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机载PD雷达杂波建模与仿真研究

机载PD雷达杂波建模与仿真研究

机载PD雷达杂波建模与仿真研究
杨继庚;董文锋
【期刊名称】《舰船电子对抗》
【年(卷),期】2015(038)003
【摘要】针对机载脉冲多普勒(PD)雷达地杂波仿真实现的复杂性,基于一种简化的机载PD雷达相干地杂波仿真模型,建立了机载PD雷达在地杂波中检测目标的模型.该方法能准确反映出高度线杂波、主瓣杂波、副瓣杂波、目标回波的功率关系.结合仿真结果分析了机载PD雷达对处于不同杂波区目标的检测能力,结果与实际情况符合较好.
【总页数】5页(P65-69)
【作者】杨继庚;董文锋
【作者单位】空军预警学院,武汉430019;空军预警学院,武汉430019
【正文语种】中文
【中图分类】TN958.2
【相关文献】
1.机载PD雷达中重频模式的杂波视频信号仿真方法 [J], 汪军;张智军;祝锋;郭博
2.一种机载PD雷达实时地杂波功率谱仿真算法 [J], 杨俭;宋强;宛清;靳小超
3.机载PD雷达通用杂波的建模与仿真 [J], 帅明;张林让
4.一种简捷的机载PD雷达杂波仿真算法研究 [J], 张弓;朱兆达
5.自然地面场景的机载PD雷达地杂波仿真 [J], 范国忠;杨正龙;金林
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机载相控阵雷达杂波建模与仿真-Read

机载相控阵雷达杂波建模与仿真-Read

第二章机载相控阵雷达杂波建模与仿真§2.1引言众所周知,雷达体制及工作环境不同,雷达杂波的特性也不同。

机载雷达工作在下视状态,地(海)杂波是影响雷达探测性能的主要因素,因此,在研究AEW雷达CFAR检测算法之前,有必要获得对雷达杂波特性的充分认识。

鉴于机载雷达的杂波与反射地类有关且随时间变化,即不同的地类(如海洋和高山)有不同的分布特性,同一地类在不同时刻分布参数也有变化。

研究雷达杂波特性的方式有两种,一是对实际测量的杂波数据进行统计分析,二是结合AEW 雷达的实际体制与参数,对不同地类(如沙漠、农田、海洋、丘陵和高山等)用不同的杂波起伏模型进行建模与仿真。

