.5.1 飞机平动 67 3.5.2 空间目标分离 93 第4章 雷达目标微动特性电磁仿真 104 4.1 时频分析方法 104 4.1.1 非参数化时频分析方法 104 4.1.2 参数化时频分析方法 105 4.2 雷达目标微动特征 108 4.3 雷达目标微动特性仿真算例 109 4.3.1 空间目标 110 4.3.2 旋翼无人机 121 4.3.3 行人 126 第5章 雷达目标图像特性电磁仿真 130 5.1 电磁计算数据与雷达回波之间的关系 130 5.2 一维距离像成像原理 131 5.2.1 匹配滤波 131 5.2.2 Dechip脉压处理 133 5.3 几种二维成像算法 135 5.3.1 距离多普勒（RD）算法 135 5.3.2 极坐标格式（PFA）算法 137 5.3.3 后向投影（BP）算法 138 5.4 提高电磁计算速度的技巧 138 5.5 雷达目标图像特性仿真算例 140 5.5.1 开拓者无人机 141 5.5.2 空间目标模型 148 5.5.3 SLICY模型 151 第6章 雷达目标极化特性电磁仿真 155 6.1 极化坐标系的说明 155 6.1.1 FEKO软件中极化坐标系的定义 155 6.1.2 电磁仿真数据极化坐标系的校正 156 6.2 雷达目标极化特征 161 6.2.1 Huynen目标参数 161 6.2.2 最优极化 166 6.2.3 Cameron极化分解 173 6.3 雷达目标窄带极化散射特性电磁仿真 177 6.3.1 球和细柱Huynen参数 178 6.3.2 典型结构最佳极化 181 6.4 雷达目标宽带极化散射特性电磁仿真 184 6.4.1 典型结构 185 6.4.2 开拓者无人机 193 6.4.3 空间目标模型 194 参考文献 195

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