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4.4 实验仿真 15
5 时域积分方程法 20
5.1 时域积分法简介 20
5.1.1 混合场积分方程 20
5.1.2 基函数和测试函数的选择 20
5.2 激励矩阵的填充 22
5.3 实验仿真 23
结 论 25
致 谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 论文的相关背景介绍
1.1.1 雷达应用背景
雷达的基本功能是利用目标对电磁波的散射，发现并测定目标的空间位置。脉冲压缩技术是雷达理论的一项重要技术，它即保持了窄脉冲的高距离分辨力，又能获得宽脉冲雷达系统的强探测能力；同时发射宽脉冲能更有效的利用雷达所具有的平均功率，从而避免了产生高峰值功率信号；雷达不需要增加脉冲重复频率就可以提高平均功率，减小了雷达的距离模糊；采用宽脉冲还可以提高系统的多普勒分辨能力，且脉冲压缩雷达较少受和发射编码信号不同的干扰信号影响。
目前用于脉压的信号可分为三类：线性调频信号、非线性调频信号及相位调码信号。
线性调频信号波形最容易产生，其脉冲压缩的形状和信噪比对多普勒频移不敏感，所以大多数雷达系统中都采用线性调频信号当做脉冲压缩信号。本设计的关注重点是线性调频信号激励下，旋转对称体（仅研究理想导体）对电磁波的散射波信号。
1.1.2 电磁散射计算方法
电磁散射计算有两种方法，解析方法和数值方法。解析方法仅适用于结构简单的散射体，如果散射目标的结构复杂，需要用数值方法。
数值方法是对所求解的微分方程或积分方程实施离散，采用一组基函数表示电场、磁场或感应电流等未知量，然后将电磁场微分方程或积分方程转换为一组线性代数方程，即可按照标准的数值程序求解这些线性方程组。数值方法的优点在于容易处理结构复杂的散射体，而且通常可以获得高精度解。随着高性能计算机的飞速发展，数值方法已经成为解决实际问题的日益重要的工具。典型的数值方法有矩量法、时域积分方法、时域有限差分方法等。
本设计的完成建立在实验室现有软件的基础上，所用到的数值方法分别是频域矩量法和时域积分方程方法。
对旋转对称体的电磁散射和辐射特性研究始于表面积分方程的频域矩量法。
矩量法是求解算子方程的有效方法，这些算子通常是微分算子、积分算子或者是两者的组合。通常认为矩量法是精度最高的数值方法，因此引起更多的关注。但是，矩量法需要求解稠密的矩阵方程。对于电大尺寸的散射体，它将十分消耗时间及内存。为了解决这个问题，人们将研究重点集中到矩量法的快速求解算法上。大约从20世纪60年代开始[l，2]，人们经过多种积分类型的试验后[3]，主要致力于精度和计算效率的提高以及计算对象的扩展。精度的提高主要体现在基/测试函数的不断改进[4-6];计算效率的提高体现在模式格林函数急速振荡积分的快速计算陈[7,8]和计算涂覆对象时阻抗边界条件的应用[9];计算对象从早期简单的理想导体[1-5]、介质体和多层媒质[9]到复杂的轴向非均匀问题、多体[10]问题和埋地BoR，再到近期的手征媒质和基于阻抗边界条件的各向异性媒质。
如果要用频域方法得到时域波形，要将频域采样序列作傅里叶变换，才能得到时域结果，但该方法不适用各频点间信息的复用，将会使内存的需求量大大增加。时域直接方法如时域积分方程方法可以有效解决这一问题。其研究自20世纪60、70年代[11]发展到现在[12]，一直是领域研究的热门方向，研究关注的焦点是它的计算效率和后期稳定性。
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