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第一章 瞬变电磁场1

1.1 线性系统分析概要1

1.电磁系统的概念1

2.线性系统的外部描述5

3.线性系统的内部描述15

1.2 瞬态散射的积分方程法23

1.磁场积分方程23

2.电场积分方程在(r,t)描述空间内的导出30

3.时域积分方程的数值解法34

1.3 瞬变电磁场的奇点展开法46

1.奇点展开法46

2.冲激响应回波的简要分析52

3.极点提取58

1.4 基于物理光学的瞬变响应63

1.物理光学的散射公式63

2.变换法66

3.改进的变换法67

参考文献74

第二章 非均匀介质的逆电磁问题76

2.1 引言76

1.非均匀介质的逆问题76

2.非均匀介质中电磁问题的基本方程78

2.2 一维非均匀介质逆散射问题的特征线方法83

1.特征线概念83

2.求解双曲型偏微分方程的特征线方法86

3.平面分层介质逆问题的特征线方法88

2.3 一维逆散射问题的Gel fand-Levitan-Marchenko方法93

1.波方程的转换93

2.Gel fand-Levitan方程95

3.Marchenko方程104

4.关于η(x)108

5.关于R(t)的一般形式109

2.4 Marchenko方程的求解法111

1.代数方法111

2.微分算符法114

3.迭代数值法119

4.矩阵求逆方法124

2.5 高维电磁逆问题的迭代法126

1.Born迭代法的基本思路126

2.逆问题的不适定性130

3.求解不适定问题的规则化方法132

4.规则化方法用于求解非均匀介质的k2(r)137

参考文献141

第三章 光纤孤立子理论基础143

3.1 电介质的非线性极化143

3.2 孤立波及孤立子的基本概念148

1.浅水面孤立波和KdV方程148

2.孤立子与逆散射变换方法152

3.3 单模光纤中的光孤立子154

1.线性光纤通信系统的限制154

2.单模光纤的色散156

3.单模光纤的模式场159

4.光脉冲的传播方程161

5.非线性效应对于群速度色散的平衡作用169

6.单模光纤中的光孤立子178

3.4 逆散射变换法181

1.求解KdV方程的逆散射变换法181

2.求解非线性Schrodinger方程的逆散射变换法194

3.5 光孤立子通信208

1.光孤立子的基本特性208

2.光孤立子的产生212

3.损耗对于光孤立子传输的影响213

4.放大光孤立子的光学方法214

5.光孤立子通信系统217

参考文献219

第四章 微带线分析方法的进展223

4.1 引言223

4.2 微带线中电磁场的基本关系225

1.微带线中的混合模式225

2.微带线中的并矢格林函数和积分方程226

4.3 积分方程法229

1.变换域中电磁场各分量的表示式229

2.导带上电流傅氏变换的积分方程231

3.建立积分方程的另一种方法234

4.积分方程的近似解235

4.4 FTD中的Galerkin法236

1.Galerkin法237

2.FTD中的Galerkin法238

3.传输常数β的计算240

4.特性阻抗的计算243

4.5 屏蔽微带线的FTD分析245

4.6 Hilbert变换和奇异积分方程250

1.Hilbert变换及某些相关定理250

2.有限Hilbert变换252

3.积分区间带有间隙的奇异积分方程253

4.7 一般形式屏蔽微带线的奇异积分方程分析法258

1.场的基本关系259

2.辅助方程的建立264

3.奇异积分方程的建立及其解266

4.色散方程269

5.对称简单屏蔽微带线273

6.对称屏蔽耦合微带线279

参考文献283

第五章 电磁波在随机介质中的传播285

5.1 随机过程285

1.概率密度函数285

2.平稳随机过程288

3.平稳随机过程的谱分析290

4.解析信号的相干性和谱292

5.Fourier-Stieltjes变换295

6.相干函数的解析性300

5.2 随机电磁源的辐射303

1.空间非相干性电磁源的辐射305

2.准单色空间非相干性光源308

5.3 波在离散随机媒质中的传播318

1.散射截面318

2.单次散射近似321

3.一级多次散射近似322

4.多重散射理论324

5.辐射传输理论328

5.4 波在连续随机媒质中的传播--一级理论332

1.连续随机媒质的折射率332

2.波在随机媒质中的视线传播--弱起伏情况335

3.Born 近似338

4.Rytov方法338

5.折射率涨落的谱表示340

6.振幅起伏和相位起伏的谱表示344

5.5 大气湍流和折射率起伏谱348

1.大气湍流349

2.折射率起伏的结构函数352

3.相干函数的谱与结构函数353

4.局部均匀与各向同性随机过程的谱分析355

5.Kolmogorov谱359

6.振幅和相位起伏的结构函数360

7.几何光学区和衍射区361

8. 振幅和相位起伏的相关函数的计算367

5.6 波在大气中传播的强起伏理论371

1.随机媒质中的标量波动方程371

2.平均场方程及其解373

3.相干函数的方程375

4.平面波入射下的相干函数解377

5.高阶矩方程383

附录 A384

附录 B386

附录 C387

参考文献388

第六章 微波遥感理论390

6.1 微波遥感技术及其基本特性390

1.微波遥感技术390

2.雷达方程392

3.热平衡态下的辐射393

4.Planck黑体辐射公式394

5.互易定理397

6.Kirchhoff定律401

7.微波遥感的特点403

6.2 对粗糙面的微波遥感404

1.扰动法求解粗糙面的散射和反射405

2.轻度粗糙面的散射截面413

3.Kirchoff法423

4.几何光学近似438

6.3 辐射传输理论448

1.矢量辐射传输方程450

2.消光矩阵和相位矩阵454

3.发射矢量464

参考文献475