云雨杂波环境下对空雷达目标检测能力分析
W波段测云雷达探测能力分析
W波段测云雷达探测能力分析【摘要】W波段测云雷达的研制在我国尚处于起步阶段，目前尚无W波段测云雷达产品的正式应用。
笔者根据我国当前毫米波雷达研制能力及技术特点，通过相关计算和分析，从W波段测云雷达探测模式，包括波束扫描方式、雷达重复频率、脉冲积累数选择等，对雷达的探测能力做出分析。
【关键词】测云雷达；W波段；探测能力；反射率因子1.引言自上世纪90年代起，美、英、日、德等国家相继研制了专门应用于大气科学探测的地基和机载Ka、W波段测云雷达，并广泛用于云雾目标分布及属性探测。
近年来，我国已经研制出Ka波段测云雷达，包括固定式和车载式产品，但W波段测云雷达的研制尚属起步阶段。
本文根据当前国际上典型W波段毫米波测云雷达技术参数，结合我国当前的研制能力，提出W波段测云雷达典型工作参数，并对其探测能力进行简单分析和说明，以作交流和讨论。
2.毫米波雷达的特点及用途毫米波雷达通常具有以下特点：（1）可以用较小尺寸的天线获得较高的天线增益和较窄的波束，因而可得到较高的角分辨率。
（2）毫米波（相对于微波）在细微粒子中具有较强的散射特性，利用毫米波雷达可以提高对云雾的探测能力，有利于提高对气象目标形成的微物理过程的认识。
（3）系统体积小，重量轻，具有较低的使用和维护成本，特别适用于在车载、机载或星载等移动平台上探测。
常规天气雷达一般工作在微波频段，主要波长在3cm～10cm之间，适于探测直径大于几百微米的云雨粒子，这些粒子通常是形成降水和风暴的主要成分。
但是对云、雾等粒子直径更小的目标，探测能力及探测精度有限。
细小的云雾粒子对短波长电磁波的散射特性较为明显，因此测云雷达常采用毫米波频段（选用在大气中传输衰减相对较小的“窗口频率”，例如波长8mm的Ka、波长3mm的W波段），由于W波段波长更短，对云雾的散射更为敏感，并且W波段雷达天线和发射机与Ka波段相比，更具有小型化轻量化特点，因此，本文主要讨论W 波段测云雷达的探测性能。
浅谈雷达干扰与反干扰技术
浅谈雷达⼲扰与反⼲扰技术浅谈雷达⼲扰与抗⼲扰技术近年来，由于电⼦对抗技术的不断进步，⼲扰与抗⼲扰之间的⽃争亦⽇趋激烈。
⾯对⽇益复杂的电⼦⼲扰环境，雷达必须提⾼其抗⼲扰能⼒，才能在现代战争中⽣存，然后才能发挥其正常效能，为战局带来积极影响。
⼀、雷达⼲扰技术1、对雷达实施⼲扰的⽬的和⽅法雷达⼲扰的⽬的是使敌⽅雷达⽆法获得探测、跟踪、定位及识别⽬标的信息，或使有⽤的信息淹没在许多假⽬标中，以致⽆法提取真正的信息。
根据雷达⼯作原理，雷达是通过辐射电磁波在空间传播⾄⽬标，由⽬标散射回波被雷达接收实现探测⽬标。
因此对雷达实施⼲扰可以从传播空间和⽬标这两处着⼿。
具体来说就是辐射⼲扰信号，反射雷达信号，吸收雷达信号三个⽅⾯。
为了实现对雷达实现有效的⼲扰，⼀般需要满⾜下⾯⼏个条件。
空间上，⼲扰⽅向必须对准雷达，使得雷达能够接收到⼲扰信号。
频域上，⼲扰频率必须覆盖雷达⼯作频率或者和雷达⼯作频点相同。
能量上，⼲扰的能量必须⾜够⼤，使得雷达接收机接收的能量⼤于其最⼩可接收功率（灵敏度）。
极化⽅式上，⼲扰电磁波的极化⽅式应当和雷达接收天线的极化⽅式尽量接近，使得极化损失最⼩。
信号形式上，⼲扰的信号形式应当能够对雷达接收机实施有效⼲扰，增加其信号处理的难度。
2、雷达⼲扰分类雷达⾯临的复杂电⼦⼲扰可分为有意⼲扰和⽆意⼲扰两⼤类，这两者⼜分别包括有源和⽆源⼲扰，具体如下图所⽰。
有意⼲扰⽆意⼲扰有源⼲扰⽆源⼲扰有源⼲扰⽆源⼲扰遮盖性⼲扰欺骗性⼲扰⾃然界的⼈为的欺骗性⼲扰遮盖性⼲扰⾃然界的⼈为的噪声调频⼲扰复合调频⼲扰噪声调相⼲扰随机脉冲⼲扰距离欺骗⼲扰⾓度欺骗⼲扰速度欺骗⼲扰等箔条⾛廊⼲扰箔条区域⼲扰反雷达伪装雷达诱饵宇宙⼲扰雷电⼲扰等⼯业⼲扰友邻⼲扰等鸟群⼲扰等⼈⼯建筑⼲扰地物、⽓象⼲扰{友邻物体⼲扰{{{{{{{{{{{{{{雷达⼲扰⼆、雷达抗⼲扰技术雷达抗⼲扰的主要⽬标是在与敌⽅电⼦⼲扰对抗中保证⼰⽅雷达任务的顺利完成。
雷达抗⼲扰措施可分为两⼤类：（1）技术抗⼲扰措施；（2）战术抗⼲扰措施。
杂波对空中平台侦察的影响分析
收稿日期：2016-05-05修回日期：2016-06-07基金项目：国家自然科学基金（61272333）；安徽省自然科学基金资助项目（1308085QF99）作者简介：魏民（1993-），男，河南驻马店人，硕士研究生。
研究方向：雷达信号处理，空时自适应处理。
*摘要：为从功率角度说明杂波对空中侦察设备的影响，提出一种新的杂波功率计算方法，该方法将杂波功率计算从单散射块的简单模型扩展到全向散射空间的精确模型。
首先，选取合适的杂波后向散射系数模型；其次，构建空中平台与机载雷达的几何模型，详细地推导了等距离环数学表达式，在考虑距离模糊情况下推导了杂波功率数学表达式；最后，仿真结果表明：该方法比文献杂波功率计算方法更加准确，从功率角度说明了杂波对侦察的影响，为后面研究杂波抑制奠定了基础。
