目标模型的建立是对目标特性进行探测的必要环节。人们在对某种目标进行探测时必须以目标模型为依据，结合一定的目标分析方法对目标信号进行研究，从而实现诸如目标分类、目标识别、参数估计等探测过程。因此，目标模型建立的优劣直接关系到对目标探测结果的准确性。分布式目标模型是近年来较为关注的一个目标建模方向，是考虑了目标的形状、大小、结构等具体因素而构建的一种能够准确反映目标几何特征的目标模型。用这种模型描述目标比传统的点目标模型更有利于估计出大体积目标的细致结构，更能满足现代武器装备对目标识别和精确攻击目标要害部位的要求。本文的研究工作主要集中在分布式目标的建模和分布式目标的高分辨方位估计两个方面，具体为： 一、综合描述分布式目标亮点散射特性。针对多亮点模型，结合几种具体的几何体介绍了确定亮点模型参数的方法。利用亮点模型对潜艇目标的镜反射回波进行仿真分析，对不同入射角下的亮点回波结构进行了讨论，阐明了回波的几何亮点结构与信号入射角之间的对应关系。 二、系统介绍了几种适用于连续散射型目标的回波分析方法，包括赫姆霍兹积分近似法、菲涅尔半波带近似法、边界元法、分布源边界点法以及时域积分方程法。针对连续散射型目标分析方法的特点，结合工程运用的实际需要提出了目标表面的网格化结构。结合所建立的网格化模型，应用一般边界元法和分布源边界点法对目标的辐射声场进行仿真研究。根据结果对两种方法的性能作出分析和比较。通过比较，体现了分布源边界点法在提高精度和降低运算量方面所具有的优越性，尤其是在目标的谐振频率附近，与一般边界元法相比，该方法的优势更加明显。 三、根据潜艇目标的结构及其散射特性提出潜艇的网格化模型。结合所建立的网格化模型，应用赫姆霍兹积分近似法和时域积分方程法对潜艇在不同入射角下的回波进行仿真。通过对回波波形的分析、比较和讨论，揭示了潜艇的回波符合几何亮点的概念，阐明了基于连续散射型模型的目标回波具有亮点特 一 征。因此可以认为，在许多应用场合，对分布式目标的方位估计问题就归结为 对其各个亮点进行定向的问题。 四、基于亮点回波的相干性，介绍了两种确定相干源的源数估计方法，包 括信息论准则的联合估计法和矩阵分解法。结合所建立的目标模型，应用信息 论准则的联合估计法估计了在不同入射角下潜艇的亮点个数，所得结果符合潜 艇的亮点结构理论。这就进一步证实了用亮点定向来实现分布式目标方位估计 的合理性。 五、针对亮点的相干性介绍了几种相干源定向的高分辨方法。对加权子空 间拟合法和空间平滑法的性能通过仿真进行了对比，显示了加权子空间拟合法 在处理相干源时的优越性。同时也表明了将该方祛应用于分布式目标亮点定向 的可行性。 六、介绍了波束域方法的一般原理以及适用于相干源的两种波束域高分辨 定向方法，包括波束域加权子空间拟合法和波束最佳匹配祛。通过仿真分析了 波束域加权子空间拟合法的性能，并指出，在亮点方位比较密集的情况下对分 布式目标进行定向时，将加权子空间拟合法由阵元域推广到波束域，不仅保持 了优越的性能，而且可以在一定程度上降低输人信噪比门限以及大幅度减少运 算量。