相比较实测数据而言,仿真数据虽然不能完全真实地反映实际环境中的复杂情况,但其也有自身的优点,如参数可以灵活控制、代价小等。

长期以来,国内外雷达界同行在雷达杂波特性分析方面做了大量的工作,建立了一系列的杂波模型。

随着雷达新体制的不断涌现,对雷达杂波特性的研究也在不断的深入。

新一代AEW雷达采用相控阵和脉冲多普勒(PD)体制。

有关机载相控阵雷达杂波仿真问题,在以往的文献中已有涉及[115~117]。

其中,文献[115]对有关雷达杂波仿真的方法进行了较为全面和详细的介绍,文献[116]讨论了平面相控阵机载雷达二维杂波数据仿真的数学模型。

该模型考虑到了阵元幅相误差以及载机的姿态变化等因素,具有一定的通用性。

但该模型只假设杂波的功率谱为高斯分布,幅度上无起伏,而没有考虑非高斯过程。

文献[117]建立了比较了完整的杂波数据库,但该文也只重点讨论了二维杂波谱的特性。

由于我们的目的是进行CFAR检测方法研究,所以我们从另一个角度出发,重点讨论了杂波数据的概率密度函数,我们还给出了仿真杂波数据的幅度图和概率密度图以及一些结论。

本章主要对机载相控阵雷达在不同地类和不同起伏模型下的杂波进行建模与仿真,目的是建立起比较完整的杂波仿真平台和杂波数据库,为后续的CFAR算法研究提供支撑。

一种改进的球载雷达气象杂波建模方法

一种改进的球载雷达气象杂波建模方法

一种改进的球载雷达气象杂波建模方法摘要:雷达气象杂波是雷达信号处理中不可避免的干扰源。

为了有效消除雷达气象杂波对雷达信号的影响,需要对其进行建模和预测。

传统的气象杂波建模方法主要基于统计模型,存在一定的局限性。

本文提出一种改进的球载雷达气象杂波建模方法,利用深度学习算法对气象杂波进行建模,实现更精准的预测和消除。

1.引言球载雷达是一种用于进行远距离探测和监测的雷达设备。

在实际应用中,球载雷达会受到气象杂波的干扰,这对雷达信号的处理和分析带来了很大的挑战。

因此,对球载雷达气象杂波进行建模和预测具有重要意义。

传统的气象杂波建模方法主要基于统计模型,例如随机过程和谱分析等。

这些方法通常只考虑气象杂波的统计特性,无法很好地描述气象杂波的内在结构和变化规律。

因此,它们在实际应用中存在一定的局限性。

近年来,深度学习技术的快速发展为解决球载雷达气象杂波建模问题提供了新的思路。

深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法,具有很强的模型拟合能力和泛化能力。

通过深度学习对气象杂波进行建模,可以更准确地表达其内在结构和变化规律,实现更精准的预测和消除。

2.方法描述本文提出的改进的球载雷达气象杂波建模方法主要分为两个步骤:模型训练和预测消除。

2.1模型训练在模型训练阶段,我们使用深度学习方法对球载雷达气象杂波进行建模。

具体来说,我们采用了自编码器(autoencoder)作为模型,利用神经网络对气象杂波进行编码和解码。

自编码器是一种无监督学习方法,可以从数据中自动学习特征表示,适用于数据量大且结构复杂的问题。

在训练自编码器时,我们首先将气象杂波数据进行标准化和降维处理,以减小数据维度,提高训练效率和模型泛化能力。

然后,我们将标准化后的数据输入到自编码器中进行训练。

训练过程中,我们采用了均方误差(MSE)作为损失函数,最小化输入数据和输出数据之间的误差。

2.2预测消除在模型训练完成后,我们可以利用自编码器实现对球载雷达气象杂波的预测和消除。

雷达杂波建模仿真分析及目标检测研究

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。

毕业设计(论文)-基于Matlab的机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术

毕业设计(论文)-基于Matlab的机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术

机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术摘要机载雷达由于架设在运动的高空平台上,具有探测距离远、覆盖范围大、机动灵活等特点,应用范围相当广泛,可以执行战场侦察、预警等任务。

在海湾战争、伊拉克战争中起到关键作用,在现代战争中越来越不可缺少,因此近年来受到广泛重视。

但由于机载雷达的应用面临非常复杂的杂波环境,杂波功率很强,载机的平台运动效应使杂波谱展宽。

此外,飞机运动时,杂波背景的特性会随时间变化。

因此,有效地抑制这种时间非平稳和空间非平均的杂波干扰时雷达系统有效完成地面目标和低空飞行目标检测必须解决的首要问题。

杂波研究经过几十年的发展,仍然是雷达技术的热点。

机载PD雷达地杂波强度大、杂波谱分布广,特别在下视状态下在所有的距离上都成为目标检测的背景。

本文从机载下视雷达地杂波散射机理出发,结合机载下视雷达杂波的特殊性,首先概括了机载雷达常用的杂波信号的特性即空间相关性和时间相干性,讨论了几种常用的相关杂波的模拟方法,做出了有效地模拟结果,并在Matlab平台上仿真实现,仿真结果与理论分析正好吻合,提高了杂波模拟的逼真度。

