基于实测海杂波特性分析

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小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究

小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究

小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究 1.引言近年来,海洋资源的开发利用成为国家经济发展的重要支撑。

而海洋环境监测和海洋建设更是保障海洋资源的可持续发展的基础。

在海洋环境监测中,海杂波与海面目标散射特性的测量与分析是非常重要的研究内容之一。

本文将对小擦地角海杂波与海面目标散射特性的测量与分析方法进行研究。

2.小擦地角与海杂波的关系小擦地角是指指向卫星的观测方向与地球表面切线的夹角。

在海洋监测中,小擦地角的变化会影响到海面目标散射返回信号的强度和特性。

而海杂波则是指海面上的杂波信号,包含了来自海浪、海雾、海浮冰等多种因素的散射回波。

小擦地角与海杂波之间存在一定的关系,通过测量与分析这种关系,可以更好地理解海洋环境中海杂波的起源与特性。

3.海面目标散射特性测量海面目标散射特性的测量是海洋环境监测中的重要内容。

传统的海面目标散射特性测量方法主要依赖于雷达技术。

雷达通过发射一定频率的电磁波,然后接收目标散射回波,通过分析回波的强度和频谱特性,可以获取目标的散射特性。

4.海面目标散射特性分析海面目标散射特性分析是对测量数据进行进一步处理和研究的过程。

分析海面目标散射特性可以帮助我们更好地理解海洋环境中的目标分布、海洋现象的形成机制以及海洋资源的分布规律。

在海面目标散射特性分析中,常用的方法包括功率谱分析、统计分析、回波分析等。

这些方法可以从不同的角度对海面目标散射特性进行分析,获得更全面、准确的结果。

5.小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究进展在现有研究成果的基础上,近年来,对小擦地角海杂波与海面目标散射特性的测量与分析方法进行了进一步的研究。

研究人员通过改进雷达系统的配置和参数设置,提高了海面目标散射信号的分辨率和接收灵敏度,从而提高了测量数据的可靠性和准确性。

同时,基于功率谱分析和统计分析的方法,对测量数据进行了更深入的分析,揭示了小擦地角与海杂波之间的关系,并对海洋环境中海杂波的特性提供了更详细的描述。

海杂波统计特性分析.ppt

海杂波统计特性分析.ppt
p ( z ) ( z |r ) p ( r ) dr Z | R R p
0
为瑞利分布 , pZ|R (z | r) 为Chi分布,伽马分布的平方根。 22.03.2019 13
pR (r )
2.杂波统计模型
2.4 复合K分布(4)
其PDF随参数的变化如下图所示:
参数a=2
22.03.2019
W(k)
ZMNL
X(k)
其过程是先由白高斯序列V(k),经过滤 波器H(z)产生相关高斯序列W(k),然后经过 某种非线性变换得到相关非高斯序列X(k)。
22.03.2019 19
3.非高斯杂波仿真
3.1.1 ZMNL法仿真Log-normal杂波(1) Log-normal杂波序列的产生框图如下:
22.03.2019 17
3.非高斯杂波仿真
目前,相关非高斯分布杂波的模拟方法 主要有两种: 1. 广义维纳过程的零记忆非线性变换 (ZMNL)法;

2. 球不变随机过程(SIRP)法。
22.03.2019
18
3.非高斯杂波仿真
3.1 零记忆非线性变换(ZMNL)法
其框图为:
V(k)
H(z)
其概率密度函数如下式所示:
x p f( x ) q q
p 1 p x exp , x 0 q
1 /p P 5 ,q2
1 /p P 3:
1 /p P 3 ,q4
22.03.2019 11
2.杂波统计模型
2.4 复合K分布(2)
K分布可以用基于海面合成理论的复合散射理论解释。 在海面合成理论中,将海面波动分为两种: • 1.重力波,波长是几百米到小于1米,作用力主要 是重力;其回波相关时间较长,量级为秒,有的长 达数十秒,它构成了海杂波的正随机成份,通常称 为纹理(Texture); • 2.毛细波,波长在厘米级甚至更短,恢复力主要 是表面张力。其平均生存周期较短,变化较快,去 相关时间为数十毫秒,一个杂波单元内可能有多个 毛细波同时存在,因此其回波总体上表现为高斯分 布的特点,构成了海杂波的高斯成份,通常称为散 斑(Speckle)。