关键词：杂波功率计算，杂波后向散射系数，等距离环，距离模糊中图分类号：TN971；TJ86文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2017.06.008杂波对空中平台侦察的影响分析*魏民，李小波，谌诗娃（电子工程学院，合肥230037）An Impact Analysis of Clutter on Reconnaissance Using Aerial PlatformsWEI Min ，Li Xiao-bo ，CHEN Shi-wa（Electronic Engineering Institution ，Hefei 230037，China ）Abstract ：This thesis attempts to propose a new algorithm of clutter power and proceeds to analyzethe impact of clutters on reconnaissance equipments from the perspective of power.Calculation ofclutter power is extended to the accurate model of the omnidirectional scattering space from the simple model of the single scattering block.First ，the authors of the present thesis select an appropriate back-scattering coefficient model of clutters.Then ，the geometric model of aerial platform and airborne radar is constructed.Afterwards ，the mathematical expressions of the equal -distance ring are derived.The mathematical expressions of clutter power in the case of range ambiguity is derived.The simulation results show that the algorithm proposed in the present thesis is superior to previous ones.This thesis analyzes the impact of clutters on reconnaissance from the perspective of power.The conclusion of this thesis paves way for the further study of clutter suppression.Key words ：calculation of clutter power ，clutter back-scattering coefficient ，equal-distance ring ，range ambiguity0引言预警机作为当代和未来战争中的重要武器，是获得战场信息的核心装备，在战争中发挥着越来越重要的作用。
雷达杂波建模仿真分析及目标检测研究
（申请工学硕士学位论文）（申请工学硕士学位论文）雷达杂波建模仿真分析 及目标检测研究培养单位：信息工程学院 学科专业：信号与信息处理 研 究 生：黄杰 指导老师：杨杰 教授2014年5月分类号 密 级 UDC 学校代码 10497 学 位 论 文 题 目 雷达杂波建模仿真分析及目标检测研究 英 文 Research on Radar Clutter Modeling and Simulation 题 目 Analysis and Target Detection 研究生姓名 黄 杰 姓名 杨 杰 职称 教授 学位 博士 单位名称 武汉理工大学信息工程学院 邮编 430070 申请学位级别 硕士 学科专业名称 信号与信息处理 论文提交日期 2014年4月 论文答辩日期 2014年5月 学位授予单位 武汉理工大学 学位授予日期 答辩委员会主席 评阅人2014年5月指导教师独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。
同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期：摘要雷达的作用是对各种目标进行探测，以得到人们想要的某些信息，称为有用信息，但雷达发射信号被反射回来时包含的信息十分丰富，对于其中那些人们不想要的某些信息，称为无用信息，它们会对有用信息产生干扰，为了得到清晰准确的有用信息，必须对雷达回波信号进行必要的处理，剔除抑制那些无用信息。
