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微波科学与系统

通过严谨的理论建模与完善的系统仿真,建立一套完整的多维散射-信号模型-成像模型—反演一体化雷达探测理论体系,获取宽动态范围、高辐射精度的多维雷达散射系数,实现散射信息由传统的点扩大到面到体的转变, 创立新型微波遥感探测机制,从而极大地增强垂直分布遥感能力,拓展微波遥感基础理论,深化地物散射机理特性分析,满足地球科学应用的紧迫需求。具体包括以下几个方面:

(1)微波探测机理研究

利用通过严谨的理论建模和电磁散射仿真手段,进行植被覆盖下的粗糙表面电磁交互作用仿真研究,全面准确反映植被体散射、地面散射、植被-植被与植被-地面多次反射等多种机理,开展系统的微波探测机理研究。

(2)微波新型探测模式研究

针对传统微波遥感探测模式仅能获取特定入射角的后向散射系数,缺乏多向性信息、易受地物结构和环境影响以及空间分辨率受系统带宽影响等缺陷,建立一套新型微波探测模式,获取方位向上宽角度、空间上立体三维的高辐射精度的多维雷达散射系数,实现散射信息由现行传统的点扩大到面到体的信息。

(3)微波多维散射的信号模型研究

在多天线系统中,多组信号的收发易导致信号间干扰,而且由于等效出远多于实际阵元数目的虚拟阵元,系统产生相较于单基观测系统的时间延迟及相位漂移。结合杂波抑制和抗干扰性能分析,设计最优信号,以便最大程度的抑制杂波干扰,并同时建立考虑时间延迟、相位漂移的信号模型。

(4)多维成像聚焦方法研究

由于多天线技术具有高度自由度,且发射天线与接受天线的分离,导致的传统聚焦方法不适用于多天线技术。利用系统仿真和实验观测,利用精准的相位历程配合相对应的滤波方式进行成像,建立传统点目标模式拓展到隨机体散射模式的成像法。






团队负责人: 陈琨山,国家千人计划特聘专家。 致力于微波随机散射和放射的解析建模和影像雷达系统的研究,横跨工程与自然科学的领域,为著名的IEM微波散射模型三位创构人之一。在2000年初期完成了先进积分方程模型(AIEM),为目前国际唯一可同时精准预测微波放射率与雷达散射系数的理论模式,广泛应用于微波定量遥感。他的研究团队成功地研制出台湾第一套陆基、车载FMCW合成孔径雷达系统;发展多频段全极化影像数据库与处理技术,提供先进的地文、水文科学之研究与应用。并透过长期大量的扎根研究工作,成功独立自主建构台湾首套机载全极化雷达系统,为台湾航遥测科技划下新的里程碑。发表SCI期刊超过110篇,专书章节6章, 英文专书一册,现担任多个IEEE相关期刊主编、副主编。