第一章理解麦克斯韦方程组包含电流连续性定理的物理意义和推导过程；电磁场边界条件推导过程；波动方程的推导；坡印廷定理及物理意义；能够分析电磁波在不同媒质（损耗、色散、平面分层）的传播特性；理解电磁波的极化；理解电磁波散射的特点（理解电磁波与目标相互作用过程），掌握雷达截面(RCS)和雷达散射系数，理解雷达方程；掌握简单目标的极化散射矩阵的推导方法；理解单站散射和多站散射的基本概念以及在一定条件下双站散射可等效于单站散射的基本原理；了解电磁波散射问题分析计算的常用方法的基本分类和基本步骤。

了解雷达的主要分类，掌握合成孔径雷达获得方位向高分辨率的原理及推导；理解SAR图像的斑点噪声的本质；合成孔径雷达与逆合成孔径雷达的相同点和不同点；理解跟踪雷达（单脉冲测角）、超视距雷达、海洋观测雷达（雷达散射计和雷达高度计）的工作原理，能够解释雷达测量得到的后向散射功率与海面风速变化的关系。

第二章了解雷达系统的基本组成。

了解天线的基本理论（基本分析方法）和分类。

掌握半波振子和全波振子天线电流分布，会分析无限大导电平面上的电流源的镜像电流的电流方向；理解矩量法（Method of Moments）分析求解线天线电流分布的基本过程；掌握口径场方法分析天线的辐射特性；了解天线的基本分类及其特点；了解反射面天线的工作原理；能够推导天线的远场条件；能够推导天线阵的方向图，掌握阵列天线不出现栅瓣的条件；掌握天线阵加权的基本方法；掌握相控阵天线的工作原理。

第三章了解常用的雷达信号模型及特点；了解相干雷达的本质；掌握复信号的四种表达方式；理解I/Q 调制和解调的作用。

掌握Chirp 信号的匹配滤波和Stretch 处理方法以及相位编码信号的压缩方法；掌握调频步进脉冲信号的优势和自相关函数；能够判断不同入射角地距分辨率的大小。

了解交轨干涉和顺轨干涉的用途、基本原理以及基本信号处理步骤。

理解并掌握Doppler 频率（移）的推导过程；理解广义合成孔径基本原理；理解阵列雷达空时自适应处理（STAP ）的基本概念；了解时频分析方法在雷达信号处理中的应用；掌握通过对信号加窗来降低脉冲压缩旁瓣的常用方法。

第四章了解极化雷达的作用，能够推导极化散射矩阵在不同极化基之间的转换，掌握不同极化方式与目标作用的差别；掌握极化分解的物理意义；能够正确理解SAR 图像并判断同一地区SAR 图像的频率高低、获取时SAR 的飞行方向和电磁波照射方向，不同极化SAR 图像的区别；了解噪声雷达（包括混沌雷达）的特点和优势，了解产生噪声雷达信号的常用方法；掌握聚束SAR 、Circular SAR 获得高方位向分辨率的原理；了解雷达超分辨成像的基本原理。

1．推导高斯磁场定理0B ∇=.答：沈熙宁《电磁场与电磁波》P74-P75页，用高斯公式化为散度即可。

2．推导电流连续性定理：=+∙∇→dtd J ρ答：沈熙宁《电磁场与电磁波》P42-P43页，直接用。

6、谈谈你对本课程学习的体会、建议。

答：随便上去胡诌。

8、看图识别分辨率高低。

答：第二幅图的分辨率明显比第一幅图要高，因为第二幅图有更多的细节。

9．列举常用的雷达信号模型。

答：四种雷达信号模型如下：)](cos[)()(t t t g t s c ϕω+=)(sin )()()(cos )()(sin )(cos )()(t t g t g t t g t g t t g t t g t s s c c s c c ϕϕωω==-=])(Re[)()()()(tj s c c et u t s t jg t g t u ω=+=])()([21)(*tj tj c c et u et u t s ωω-+=10．从电磁波传播及散射角度上，说明sar/insar或者其他微波雷达能够全天候工作而光学相机不能工作的原因。

答：光学相机所拍摄的图像，实际上是目标物体散射的来自其他自然或人造光源的可见光波长的电磁波，光学相机自身没有发射电磁波照射目标的能力。

在没有光源的黑夜，或者光源发射的电磁波被云、雨等遮挡的时候，目标物体上没有可见光投射，也就没有供光学相机拍摄的散射电磁波。

但是，微波雷达自身发射电磁波，并接收回波。

这种回波并不要求第三方电磁波辐射源的存在。

同时，云、雨等气象障碍对于微波的阻挡作用远远小于可见光。

因此，无论黑夜还是复杂气象条件下，微波雷达都能工作。

11.论述电磁波绕射能力与电磁波的频率关系，并解释原因。

答：从另一个角度考虑，对于某个特定的散射体来说，该物体的RCS越小，则电磁波绕射该物体的能力就越强。

用一个直径为r的金属球为例子，改变电磁波的频率进行分析。

当电磁波波长远远大于球体的周长时，球体的散射截面积很小。

因此，在低频波段，物体相对于电磁波，表现出的RCS较小，电磁波绕射能力较强。

12．写出TE波与TM波从媒质1入射到媒质2时的反射与透射系数计算公式，并说明何种波存在Bruest角。

答：直接看PPT即可。

TE波不会有全折射，只有TM波存在那个角（具体的东西见《电磁场与电磁波》）。

13．噪声雷达为什么具有LPI/LPD和抗干扰性能强的特点？答：噪声雷达信号带宽非常大，因此其功率在频率范围内均匀分布，类似白噪声，使其具有LPI/LPD特性。

同时，噪声雷达的发射基带信号为噪声，敌方难以在不知道相同发射信号的前提下进行有效检测，更谈不上针对性的干扰，因此还具有抗干扰性能强的特点。

14、有两个同样的带宽完全一样的SAR系统，SAR1距离向的入射角大于SAR2的距离向入射角，请问哪个SAR系统获得的距离向地距分辨率更高，为什么？答：为简单起见，设SAR的发射脉冲未经脉冲压缩。