影响地面雷达测高精度的因素
影响地面雷达测高精度的因素摘要：针对某型三坐标地面雷达，对影响地面雷达测高精度的主要因素进行了分析。
基于阵地地形、电磁环境、杂波环境、大气环境和人为导致的系统异常等因素，分析了地面雷达测高误差产生的原因，评估了多种因素对测高精度的影响程度，提出了在实际应用中规避影响因素以改善地面雷达测高精度的建议。
关键词：地面雷达；测高精度；测高误差；波导中图分类号：TN953+.2⁃34 文献标识码：A 文章编号：1004⁃373X（2014）07⁃0035⁃03Influence factors of height measurement precision of ground⁃based radarKONG Fan⁃quan，HU Bing⁃hua（East China Research Institute of Electronic Engineering，Hefei 230031，China）Abstract：According to one three⁃dimensional ground⁃based radar，the mainly factors influencing height measurement precision of ground⁃based radar are analyzed. Based on the factors such as position terrain，electromagnetic environment，clutter environment，atmospheric environment and man⁃made system exceptions，the causes result in height measurement error of ground⁃based radar are analyzed. The influence degree of different factors on height measurement precision is evaluated，and some advices on how to evade these influences to improve height measurement precision of ground⁃based radar in fact are proposed.Keywords：ground⁃based radar；height measurement precision；height measurement error；waveguide0 引言在现代战争中，利用雷达获取目标的距离、方位、高度位置信息，为战场指挥员提供更实时、准确、全天候的战场活动目标态势，是取得军事主动权的主要手段。
云杂波背景弱小目标自适应时-空域滤波检测研究
（ ａｏ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅｅｓ ｅｈ ｏ ｇ ， Ｔ ｅ ａ ， ｈｎｓａ４０ ７ ，ｈｎ ） Ｎ ｔ ｎｌ ｎｖ ｓ ｙ ｆ ｆｎｅＴ ｃｎｌ ｙ Ａ Ｒ Ｋ ｙＬｂ Ｃ ａｇｈ １０ ３ Ｃ ｉａ ｉ ｅ ｉ Ｄ ｏ
・图像 与信号 处理 ・
云杂 波 背 景 弱 小 目标 自适 应 时 一空 域 滤 波 检 测 研 究
陈 尚锋 ， 卢焕 章
（ 国防科学技术大学 Ａ Ｒ国防重点实验室 ， Ｔ 湖南 长沙 ４ ０ ７ ） １０ ３
摘 要 ： 对 复杂 云背 景成 像 弱小 目标 实 时检 测 的需 要 ， 出 一种 检 测 能力 强、 针 提 易实 现 的 自适
目标 。
关 键词 ： 弱小 目标 检测 ； 外 图像 序 列 ； 杂 波 ； 红 云 自适应 滤 波
中图分 类号 ： Ｐ ９ ． １ Ｔ ３ １ ４ 文献标 识 码 ： Ａ
Ａｄ ｐ ｖ ｐ ｔ ｌｔ ｍ ｐ ｒ ｌＦ ｌｅ ｓ ｆ ｒ Ｄｉ ｍ ａ ｌ ａ ｔ ｅ Ｓ ａ ａ －ｅ ｉ ｉ ｏ ａ ｉｔ ｒ ｏ ｍ Ｓ ｌ Ｔａ ｇ ｔ ｔ ｃ ｉ ｎ ｉ ｏ ｖ ｎ ｏ ｕ ｔ ｒ ｒ ｅ ｓ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｎ Ｅｖ ｌ ｉ ｇ Ｃｌ ｕｄ Ｃｌ ｔｅ
应 时 一空级联 滤波 目标 检测 算 法 ， 中时域 滤波 采用 改进 的 可递 归实 现 的 方差 滤 波 器预 检 测 其 出包含 目标和 少量 杂 波点在 内的可疑 目标 点集 ， 后通 过 一 种 自适 应 像 素 空域 边 缘 强度 滤 波 而 器剔 除剩 余 杂波 点。 算法 两 级 滤 波器 的参 数均 实 时更 新 ， 因此 算 法 对场 景 变化 适 应 能力 强。 对五 组 实际红 外 图像 序 列 目标 检 测 的 实验 结 果 表 明 ， 法 能 稳 定 检 测 出 多 类 天 空 背景 中的 算