基于实测数据的海杂波时空相关性分析

基于实测数据的海杂波时空相关性分析
格 地说 , 纯 粹 的时间 和空 间相关 性是 不确 切 的 , 时间 相关 性 中包含 了海杂 波的空 间起 伏信息 , 空 间相关 性 中不 可避 免 地混 杂有 脉 冲时 间序列上 的特性 。对采
为 短期相 关性 和长 期相关 性 。脉 冲间 的相关形 式 可 以根据 复合模 型来描述 : 在短时 间内任 一个杂波分辨
文献[ 1 9 ] 对 海杂 波 的时间相关 性进 行 了讨 论 , 分
中线性部 分 的定量 表征 , 当雷达天线 工作于凝视 模式 时, 连续 照射海 面得 到 的多 个 回波脉 冲的相关性 为时 间相关性 ; 雷达天 线在方位 上或俯仰上 进行均匀 扫描 而产生 的脉 冲 回波数 据的相关性 定义 为空间相关性 , 二者 均与雷达系统参数 、 环境条件 等因素有关 。严
章利 用 x波段 雷达实测海杂 波数据 , 重点研究 了不同极化条件 下海杂波 的时间相关 性 、 高低典型海况 和不 同入射
余角条件下 的海 杂波距 离向和方位 向空 间相关性 。经大量实测数据验证表 明, 极 化方 式对海杂波强时间相关性影 响较小 , 海杂波距离 向空间相关 性受海况影响较大 、 方位 向相邻分辨单元空 间相关 『 生 较弱 , 这些结论对于海杂波 中
秒 级以下 ) , 可以忽略其 时间相关性 , 仅 考虑其空 间上
的差异带来 的相关性 。
1 海杂 波时间与空间相关性定义
1 . 1时间相 关性 定义 海 杂 波 的 时 间 自相 关 函数 ( Au t o . C o r r e l a t i o n
海 杂 波平 均 反 射 率 的 空 间 自相 关 函 数 ( S p a t i a l
2 01 7拄
海 军 航 空 工 程 学 院 学 报

基于实测数据的海杂波模型拟合方法研究

基于实测数据的海杂波模型拟合方法研究

集数 据所 用雷 达 的参 数 。用 maa 原始 数据 进 行 运算速 度 , 解调后 的信 号进行 了 4倍 的抽取后 再进 tb对 l 对 分析 , 出他 的 5个 完整 的周期 图 , 图 1 做 见 。
表 1 雷 达 参 数选 择

行脉 冲压缩 。对有 可能是 杂 波的点 进行 谱分析 , 以判
准 则计 算 出一定 虚警 概率 下 的 目标 检测 概率 , 而实 从
现 雷达 目标 的 自动检 测 。
D s u I x 一F x I K =sp F ( ) ( ) () 1
F x 为样本 经验 积 累分 布 函数 ( C F 。 () E D )
设 N个样 本 X ,2 N 的值 为 x ,2 x …x , 1X …X 1 ) ,3 n 【 使用 , 而实 际 的海杂 波统计 数 据 的概 率 密度 函数 P F 将 其 由小 到 大 的 顺 序 排 列 并 重 新 编 号 为 x 1 ≤X D () 有 一个 长长 的 “ 尾 ”, 对 于 采 用 常 用 的 拟 合 检 验 ( ) 拖 这 2 ≤… ≤x n , 经验 积 累分 布表示 为 : ( )则 方 法是 不合 适 的 。而 一种 修正 的 MS D方法 可 以更 好
Ke r y wo ds:e lt rfte tp rmee s main; s acut ; s;aa tret t k—ds iuin e i t i o itb t r o

般, 海杂 波 中的 目标 检测 主要 是建 立 随机 统计 1 1 K—S K l grv—S i o ) . ( o oo mo m r v 拟合检 验 法 n
i g i e P F o a u e e lt r h ril r s n st e mo i e t e t t o sfrt e Mi i m a n n t D fme s rd s a cu t ,te a t e p e e t df d f s me h d o h n mu Me n—S u r h e c h i i t q ae