用投影法推导，结果是入射角越大，距离向分辨率越高。

推导结果同样适用于脉冲压缩信号。

图用手画算了，稍后补上。

15、解释为什么聚束SAR比条带SAR获得更高的分辨率？答：SAR的方位向分辨率，和天线方位向波束对目标区域的照射时间有关。

照射时间越长，则合成孔径长度越大，距离向分辨率越高。

然而，条带SAR天线尺寸不能任意缩小来获得大方位向波束宽度，因此难以提高分辨率。

而聚束SAR 能够突破方位向波束宽度对照射时间的限制，增加照射时间，从而拓宽空间频谱，增强时域方位向信号的分辨率。

16．请写出圆极化基与线极化基的矩阵关系。

答：任何一个线极化基都可以用幅度相等的一个左旋圆极化基和一个右旋圆极化基来表示。

根据此，推导如下：一个与x 轴的夹角为θ的线极化波，其电场可以如下式表示：zj x eE ey E e E βθθ-→→→+=)sin cos (00用欧拉公式展开，有：zj y x j zj y x j eje e eE eje e eE E βθβθ-→→--→→→++-=)(2)(200第一项为右旋圆极化波，第二项为左旋圆极化波，且二者幅度相同。

记→→→=-Ry x e e j e 为右旋圆极化基，→→→=+Ly x e e j e 为左旋圆极化基。

令900,2==θE ，得到垂直极化基和两个圆极化基的关系式为：zj L zj R V ee j ee j e ββ-→-→→-=2121令0,2==θE ，得到水平极化基和两个圆极化基的关系式为：zj L zj R H ee ee e ββ-→-→→+=2121写成矩阵形式就是：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→→-→→L R z j HV e e j j e e e 1121β略去与坐标分解无关的相位因子即指数项，即得到最终结果：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→→→→L R HV e e j j e e 112117．一个红色物体，以接近光速的速度离你远去，此时你看到的这个物体的颜色会发生变化吗？答：根据多普勒原理，一个物体远离观察者运动，则在观察者看来，其发射或者反射电磁波的频率会降低，在可见光波段，表现为颜色向红色方向移动，因为，红色光的波长是可见光中最长的。

所以，这个物体的颜色将会表现为红色。

18、解释一调频斜率为正的线性调频脉冲信号（chirp 信号），经过一层损耗媒质后，波形会怎么变化？答：假定媒质无色散。

因为损耗媒质的特性是随着频率的增高，信号指数衰减越迅速，因此高频时信号比低频受到更多的衰减。

因此，在经过损耗媒质时，信号的幅度将随着时间的推移和频率的增加，越来越小。

19.用两种以上的观点解释合成孔径雷达获得方位角高分辨率的原理。

答：PPT 上有。

这里不用废话。

20．推导如图所示的二面角的极化散射矩阵，并画出90o ϕ=时~答：无甚难度。

21、某一雷达以零度入射角观测海面（例如雷达高度计），说明雷达测量得到的后向散射功率与海面风速变化的关系，并进一步解释下图中海面状态的区别。

（粗糙度与散射的关系）答：在垂直入射情况下，布雷格散射机理起决定性作用。

当基本无风，海面接近镜面反射时，雷达接收到的后向散射功率最大。

当风速比较大，海面变得粗糙，此时越来越多的电磁波能量被散射到偏离雷达接收的方向上。

因此，垂直入射条件下，雷达后向散射功率随着风速和波高的增大而逐渐降低。

（《微波遥感》第二卷11章）22．请说明雷达观测地面目标时，采用波束有限体制和脉冲有限体制的区别。

答：（非常烦。

详情见乌拉比《微波遥感》第二卷第10章）两者的区别在于了从雷达方程解出散射系数0σ的方式，考虑雷达方程⎰=4222)4(RdAG P P t r σπλ对于高度计和散射计，需要求出散射系数0σ。

对于脉冲有限体制，发射功率t P 是常量，并认为在波束覆盖范围内0σ不变，则可以解出0σ为⎰=Atr dAGP P R224301)()4(λπσ，A 为天线覆盖面积。

对于波束有限体制，发射功率t P 是时间的函数，同样认为波束覆盖范围内0σ不变，可以解出⎰-=At r dAcR t p G P P R)2(1)()4(22430λπσ。

23、利用雷达VV 极化和HH 极化在冬天对一片杨树林观测，请问哪种方式的雷达回波功率能量较大？（假设雷达发射V 极化和H 极化功率相同）答：冬天的杨树林，树叶已经完全脱落，只剩下树干。

树干可以认为是竖直放置的导电体。

可以进行理想化，认为树干是没有宽度的、完全竖直的、粗细一致的圆柱形导电体。

这种导电体能且只能反射垂直极化波。

因此，雷达VV 极化的回波功率能量较大。

24.为什么亚马逊热带雨林作为星载雷达（ku 波段）的辐射定标场。

答：辐射定标是准确、定量描述星载SAR 系统性能的重要手段。

星载SAR 天线方向图特性在轨期间可能会存在较大失真，从而严重影响成像质量。

这种失真必须通过辐射定标进行校正。

辐射定标需要后向散射系数尽可能均匀的面目标，而亚马逊雨林是全球最稳定、最均匀、最平坦的分布目标，后向散射系数几乎不随入射角而变化，因此是理想的辐射定标场。