第三章 大气、云、降水粒子对雷达波的衰减
20
d Pa = − N Pa d R dSi = A
n
考虑所有不同粒子的吸收截面，则
dSi = − ∑ N iQ ai d R Si R Si ln = − ∫ ∑ N i Q ai d R 0 S0 i
10 lg
R Si S = 4.343 ln i = − 4.343 ∫ ∑ N i Q ai dR 0 S0 S0 i
l
K是衰减因子，K<1，且与距离有关，使用不方便
N U IS T
K = Pr Pr 0
pr = pr0 ⋅ K
20
13
03
衰减的基本概念
l 为了表征气体或粒子的衰减特性，引入衰减系 数kL。实验表明，接收功率随距离的衰减与接 收功率本身的大小以及距离成正比， d P r = −2k L Pr dR
半径小于100μm的水滴或冰晶粒子，对于常用的测雨雷达而 2π r = 1 ，即满足Rayleigh散射条件。 言，满足 α =
λ
云滴的衰减截面
Qs =
5 6
20
2
13
2
α<<1，Qa>>Qs，
8π 2 r 3 m 2 − 1 λ 2 3 m 2 − 1 Qt = Qs + Qa ≈ Qa = Im − 2 = α Im − 2 λ m + 2 π m + 2
以得到相应的 QtM 。
N U IS T
α α
解决办法:
以简单化的Rayleigh近似公式，计算出相当
QtM 和相当的 QtR，并结合 Q 曲线，这样就可 tR
20
l对于雨滴的Q s
， Qa 和
Qt
分布式卫星雷达复杂地理杂波抑制和运动目标检测方法研究
分布式卫星雷达复杂地理杂波抑制和运动目标检测方法研究分布式卫星雷达复杂地理杂波抑制和运动目标检测方法研究随着科技的不断发展，卫星雷达技术在遥感领域的应用越来越广泛。
卫星雷达具有广阔的覆盖范围和全天候观测能力，可以提供丰富的地理信息。
然而，复杂地理环境中的杂波干扰以及移动目标的检测一直是卫星雷达技术面临的挑战之一。
本文将针对这一问题展开研究，致力于发展适应复杂地理环境的杂波抑制和运动目标检测方法，以提高卫星雷达系统的性能。
首先，我们需要了解复杂地理环境中的杂波抑制问题。
复杂地理环境中存在大量的杂波信号，例如地表散射、大气散射以及气象杂波等，这些杂波信号会严重干扰目标信息的获取。
因此，如何准确地辨别和抑制杂波信号成为了解决该问题的首要任务。
在本研究中，我们将采用分布式卫星雷达系统来获取地理信息。
分布式卫星雷达系统由多颗卫星组成，每颗卫星上配备雷达传感器。
通过多颗卫星的合作观测，可以获得更全面、更准确的地理信息。
然而，分布式卫星雷达系统由于存在卫星之间的时延和不确定性，对于杂波抑制和目标检测提出了更高的要求。
在复杂地理环境中，我们将借鉴雷达杂波抑制和目标检测领域的一些经典方法，并予以改进和优化。
对于杂波抑制，我们将采用基于极化分析和频谱分析的方法。
通过对卫星雷达接收信号进行极化分析，可以区分目标信号和杂波信号的特征，并准确探测出目标信息。
同时，通过频谱分析，可以对不同频率的信号进行分离，从而抑制干扰。
另外，我们还将利用图像处理技术，如小波变换和自适应滤波器，进行多尺度分析和滤波处理，提高杂波抑制效果。
针对移动目标检测问题，在复杂地理环境中，我们将使用运动目标检测算法。
这些算法可以根据目标的运动特征，区分目标与背景，并进行目标跟踪和识别。
在运动目标检测中，我们将采用多个雷达传感器的合作观测数据，通过时间和空间相关性分析，提高目标的检测效果。
同时，我们将基于机器学习算法，如支持向量机和深度学习，构建目标检测模型，提高目标识别的准确率和鲁棒性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
云雨杂波环境下对空雷达目标检测能力
分析
230088
孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室安徽合肥 230088
摘要：杂波会对雷达正常工作造成严重影响，从而导致雷达检测性能的不稳定。
因此，探讨不同体制雷达在杂波影响下检测目标的性能如何变化具有重要意义，本文分析了云雨杂波环境下对空雷达目标检测能力。
关键词：杂波环境；对空雷达；目标检测能力
雷达工作时所遇到的干扰通常可分为有源干扰和无源干扰两大类。
对于压制式干扰来说，有源干扰一般是指人为施放的各种噪声干扰。
现代噪声产生技术已非常成熟，所产生的噪声已十分接近于白噪声，因此，在分析噪声干扰对雷达目标检测性能的影响时，一般都将其当作白噪声看待。
一、地杂波对雷达目标检测性能的影响分析
1.雷达杂波模型。
雷达接收到的杂波非常复杂。
研究发现杂波服从一定的分布规律，最常见的有以下几种杂波分布模型：
(1)指数(Index)分布。
设x表示杂波回波的包络振幅，则x的指数分布为
(1)
1.