并对机载雷达波抑制技术进行研究,分析总结了地物杂波频谱的组成特性,系统的阐述了机载雷达杂波抑制的基本理论及其发展动态。

重点讨论了AMTI杂波抑制技术并给出仿真结果。

关键词:机载雷达;地杂波;杂波抑制;AMTIGround Clutter Simulation and SuppressionFor Airborne RadarABSTRACTRadar equipped in an airborne has many merits such as seeing things beyond the visibility of Ground-based radar, flexibility in application. It plays an important part and is widely used in national defense. Its value of application has been testified in the war of Gulf and Iraq. So it attracts great attention of many nations in the world. But airborne radar will face highly complicated clutter environment. The complexities of clutter back ground mainly embody in large amplitude interference of ground clutter and clutter spectrum spread caused by platform movement effect. And the characteristics of the ground clutter change as well as time change. The key to the settlement of the question of effective detection of ground and low air targets lies in adaptive of effective clutter suppression in airborne Radar.Radar clutter is still a hot topic after decades of study. Pulse-Doppler radar clutter is quite strong with widely distributed power spectrum. Especially when the radar is in the "look down mode", it is the background of target detection in all range gates.Firstly, the surface clutter scattering mechanism of airborne radar is analyzed, and the characteristics of clutter including special correlation and time correlation are summarized for airborne radar in a look down mode. Then all simulations are carried on Matlab platform and the results accord well with theoretical analysis. This dissertation focuses on studying adaptive clutter suppression of airborne Radar. The characteristics of the ground clutter are analyzed and presented. The development and the theories of clutter suppression of airborne Radar are described systematically.Key Words: airborne radar; ground clutter; clutter suppression; AMTI目录第一章绪论 (1)课题背景与研究意义 (1)杂波仿真技术的发展和研究现状 (1)主要研究内容 (2)第二章机载雷达地杂波的特性分析及仿真原理 (4)机载雷达地杂波回波谱分析 (5)2.1.1 主瓣杂波频谱 (5)主瓣杂波频谱分析 (7)机载雷达地杂波仿真原理 (8)基本雷达方程 (8)杂波信号的特性 (9)第三章机载雷达地杂波仿真实现 (12)高斯分布统计模型 (12)非高斯分布统计模型 (14)对数正态(Lognormal)分布 (14)韦布尔(Weibull)分布 (16)3.2.3 K分布和gamma分布 (18)3.3 机载雷达杂波特性 (21)机载雷达不确定场地地面杂波仿真 (22)模型假设及输入参数 (22)散射单元的划分 (23)3.4.3 杂波散射单元回波信号 (25)3.4.5 回波叠加 (27)3.4.6 机载雷达杂波仿真结果 (28)第四章机载雷达地杂波抑制技术 (30)4.1 动目标显示(MTI) (30)4.2 单延迟线对消器 (31)4.3 双延迟线对消器 (33)4.4 反馈延迟线对消器(递归滤波器) (35)第五章结论与展望 (37)参考文献 (39)附录A (41)致谢 (47)第一章绪论机载雷达是探测陆地或海面飞行的轰炸机、攻击机、巡航导弹、武器直升机等利用地物地形屏障作掩护的超低空突防武器系列的有利武器之一,在现代战争中起着举足轻重的作用。

(完整版)雷达系统中杂波信号的建模与仿真

(完整版)雷达系统中杂波信号的建模与仿真

1.雷达系统中杂波信号的建模与仿真目的雷达的基本工作原理是利用目标对雷达波的散射特性探测和识别目标。

然而目标存在于周围的自然环境中,环境对雷达电磁波也会产生散射,从而对目标信号的检测产生干扰,这些干扰就称为雷达杂波。

对雷达杂波的研究并通过相应的信号处理技术可以最大限度的压制杂波干扰,发挥雷达的工作性能.雷达研制阶段的外场测试不仅耗费大量的人力、物力和财力,而且容易受大气状况影响,延长了研制周期。

随着现代数字电子技术和仿真技术的发展,计算机仿真技术被广泛应用于包括雷达系统设计在内的科研生产的各个领域,在一定程度上可以替代外场测试,降低雷达研制的成本和周期。

长期以来,由于对杂波建模与仿真的应用己发展了多种杂波类型和多种建模与仿真方法。

然而却缺少一个集合了各种典型杂波产生的成熟的软件包,雷达系统的研究人员在需要用到某一种杂波时,不得不亲自动手,从建立模型到计算机仿真,重复劳动,造成了大量的时间和人力的浪费.因此,建立一个雷达杂波库,就可以使得科研人员在用到杂波时无需重新编制程序,而直接从库中调用杂波生成模块,用来产生杂波数据或是用来构成雷达系统仿真模型,在节省时间和提高仿真效率上的效益是十分可观的。

从七十年代至今已经公布了很多杂波模型,其中有几类是公认的比较合适的模型。

而且,杂波建模与仿真技术的发展己有三十多年的历史,己经有了一些比较成熟的理论和行之有效的方法,这就使得建立雷达杂波库具有可行性。

为了能够反映雷达信号处理机的真实性能,同时为改进信号处理方案提供理论依据,雷达杂波仿真模块输出的杂波模拟信号应该能够逼真的反映对象环境的散射环境。

模拟杂波的一些重要散射特性影响着雷达对目标的检测和踉踪性能,比如模拟杂波的功率谱特性与雷达的动目标显示滤波器性能有关;模拟杂波的幅度起伏特性与雷达的恒虚警率检测处理性能有关。

