申请/专利权人：中国科学院空天信息创新研究院

申请日：2024-01-16

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117572377B

主分类号：G01S7/41

分类号：G01S7/41

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.03.08#实质审查的生效;2024.02.20#公开

摘要：本发明提供一种基于电磁涡旋散射矩阵的目标散射特性表征方法，涉及雷达目标散射特性技术领域，利用电磁涡旋波轨道角动量具有的特殊空间相位分布及其模态之间的正交性，建立电磁涡旋波模态与目标散射特性之间的表征关系，基于不同模态正交基的入射电磁波和散射电磁波的组合对目标散射特性进行更为详尽的描述。本发明定义一种不同于传统极化散射矩阵的目标散射矩阵，将该矩阵命名为电磁涡旋散射矩阵。根据电磁涡旋波入射场和散射场模态值符号形成的四类不同收发组合状态，该矩阵可划分为四个子矩阵，分别对不同模态组合下的各个散射状态进行描述。本发明实现目标散射特性新维度、精细化描述。

主权项：1.一种基于电磁涡旋散射矩阵的目标散射特性表征方法，其特征在于，利用多模态电磁涡旋波相互正交的特性，建立电磁涡旋波模态数与目标散射特性之间的表征关系，将多模态电磁涡旋波入射及散射形成的电磁涡旋散射矩阵的矩阵规模与电磁涡旋波模态数相对应，获取目标电磁涡旋维度观测量，从而对目标散射特性进行描述；以模态值为的电磁涡旋波作为入射波，照射目标后，形成模态值为的散射波，定义所述目标对应的电磁涡旋散射矩阵，对目标散射特性进行表征；根据入射波的模态值、散射波的模态值及其正负，以入射波的模态值为横轴、散射波的模态值为纵轴建立平面直角坐标系，此时平面直角坐标系所在平面被分为四个区域，每个区域对应一类收发模态的组合；在不同收发模态的任意组合下，分别形成四个大小为的子矩阵，各子矩阵构成一个平面矩阵，用于完整描述电磁涡旋波的目标散射特性，称该平面矩阵为电磁涡旋散射矩阵，用表示；当一个包含个模态的电磁涡旋波入射到目标上时，后向散射场被表示为： ，其中，上标表示入射场，上标表示散射场，即为入射涡旋电场，为散射涡旋电场；中各元素用表示，下标表示入射波的模态值，表示散射波的模态值，，各元素均为复数，各复数值取决于电磁波的收发模态的状态；根据入射波的模态值和散射波的模态值的符号状态，将电磁涡旋散射矩阵分为四个子矩阵，各子矩阵定义为如下四种收发状态对应的涡旋散射子矩阵，；收发模态共四类，分别为：（1）入射波正模态、散射波正模态；（2）入射波负模态、散射波正模态；（3）入射波负模态、散射波负模态；（4）入射波正模态、散射波负模态。

全文数据：

权利要求：

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