瑞利(Rayleigh)分布。
在雷达可分辨范围内，当散射体的数目很多时，根据散射体反射信号振幅和相位的随机特性，一般可认为它们合成的回波包络振幅服从瑞利分布。
若以x表示瑞利杂波回波的包络振幅，则x的概率密度函数为
(2)
1.
对数-正态(Log-Normal)分布。
设x表示杂波回波的包络振幅，则x的对数-
正态分布为
(3)
其中σ是lnx的标准差，xm是x的中值。
（4）韦布尔(Weibull)分布。
设x表示杂波回波的包络振幅，则x的韦布尔
分布为
(4)
其中xm是分布的中值，它是分布的尺度(比例)参数；n是分布的形状(斜度)
参数，n的取值范围一般为0
2.杂波对雷达目标检测的影响。
地杂波(海杂波)的分布不是正态分布，因此
不是最佳干扰波形。
干扰(包括噪声)情况下求雷达的作用距离一般采用查莱斯(Rice)曲线的办法，该曲线应用的前提是干扰(或噪声)为正态分布。
当干扰不是
正态分布时，在同样干扰功率下，其干扰效果必然不如正态噪声干扰。
以地杂波
为例，由前所述，其分布均不是正态分布，因此，地杂波对雷达目标检测性能的
影响，不能与正态噪声同等看待。
由于在同样的干扰功率下，熵值越大的干扰信号，其干扰效果最佳，因此下面我们从熵的角度来衡量地杂波对雷达检测性能的
影响。
限于篇幅，本文以常见的指数分布地杂波和瑞利分布地杂波为例进行分析，其它分布的地杂波分析思路与之类似。
3.指数杂波对雷达目标检测的影响。
由(1)式和(5)式，可得指数杂波的熵为
H指数
其中
利用换元法，可求得
因此H指数
(5)
式中，σ为指数分布的均方差。
要使得指数分布的杂波与正态分布的噪声产生的压制性干扰效果相同，则需使它们的熵相等，有
由此求得
(6)
由此看到，要使指数杂波达到与正态噪声相同的压制性干扰效果，其功率应为正态噪声的2.32倍。
因此，当干扰为指数杂波时，在查莱斯曲线求取雷达的作用距离时，应根据(6)式将指数杂波的功率折算到白噪声的功率。
4.瑞利杂波对雷达目标检测的影响。
瑞利杂波的熵为
式中，r=0.5772156649，为欧拉常数；而瑞利分布的方差。
因此：
(7)
要使得瑞利分布的杂波与正态分布的噪声产生的压制性干扰效果相同，则需
使它们的熵相等，则根据(4)式和(7)式，有：
由此求得：
由此看到，要使瑞利杂波与正态噪声的压制性干扰效果相同，其功率应为正
态噪声的 1.11倍。
当干扰为瑞利杂波时，在查莱斯曲线求取雷达的作用距离时，应根据上式将瑞利杂波的功率折算到白噪声的功率。
同时也可看到，瑞利杂波比
指数杂波的压制性干扰效果要强，也即在同等功率的地杂波情况下，瑞利杂波对
雷达作用距离的影响要大于指数杂波。
二、云雨杂波环境下对空雷达目标检测能力分析
1.云雨杂波后向散射模型。
气象杂波对雷达探测的影响主要体现在云雨对雷
达信号的后向散射。
典型强气象杂波条件下的分析基于以下几方面：雨滴RCS
（雷达横截面积）或者雨滴分布密度、空间范围、速度谱、幅度分布（概率密度
函数）。
气象回波强度范围比较广，在局部范围上分布连续，而在大范围内存在
分布不连续现象。
对于波长λ>0.02m的云雨气象回波的空域反射率ηv，即单位
体积气象回波的电磁波反射强度：
(8)
式中r为降雨速率，单位mm/h表示的。
图1所示是某气象雷达探测结果。
从雷达速度图可以看出，速度的整体分布与风向有关，云雨移动方向整体呈现轴
对称，在个别区域也存在速度方向反转现象（由速度模糊后的折叠所引起，或者
是风切变）。
强云雨目标运动速度快、运动特征复杂，特别是在云雨区边缘地带