因此,杂波模拟方案的设计是雷达仿真设计中极其重要的内容,杂波模型的精确性、通用性和灵活性是衡量杂波产生模块的重要指标。

杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究

杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究

杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究近年来,随着雷达技术的快速发展,对于雷达信号模拟器的需求也越来越迫切。

雷达信号模拟器是一种重要的仿真设备,可用于评估雷达系统的性能、验证算法和进行实验研究。

其中,杂波建模与仿真技术是雷达信号模拟器中不可忽视的关键因素之一。

杂波是指在雷达接收机输入端由于各种噪声因素而引入的干扰信号。

杂波建模是指对杂波的性质进行数学描述和建模。

杂波建模的准确性对于雷达信号模拟器的精度至关重要。

只有准确地建模了杂波,才能保证模拟出的信号与真实环境中的雷达接收到的信号一致,从而使得仿真结果更加真实、可信。

杂波建模的核心问题是如何准确地描述杂波的统计特性。

一般来说,杂波可以分为独立同分布的噪声和非独立同分布的干扰。

对于噪声,常用的建模方法是使用高斯分布或者瑞利分布来描述。

而对于干扰,则需要根据其特定的统计性质进行建模,例如提取其概率密度函数、功率谱密度等信息。

此外,对于不同的环境和不同雷达系统,杂波的性质也会有所不同。

因此,在进行杂波建模时,需要根据具体的应用场景和要求进行参数调整和优化。

在杂波建模的基础上,仿真技术起到了关键的作用。

仿真技术是指通过计算机软件模拟出雷达信号和杂波,并使其在仿真环境中表现出与真实环境中雷达系统相似的特性。

仿真技术可以使研究人员在实验室环境中进行大量的实验、测试和算法验证,提高工作效率和降低成本。

雷达信号模拟器是将杂波建模和仿真技术结合起来的关键设备。

通过模拟和输出不同类型、不同参数的雷达信号和杂波,雷达信号模拟器可以提供真实有效的模拟环境,用于评估雷达系统在各种复杂环境下的性能。

在军事、航空航天、交通和电子设备测试等领域中,雷达信号模拟器被广泛应用于系统设计、性能评估和算法验证。

杂波建模与仿真技术在雷达信号模拟器中的应用研究具有广阔的发展前景。

一方面,随着雷达技术的不断进步和复杂化,对于杂波建模和仿真技术的要求也越来越高。

杂波环境下雷达信号处理的systemvue建模与仿真方法研究

杂波环境下雷达信号处理的systemvue建模与仿真方法研究

杂 波 环 境 下 雷 达 信 号 处 理 的 犛狔狊狋犲犿犞狌犲 建模与仿真方法研究
尹 园 威1, 刘 月 航1, 解 辉1, 刘 星2
(1. 陆军工程大学 石家庄校区,石家庄 050003;2. 河南省军区数据信息室,郑州 450003)
摘 要 :对 雷 达 信 号 处 理 的 仿 真 建 模 方 法 进 行 研 究 ,利 用SystemVue仿 真 平 台 中 专 用 的 雷 达 模 型 库 构 建 雷 达 系 统 仿 真 模 型 ,并 对杂波环境下的雷达信号处理过程进行雷达系统的建模与仿真实现;首先,分析雷达回波生成过程及雷达信号处理的基本原理; 其 次 ,研 究 雷 达 仿 真 模 型 库 中 目 标 模 型 、 杂 波/噪 声 模 型 、 脉 冲 压 缩 模 型 、 MTD 模 型 、CFAR 模 型 的 功 能 作 用 及 参 数 设 置 ; 最 后 ,利 用SystemVue仿 真 平 台 搭 建 杂 波 环 境 下 雷 达 系 统 仿 真 模 型 ,并 基 于 矩 阵 类 型 的 数 据 对 雷 达 信 号 处 理 过 程 进 行 仿 真 ;经 过 仿 真,雷达系统模型的信号处理结果与理论相符,验证了该仿真模型的正确性。
设计与应用
计 算 机 测 量 与 控 制 .2020.28(1) 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
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文章编号:1671 4598(2020)01 0141 06 DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2020.01.030 中图分类号:TN97;TN955 文献标识码:A
在一部雷达的设计中运用仿真技术可以有效地解决这 一问题。随着计算机性能的提高及数字化装备的普及,数 字仿真逼真程度不断提高,以其速度快、成本低、可操作 性高的优点,成为雷达仿真中最常用的手段。在数字仿真 中,可用于雷达仿真的软件有很多。但大多数仿真软件存 在一些显而易见的缺点,如执行速度慢,不能生成可执行
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毕业设计(论文)雷达杂波的建模与仿真方法研究燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要现代雷达系统越来越复杂,难以用直观的方法来进行研究,因此雷达模拟应用广泛。