基于多重分形模型的海杂波特性分析与仿真

基于多重分形模型的海杂波特性分析与仿真

第18卷第8期 系统 仿 真 学 报© V ol. 18 No. 82006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006基于多重分形模型的海杂波特性分析与仿真石志广,周剑雄,付 强(国防科技大学ATR 实验室,长沙 410073)摘 要:在分析实测雷达海杂波数据时域特性的基础上,发现海杂波具有长时相关特性,且在较大的范围内具有尺度不变性,因此,利用多重分形模型可以较好的刻画海杂波的复杂特性。

在此基础上,提出一种基于小波多重分形模型的海杂波建模与仿真方法。

实验结果表明该方法可以较好的模拟海杂波的统计特性和多重分形特性,并且具有较小的计算量,为雷达海杂波的建模和仿真提供了一条新的思路和有效手段。

关键词:海杂波;多重分形;小波变换; 杂波仿真中图分类号:TN955.1 文献标识码:A 文章编号:1004-731X (2006) 08-2289-04Sea Clutter Characteristic Analysis and Simulation Based on Multi-fractal ModelSHI Zhi-guang, ZHOU Jian-xiong, FU Qiang(ATR Lab, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)Abstract: When being analyze measured sea clutter, it was found that sea clutter has long-time correlation properties and is scale-invariant in large scales. So, the sea clutter can be modeled through multi-fractal models. Based on this, a wavelet multi-fractal model to model and simulation sea clutter was proposed. Computer simulation shows this method can well simulate the statistic and multi-fractal properties of sea clutter. It also has low computation burden. So, it provides a new idea and method to model and simulation radar sea clutter.Key words: sea clutter; multi-fractal; wavelet transform; clutter simulation引 言海杂波是指被雷达发射脉冲照射的局部海面后向散射回波,对海杂波进行特性分析和建模仿真对于设计有效的雷达检测方案和评价雷达检测性能至关重要。

基于实际采集海杂波数据的雷达恒虚警检测方法分析

基于实际采集海杂波数据的雷达恒虚警检测方法分析
Analysis of radar CFAR detection methods based
on real sea clutter data
W ANG Yu—yang ,W EI Ming—zhu ,XU Xiu—feng
(1.No.38 Research Institute of CETC,Hefei 230088; 2.Nanjing Tech University,Nanjing 21 1816)
A bstract:The influence of the pulse-to—pulse  ̄equency agility on correlation is studied based on the actual data of the sea clutters, and the performances of various CFAR detection methods are ana— lyzed in four different sea clutter environments. The CFAR algorithm s of the coherent accumulation are analyzed under different sea conditions. The coherent accumulation and the non—coherent accu— mulation are compared with the COA—CFAR detection method. Finally,the advice is given on the selection of the signal processing algorithm for the surface target detection. K eywords:sea clutter;CFAR ;pulse—to-pulse frequency agility;non—coherent accum ulation;coher- ent aCCUm ulati0n

基于希尔伯特-黄变换的海杂波特性分析

基于希尔伯特-黄变换的海杂波特性分析

l e r y a d n n s a i n rt B c u e o h s W T a e n u e o n e r u a o v i h i a i n o — t t a iy。 e a s f t i n t o h s b e s d f r ma y y a s b t c n n t a o d t e
基 于 希 尔伯 特一 黄变 换 的海 杂 波特 性 分 析
田 振, 周 沫 , 肖春 生
403) 30 3 ( 军工 程 大 学 海 洋 电磁 环 境 研 究 所 , 汉 海 武

要 : 雷 达 探 测 区 域 内 , 杂 波 是 影 响 霄 达 探 测 性 能 的 主 要 因 素 。对 于 高 分 辨 雷 达 而 言 , 杂 波 具 有 明 显 的 非 线 性 、 在 海 海
了 S F 的 局部 化 思 想 , 服 了 WVD 的交 叉项 问 T T 克
基 于傅 里 叶 变换 的传 统 信 号处 理 技 术 , 常建 立 在 通
线 性 或局 部 线性 的基 础 之上 , 不 能 很 好 地解 决 海 并 杂 波背 景下 目标 的检 测 问题 。 因此 , 了设计 性 能 良 为 好 的 海杂 波 滤 波器 以便 有效 地 滤 除 杂 波 , 最终 实 现
等 式 右端 为希 尔伯特 时频 谱 , 记作 :