存在的速度跳变等特征更为复杂。
云雨目标的平均速度v0近似等于雷达和位于
波束中心的气团的相对径向速度：
(9)
式中vp是幅度，Ap是雷达平台速度的方位角，Ab是波束轴的方位角，Aw是
包含气象回波的分辨单元上平均速度的方位角，vz表示下落速度，θb为波束轴
仰角。
从雷达谱宽图上可以看出，在云雨分布中心区域云雨杂波谱宽相对较窄，
但在云雨分布边缘区域，由于气流运动变得更为复杂，相应的云雨杂波频谱宽度
将大幅增加。
杂波谱标准差：
(10)
其中右式各分量分别为切变分量、天线扫描分量、湍流分量、下落速度分量、平台运动分量（针对运动平台雷达）。
图1 气象回波的基本反射率
2.云雨杂波对雷达探测性能的影响。
（1）云雨强度对探测性能的影响。
云雨杂波属于体杂波，其在空域分布均
匀且近乎于噪声，可对雷达探测中的气象杂波信噪比进行统计来反应其强度。
在
给定杂波距离Rc上，雷达分辨单元的特征由其体积表征：
(11)
式中θa，θe为雷达在方位和俯仰上的波束宽度，Lp=1.33是波形损耗，
τn为处理后脉宽，c为光速。
此空域中填充的气象杂波RCS为：
(12)
云雨杂波下的信噪比计算为：
(13)
式中Pt为发射功率，τ为发射脉宽，Gt、Gr分别为发射和接收天线增益，
Lt为系统损耗。
Lac为大气衰减，在强云雨情况下Lac=0.004dB/km。
K=-228.6dB
为玻尔兹曼常数，Ts为系统噪声温度。
Fc是雷达到杂波往返路径的方向图传播
因子，。
根据公式(13)，对强降雨条件下雷达探测云雨杂波强度
（降雨量16mm/h）进行了仿真，在距离雷达100km探测距离段内，云雨杂波形成
的信噪比在35dB至80dB之间。
如果波束扩展到高度为hcmax的云层上方，或者
在距离Rc处的表面大大低于水平面，则式(13)中的θe替换为(hmax-hmin)/Rc，其中：
(14)
ka为地球有效半径。
当雷达电磁波波长、天线波束宽度确定时，云雨杂波对
电磁波的反射强度主要与杂波反射率、波束范围内云雨回波填充程度有关。
云雨
含水量、降雨量越大，其反射率ηv越强；云层越低、越厚，杂波体积越大，其
填充系数越高，反射强度越大。
（2）强云雨杂波对信号检测的影响。
强云雨杂波属于体杂波，在时域和空
域常与目标叠加在一起，目标检测背景不再是噪声背景，而是云雨杂波背景。
只
有充分抑制云雨杂波后，才能实现目标检测。
雷达信号处理通常在频域针对云雨
杂波的速度及谱宽特性进行滤波或谱分析。
常见的频域处理技术有MTI（动目标
显示）、MTD（动目标检测）、PD（脉冲多普勒处理）等。
杂波环境下的目标检
测采用信噪比来描述。
考虑目标和杂波距离等参数，信噪比可大致使用杂波的RCS与目标的RCS的比值来确定（不考虑二者方向图损耗的差异性）。
由公式(8)
可得出降雨速率越大杂波的反射率越大，从而杂波的强度就越大。
可见，不同降
雨条件下，云雨杂波对目标检测性能影响不同。
要实现强云雨环境下对目标的检测，就要降低杂波功率。
综上所述，从随机变量熵的角度，提出了计算不同分布的地杂波对雷达目标检测性能影响的定量计算方法。
本文从对空雷达探测性能受杂波的影响入手，对杂波环境下雷达的目标检测性能做出分析，提出了环境感知以及提升信噪比的措施，以提高杂波环境下对空雷达的检测能力。
参考文献:
[1]马家.地杂波对雷达目标检测性能的影响分析.[M].长沙:湖南科学技术出版社，2018.
[2]赵建.云雨杂波环境下对空雷达目标检测能力分析. [M].西安:西安电子科技大学出版社，2018.。