量子雷達目標散射特性研究.pdf

1、量子雷達是一種基于量子物理機理的新的目標探測技術，具有重要的研究價值與廣闊的應用前景。本文針對量子雷達目標散射特性問題展開研究，主要內容包括：量子雷達目標探測機理與工作體制探索、量子雷達與目標相互作用機理研究、典型定標體量子雷達散射截面（Quantum Radar Cross Section,QRCS）研究等。本文工作可以為量子雷達信號設計與接收機設計、目標探測與識別以及量子隱身目標設計等研究工作提供參考。
　　在緒論中，首先闡述

2、量子雷達目標散射特性研究的背景與意義；其次，綜述量子雷達技術及量子雷達目標散射特性國內外研究現狀；最后，對論文主要研究內容及結構安排進行介紹。
　　在量子雷達及其目標探測性能分析中，從量子雷達基本概念出發(fā)，介紹量子雷達目標探測機理與工作體制；基于量子照射雷達和干涉量子雷達兩類典型的系統(tǒng)模型，分析比較量子雷達與傳統(tǒng)雷達目標探測性能。研究表明，采用糾纏光子進行目標探測可以獲得較大的回波信噪比及更好的目標探測性能。量子雷達目標探測機理與

3、探測性能分析為后續(xù)量子雷達散射截面研究奠定了基礎。
　　在量子雷達與目標作用過程分析和描述中，首先推導量子雷達信號光子波函數；其次，基于量子電動力學理論建立量子雷達與目標相互作用數學分析模型；最后，從量子雷達散射截面基本定義出發(fā)，給出量子雷達距離方程，并分析QRCS對目標探測性能的影響情況。理論分析與數值仿真結果表明，某一方向QRCS值越大，相應的回波信噪比越大，目標檢測性能越佳。
　　在典型定標體QRCS特性研究中，首先推

4、導修正的QRCS解析表達式；基于QRCS解析表達式，對球、平板、圓柱、角反射器等目標建模，通過仿真實驗研究典型定標體QRCS隨入射角度的分布情況，重點分析雷達作用距離、原子間距、目標尺寸、信號光子頻率等因素對不同目標QRCS的影響。研究結果表明，QRCS與量子雷達作用距離無關；在原子間距遠小于信號波長時，QRCS與原子間距無關；對于平板和圓柱目標，多光子入射相比于單光子入射，QRCS主瓣變窄、變高，旁瓣降低；與傳統(tǒng)雷達散射截面（Rada