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地物表面宽带电磁散射及其与目标宽带复合散射特性研究在杂波抑制、丛林透视、无线电引信、目标探测与识别、微波遥感、路面检测、无线通信和表面光学等领域具有重要的理论意义和实用价值。本文介绍了地物表面宽带电磁散射及其与目标宽带复合散射的相关理论及时域有限差分方法(FDTD),系统地研究了脉冲波入射条件下地物表面电磁散射及其与目标的复合散射特性。首先研究了单层介质地物表面的宽带电磁散射特性,其次以实际高速公路路面系统为例,研究了路面的宽带后向电磁散射特性,最后研究了地物表面与三角形、多矩形目标的宽带复合散射问题。主要工作及研究成果如下:1.给出两种脉冲波源形式,引入了J.R.Wang和T.J.Schmugge等人建立的计算土壤介电常数的四成分模型,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法和分形函数模拟实际的地物表面,运用FDTD方法研究了高斯脉冲波入射时指数谱分布地物表面的宽带前向电磁散射特性、分形地物表面的宽带后向电磁散射特性,得出了前、后向散射系数的频率响应曲线,分析了前、后向散射系数随地物表面粗糙度参量、介电常数、入射角等因素的变化规律。2.引入高速公路路面简化模型,采用指数型粗糙面模拟了实际的分层公路路面,建立了沥青路面电磁散射的FDTD计算模型,运用FDTD方法研究了微分高斯脉冲波入射时沥青混凝土路面、存在病害路面的宽带电磁散射特性,得到了散射频率对后向散射系数的影响规律,分析了后向散射系数随公路路面的粗糙度参量,面层、基层的厚度,介电常数,入射角以及路面病害参数变化的规律。3.采用Monte Carlo模拟实际地物表面,建立地物表面与上方二维三角形介质目标、与部分埋藏多矩形目标复合散射的FDTD计算模型,运用FDTD研究了两种模型在脉冲波入射时的散射特性,得到了散射频率的变化对后向散射系数的影响规律,分析了后向复合散射系数随地物表面粗糙度参量、土壤湿度、目标尺寸、目标距地物表面的距离、倾角以及介电常数等因素变化的规律。