H( , =R :1 )x[ j 1 )£ £ e n( epj ∞( d] ) t £
f异 1

它 是 瞬 时振 幅在 频 率一 间平 面 上 的分 布 。在 时 HHT二 维 时频谱 中, 幅通 常 以线条 颜色 的深 浅表 振
t c n q e,i e s o u e a d a o d h o a ia i n o . i e b r n e t i t h o y e h iu s a y t s n v i s t e l c l to fW Hes n e g u c r a n y t e r .HHT a la z h sace r p y ia a i g a d s e o h v o e ta o b c me a p r e t o l n p o e sn o —i e rt n o — h sc lme n n n e ms t a e p t n i lt e o e f c o r c s i g n n- n a i a d n n- t i l y

基于实测数据的海杂波特性分析

基于实测数据的海杂波特性分析

识别 等处理 , 找到 能够有 效把 目标 信 号和 杂波 区分
开 的特征量是 关键 ; 杂波 特性 的研究 利 用现 有 的各 种数 据分析 方法 深 入 分 析杂 波 表 象 背 后 的本 质 规
律和区别于目标的数值特征量 , 并因此而建立准确
杂波模 a h i a u n u Ou F y n u o g AnJa g u 2 in h a
( vl rnui l n srn ui l ies y Ya ti 2 4 0 ) N .9 8 4T o p f L ’ Z a ag 5 4 5 ) Naa Aeo a t a adA t at a Unvri ”, na c o c t 60 1 ( o 25 ro so , h Ni 2 0 4 P n
工作 。
在瑞利、 对数正态 、 韦布尔等经典杂波幅度统
计 模型 的基础 上 , ad 先 提 出 了采 用 K 分布 作 W r首 为海杂 波 分布 的统 计 模 型_ 。 由于 较好 地 刻 划 了 2 ]
海 杂波 的形成 机理 , 因此 受到 普遍关 注 。 值得 重视 的是 , 海杂 波与海 洋 表 面的形 状 是 紧 密相 关 的 , 而海 洋表 面在各 种 因素 的作 用 下呈 现 出
Ab ta t Co ae t ru d a d we t e lte s sacutr , s e il n src ie yahg eou inr d r s rc mp rdwi g o n n ah rcu tr ,e lte s ep cal o e e ev d b ih rs lt a a , h y o s o ten n Ga sinc aa tr tc 。n o m h oc l d “ e pk s whc e eeyafc h eeto ftr es I h w h o - u sa h rcei is a d fr t es -al s e sas ie”, ih sv rl fe tt ed tcin o ag t. n o d rt t d h o rs o dn p i l in l r cs igag r h ,h sp p ree n ai n lzsi mp i d ttsia r e o su yt ec rep n ig o t ma g a o esn lo i m t i a e lme trl a ay e t a l u esaitc l s p t y s t dsrb t na ds etu mo e O ta a a eb te n e sa dn fsacu tr. itiu i n p cr m d IS h twecn h v etru d rtn igo e lte s o Ke o d rd r e lte ,a l u esa it a dsr u in,s e tu y W r s a a ,sacutr mpi d ttsi l iti t t c b o p cr m
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N v af g № n 10 3 ayi N n n , n i g2 0 0 )
Ab ta t o b t r p o e s t e s a cu tr o h u fc a a , t e c a a trs c n h s r c :T et r c s h e l t s f r t e s r e r d r e e a s h h r c e t s a d te i i
1 引 言
