Vortex electromagnetic wave carrying orbital angular momentum (OAM) usually has a helical wavefront, which can provide additional freedom of information modulation for radar observation. OAM can be exploited to detect rotational Doppler effectively, and three-dimensional imaging of spinning target can be realized based on the rotational Doppler effect and the wavefront variance of vortex electromagnetic wave. Thus, OAM paves the way to improve the detection ability of conventional radar system..This project focuses on the detection of rotational Doppler using OAM, which is dedicated to study the intrinsic relationship of rotational Doppler frequency shift, OAM mode number and angular velocity, and build the mathematical model of rotational Doppler detection using OAM. This project will make a breakthrough on the resolution presentation of rotational Doppler and the parameter estimation of spinning target, and realize the high-precision estimation of spinning target with uniform and non-uniform velocities. Furthermore, this project is to build the mathematical model of electromagnetic vortex three-dimensional imaging, and achieve high-resolution imaging of spinning target. This project will boost the development of electromagnetic vortex fundamental theory and radar target detection.
涡旋电磁波携带有轨道角动量,其相位波前呈现出螺旋形结构,为雷达观测提供了一个新的信息调制自由度,利用轨道角动量信息可以有效实现对旋转多普勒的探测,并且基于旋转多普勒效应和涡旋电磁波相位波前的差异性有望实现对旋转目标的三维高分辨成像,从而提升雷达的综合探测能力。.本项目拟基于轨道角动量围绕旋转多普勒探测问题展开研究,研究旋转多普勒频移与轨道角动量模式数、目标旋转角速度等内在关系,建立基于轨道角动量的旋转多普勒探测模型,突破旋转多普勒分辨率表征、旋转目标运动参数估计等关键技术,实现匀速和非匀速旋转目标角速度高精度估计,建立电磁涡旋三维成像模型并实现旋转目标三维高分辨成像,促进电磁涡旋基础理论与雷达探测技术的发展。
涡旋电磁波携带有轨道角动量,其相位波前呈现出螺旋形结构,为雷达观测提供了一个新的信息调制自由度,利用轨道角动量信息可以有效实现对旋转多普勒的探测,并且基于旋转多普勒效应和涡旋电磁波相位波前的差异性有望实现对旋转目标的三维高分辨成像,从而提升雷达的综合探测能力。.本项目针对旋转多普勒探测问题开展了系统深入的研究,探索研究了基于涡旋电磁波轨道角动量调制的旋转多普勒探测技术。研究并掌握了基于轨道角动量的旋转多普勒产生原理,分别建立了前视场景和斜视场景下的旋转多普勒探测模型,突破了旋转多普勒分辨率表征关键技术;研究并掌握了基于涡旋电磁波旋转多普勒探测的旋转目标运动参数估计方法,实现了前视和斜视场景下的目标旋转角速度、角速度等运动参数估计;研究并掌握了电磁涡旋三维成像方法,实现了旋转目标三维高分辨成像。项目研究内容已全部完成,研究成果为基于轨道角动量的旋转多普勒探测提供了理论依据和技术基础,将推动电磁涡旋基础理论和雷达目标识别技术的发展。
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数据更新时间:2023-05-31
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