分布式天线系统中扩展目标的电磁建模

传统雷达和集成感知与通信（ISAC）系统常将目标近似为点源，这种简化方式在许多应用场景下无法捕捉目标的本质散射特性。本文提出了一种基于电磁学（EM）的新型框架，用于准确建模扩展目标的近场散射响应，并将其应用于三个标准形状：平直矩形板、球体和圆柱体。本文为每种情况提供了接收信号的数学表达式。基于此模型，分析了带宽、载波频率和目标距离对定位精度的影响，表明更高的带宽和载波频率可提升分辨率。此外，还研究了目标曲率对定位性能的影响。结果表明，考虑曲面目标时检测性能略有提升。将扩展目标模型与点目标模型进行比较发现，目标较小且呈曲面形状时，两者表现出显著的相似性。然而，随着目标尺寸增大或趋于平坦，点目标模型会因模型不匹配引入估计误差。本文进一步分析了该模型不匹配随系统参数变化的影响，并识别了点抽象模型仍然有效的运行区域以及其失效的区域。这些发现为前期研究中基于点目标模型的实验结果提供了理论支持。