雷达系统模拟是数字模拟技术与雷达技术结合地产物。

也就是用计算机软件来建立雷达系统的模型,然后在计算机上复现雷达系统中信号的产生、传递、处理等动态工作过程。

雷达模拟的核心是建立雷达目标回波信号及各种杂波信号散射、传播特性的模型。

杂波伴随这雷达产生而产生,对于雷达的设计有着重要的影响。

所以通过对杂波性质的研究,建立合适的模型,对于雷达设计和分析有重要意义。

对数正态分布、韦伯分布、K-分布是三种适于描述雷达杂波的非高斯分布模型,快速、准确地模拟各种杂波,对雷达研究是十分重要的。

文中讨论了上述三种相关非高斯分布杂波的建模与仿真,在三种非高斯分布与高斯分布的相关系数之间的非线性关系的基础上,利用ZMNL法,模拟产生了三种相关的非高斯分布随机序列。

本文正文部分先论述了雷达杂波的性质和分类,然后介绍了几种常用的概率分布模型,接着介绍了有关ZMNL法的原理和应用,最后具体阐明了在指定杂波功率谱情况下,幅度服从瑞利分布、对数正态分布、韦伯分布和K-分布的杂波的建模与仿真方法,并根据不同分布的特点,将其应用到地杂波、海杂波、气象杂波和箔条干扰的仿真中。

仿真结果证明了这种仿真方法是有效可靠的。

关键词雷达杂波仿真;ZMNL;概率分布;功率谱AbstractWith the more complexity of modern radar system, it is difficult to analysis as usual methods. So Radar simulation is widely used. Radar System Simulation is combined with digital-analog techniques and radar technology. That is, Modeling radar system with software, and then recurring the produce, transmission processing by computer .The core of RES is modeling the scatter and transmission of radar echo signal and varied radar clutter signals. So it is very important to study the character of radar clutter, to find a proper model. And it is very sienificant to radar design and analysis.Radar clutter can be statistically modeled by using three kinds of non-Gaussian probability density functions (PDF) of lognormal, Weibull and K-distributed. It is important to correctly simulate radar clutter. Modeling and simulation of three kinds of correlated non-Gaussian clutter are discussed in is paper. Based on the correlation coefficient nonlinearity between three non-Gaussian and Gaussian distribution, three kinds of correlated non-Gaussian random sequences are generated by zeros memory nonlinearity (ZMNL).In the first part of the paper, the nature and classification of a radar clutter are discussed, and then we introduce several common probability density models, followed with the principle and application of ZMNL. In the end, we illuminate the simulated modeling way of Rayleigh, Log-norm, Weibull, K-distributed clutter with special power spectrum. All these models are used into the practical simulation of ground clutter, cloud-rain clutter and chaff jammer according to their features. The validity of scheme is proved by our simulated results.Keywords radar clutter simulation; ZMNL; probability distribution;power spectrum目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1本课题的背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本文研究的主要内容 (3)第2章雷达杂波性质与分类 (5)2.1杂波的性质 (5)2.1.1散射系数的定义 (5)2.1.2杂波的一般特性 (6)2.1.3幅度时间特性 (7)2.2杂波的分类 (8)2.2.1大气杂波 (8)2.2.2地面杂波 (10)2.2.3海面杂波 (11)2.3本章小结 (13)第3章基于ZMNL的杂波仿真 (15)3.1引言 (15)3.2ZMNL方法简介 (16)3.3几种分布杂波的ZMNL产生 (18)3.3.1对数正态分布 (18)3.3.2韦伯分布 (19)3.3.3 K-分布 (21)3.4本章小结 (22)第4章仿真结果及分析 (23)4.1瑞利分布杂波的仿真 (23)4.2对数正态分布的仿真 (24)4.3韦布尔分布的仿真 (26)4.4K分布的仿真 (28)4.5结论 (28)4.6本章小结 (28)结论 (29)参考文献 (31)附录1 开题报告 (33)附录2 文献综述 (37)附录3 外文译文及原文复印 (41)致谢 (52)第1章绪论1.1本课题的背景和意义雷达的主要任务是获取目标信息,其信号处理系统的首要任务是干扰抑制和信号检测。