传 统 上 , 杂波 中的 目标 检 测 主要 是 建 立 随机 统 海 计 模 型并运 用最 大似 然 比检测 准则 的统 计检 测原 理进 行 的… 。首 先假设 海 杂 波是 一 种 平 稳 的 随机 过 程 , 用 适 当的统计 分布模 型如 LgN r 1 o—oma分布 、 i l分 布 We u1 b 和 K分 布等 对 海 杂 波 建 模 , 后 通 过 最 大 似 然 比 然
T e a ay i fc a a trsiso e l t r a e n t s aa h n lsso h rceit fs a cu t sb s d o e td t c e
PANG Bo
f layRp e nai f c a a yt teC i s P Mitr er etteOf eo d r s m o h hn e i s v i fR S e f e
e t to meho o t e r a tr o t e si i n ma t ds f h pa mee s f h W eb l iul dit b in n t e sr ut a d h K— it bu in r e i o d sr to a i i r du e nto c d, o t e a i o whih h a v n a e a d ia v na e o t e l o t ms f h n h b ss f c t e d a t g s n d s d a tg s f h ag r h o te i paa tr ft iti u in mo es i fe e ts a sae r o a e a e n t e td t f r me e s o he d srb to d l n di r n e tt s a e c mp r d b s d o he ts a a o f t e s a cu tr .Th r c s i g me h d ft e l te sv r t ifr n e tt s h e l te s e p o e sn t o so he s a cu tr a y wi d fe e ts a sae . h Ke wor y ds:s a cu tr ag tdee t n;sa itc lc a a t rsis e l te ;tr e tc i o t t ia h r ce tc s i
针 对不 同的 海 态 , 以采取相 应 的 海杂 波处理 方 法。 可 关键 词 : 海杂 波 ; 目标检 测 ; 计特 性 统
中图分类 号 :N 5 . 2 T 997
文 献标 识码 : A
文章 编 号 :0 9— 4 1 2 1 ) 3— 0 8— 5 10 0 0 ( 0 1 0 0 1 0
第3卷 1
第 3期
雷达与对抗
RADAR & ECM
V0. No 3 1 31 . Se t 2 1 p . 01
2 1 年 9月 01
基 于 实 测 海 杂 波 特性 分 析
逄 勃
( 海军驻南京地 区雷达系统军事代表室 , 南京 20 0 ) 10 3
摘 要: 为使对海雷达更好地 处理海杂波, 本文在介绍 了We u 分布和 K分布特点和参数估 il b1 计 方 法的基础 上 , 用 实测 海 杂波数据 , 应 比较 了不 同海况 下 分布 模 型 参数 计 算 算 法 的优 劣 性 。
明 只要 掌 握足 够 的海 杂 波后 验 知 识 , 用 新 的恒 虚 警 应
处理 方法 , 可 以提高 雷达 目标检 测 能力 。 就
而实 现雷 达 目标 的 自动检 测 。 在 处理 海杂 波 时 , 多数 雷 达 的模 型 及其 构成 模 型 的参数 基本 是 固定 的 , 且其 模 型及 参 数 的 获 取仅 是 而 建 立在 雷达 定 型前 有 限次 的试 验 基 础上 , 此往 往 不 因
( = x一吉 ) ()e{(), ) p
>0 ≥ 0 ≥ 0 , , () 1
能获得 预期 的效 果 。
2 海杂波统计特 性分析 方法
2 1 Web l 分 布 、 . iu1
Hale Waihona Puke We u1 布 的概 率 密度 函数 为 i l分 b
本 文应 用海 杂 波实 测 数 据 , 证 了只 要 在充 分 掌 验 握 海杂 波特 性 的基础 上 , 善 其 中的海 杂波处 理 方法 , 改 就 可 以 提 高 目标 恒 虚 警 检 测 性 能 。 首 先 介 绍 了
检 测准 则计 算 出一定 虚 警 概 率 下 的 目标 检 测 概 率 , 从
法, 重点是研究 比较活跃但应用还不广泛的 K分布参 数估计 方 法 。然 后 应 用 实测 的某 型雷 达 海 杂 波数 据 ,
分析 了海 杂 波 在 几 种 海 态 的 特 点 , 比较 了 We u1 i l分 b 布和 K分 布 参 数 的估 计 性 能 。最 后 仿 真 计 算 不 同 参 数估 计方 法对 不 同信 噪 比条 件 下 的 目标 检 测 效 果 , 表
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