由于雷达所面临的杂波环境通常是错综复杂的,它不仅随不同的雷达,在不同的地理位置而不同,还会因为在不同的时间里天气的变化而不同。

另外,随着科学技术的发展,各种与雷达相对抗的高技术兵器的出现,导致了现代雷达工作环境的日益复杂与恶化,基于经典目标与杂波统计假设的信号检测理论己不能有效解决新体制雷达中的信号处理与检测问题。

雷达除直接受到的积极干扰外,以往的平稳、大雷达截面积目标将为非平稳、小目标甚至隐身目标所取代,如武装直升机、反辐射导弹、隐身飞机等;经典的平稳高斯分布的单一模型杂波为非平稳非高斯分布的复合杂波所取代,如时变杂波、循环平稳杂波、韦布尔、对数正态和K 分布杂波及其组合等。

为了能在这些杂波中对目标信号进行有效的检测,需综合运用现代信号处理的各种方法,研究雷达信号检测的新概念、新机理,提出新方法、新技术。

对雷达杂波的研究自然是其中一个重要的环节,且己经越来越受到人们的重视。

雷达总是工作于各种不同的杂波环境,如何最佳地在雷达杂波中对回波信号进行检测是现代雷达信号处理的一个重要课题。

随着雷达技术的发展,人们根据不同的要求,从不同的角度提出了各种不同形式的雷达杂波模型,以尽量逼真地再现雷达工作环境。

随着计算机应用技术的飞速发展,利用计算机进行建模、仿真与评估己在科学研究和工程实践领域得到了非常广泛的应用。

对于雷达等大型电子装备而言,由于实验设备的缺乏和测试上存在的困难,模拟与仿真技术更是显得尤为重要。

1.2国内外研究现状雷达接收信号一般包括下面三个组成部分:(1) 有用的雷达回波信号;(2) 由天电干扰和雷达设备本身等形成的噪声;(3) 地面、海面及空中的云雨、干扰箔条等背景形成的杂波。

由于杂波信号的强度一般远超过目标信号,并且杂波谱常常接近于目标,同时还受到雷达设备参数的影响,这些因素增大了雷达对杂波的处理难度。

由此可见,杂波是雷达信号检测和处理的固有环境,在杂波背景下进行雷达信号的检测,先决条件就是对杂波性质的掌握。

目前使用的杂波模型主要有三种方式[1]:(1) 描述杂波散射单元机理的σ的概率密度函数的分布模型;机理模型;(2) 描述杂波后向散射系数σ与频率,极化,俯角,环境参数等物理量的依(3) 描述由实验数据拟和赖关系的关系模型。

对于单通道数据,由于杂波的起伏统计特性对杂波相消处理器输入信杂比的计算有重大影响,杂波的频谱特性直接关系到MTI滤波器的设计,σ的概率密度函数的分布模型也即统计故多采用描述杂波后向散射系数模型的表示方法。

目前利用统计模型仿真相关雷达杂波的方法,较有代表性的主要有三种]2[,即:(1) 球不变随机过程法(Spherically Invariant Random Processes,简称SIRP);(2) 无记忆非线性变换法[2](Zero Memory Nonlinearity,简称ZMNL );(3) 随机微分方程法(Stochastic Differential Equations,简称SDE);SIRP模型属于外生模型,能够独立控制序列的概率密度函数和协方差矩阵。

在相关雷达杂波仿真中,可以用SIRP法仿真相关瑞利、韦布尔和K 分布杂波。

它的缺点是受所需仿真序列的阶数及自相关函数的限制,因此,当所需仿真序列较长时,计算负荷很大,不易形成快速算法。

SIRP法在国内受到的关注不多,基本上停留在基本原理的理解上]8~7[。

ZMNL法可以实现用于描述雷达杂波的几种常用分布的仿真,但其应用受到功率谱形状等因素的制约。

由于它易于实现且在相关高斯序列产生以后,速度较快,是目前在相关雷达杂波仿真中最引人注目的方法,并己得到广泛应用。

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