基于Matlab的机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术
《2024年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》范文
《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》篇一一、引言在现代雷达系统中，杂波是一个重要的影响因素，它对雷达的性能和探测效果有着直接的影响。
杂波建模与仿真技术作为雷达信号处理的重要环节，对于提高雷达系统的性能和精确度具有重要意义。
本文将重点研究杂波建模与仿真技术，并探讨其在雷达信号模拟器中的应用。
二、杂波建模与仿真技术概述杂波建模是通过对实际环境中杂波特性的分析和模拟，建立能够反映实际杂波特性的数学模型。
杂波仿真则是利用建立的数学模型，通过计算机仿真技术生成与实际环境相似的杂波数据。
杂波建模与仿真技术对于雷达系统来说，是进行信号处理、目标检测和性能评估的重要手段。
三、杂波建模的方法杂波建模的方法主要包括统计模型、物理模型和混合模型。
统计模型主要是根据杂波的统计特性进行建模，如高斯模型、韦布尔模型等。
物理模型则是根据杂波产生的物理过程进行建模，如地杂波模型、海杂波模型等。
混合模型则是结合统计模型和物理模型的优点，综合考虑杂波的统计特性和物理特性进行建模。
四、杂波仿真的实现杂波仿真需要借助计算机仿真技术，通过编程实现杂波模型的算法。
在仿真过程中，需要根据雷达系统的参数、杂波的特性以及仿真需求，设置合适的仿真参数。
通过仿真，可以生成与实际环境相似的杂波数据，为雷达信号处理提供可靠的依据。
五、杂波建模与仿真技术在雷达信号模拟器中的应用雷达信号模拟器是用于模拟雷达回波信号的设备，它可以模拟各种环境下的雷达回波信号，为雷达系统的研发和性能评估提供可靠的依据。
在雷达信号模拟器中，杂波建模与仿真技术可以用于模拟实际环境中的杂波干扰，提高模拟器的真实性和可靠性。
通过杂波建模与仿真技术，可以在模拟器中生成与实际环境相似的杂波数据，从而更准确地模拟雷达系统的实际工作情况。
此外，杂波建模与仿真技术还可以用于优化雷达系统的参数和性能，提高雷达系统的探测效果和精确度。
六、结论杂波建模与仿真技术是雷达信号处理的重要环节，对于提高雷达系统的性能和精确度具有重要意义。
基于Matlab的机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术
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；AMTI目录第一章绪论 (1)1.1课题背景与研究意义 (1)1.2杂波仿真技术的发展和研究现状 (1)1.3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 (5)2.1机载雷达地杂波回波谱分析 (5)2.1.1 主瓣杂波频谱 (5)2.1.2主瓣杂波频谱分析 (8)2.2机载雷达地杂波仿真原理 (8)2.2.1基本雷达方程 (9)2.2.2杂波信号的特性 (10)第三章机载雷达地杂波仿真实现 (12)3.1高斯分布统计模型 (12)3.2非高斯分布统计模型 (15)3.2.1对数正态（Lognormal）分布 (15)3.2.2韦布尔（Weibull）分布 (17)3.2.3 K分布和gamma分布 (19)3.3 机载雷达杂波特性 (22)3.4机载雷达不确定场地地面杂波仿真 (24)3.4.1模型假设及输入参数 (24)3.4.2散射单元的划分 (25)3.4.3 杂波散射单元回波信号 (27)3.4.5 回波叠加 (30)3.4.6 机载雷达杂波仿真结果 (31)第四章机载雷达地杂波抑制技术 (32)4.1 动目标显示（MTI） (32)4.2 单延迟线对消器 (34)4.3 双延迟线对消器 (36)4.4 反馈延迟线对消器（递归滤波器） (38)第五章结论与展望 (41)参考文献 (43)附录A (45)致谢 (51)第一章绪论1.1课题背景与研究意义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。
基于Matlab_Simulink的雷达系统仿真
图 " 雷达系统设计仿真类库结构
图 ! 某多普勒雷达仿真系统
下 ，地 杂 波 很 强 ，目 标 回 波 低 于 杂 波 ，这 种 情 况 下 ，仅 仅 依 靠 幅度是不能检测出目标的。多普勒处理就是对同一个距离 单元内接收到的信号进行 FFT 变换，在频域上把目标和杂 波信号分开。从而提高目标在杂波环境下的检测性能。
# 某脉冲多普勒雷达信号处理系统的仿真
脉冲多普勒雷达中的多普勒处理是对接收到的信号进 行滤波或者谱分析。这些信号是在对应于一帧时间内从同 一个 固 定 的 距 离 单 元 接 收 到 的 信 号 。 一 般 来 说 ，雷 达 回 波 包 括 噪 声 、杂 波 和 一 个 或 多 个 目 标 信 号 。 在 雷 达 下 视 情 况
图 2 的上半部分对雷达接收到的回波进行建模，该雷达 回波信号包括目标信号与杂波，还有通道接收机噪声。如图 2 所示，仿真时先产生线性调频信号（Chirp 信号），然后在线 性调频信号中加入目标信息。目标回波信息包括目标速度、 距离和目标的起伏特性。然后通过载频模块将信号从视频 调到射频。目标 回 波 信 号 经 过 双 程 大 气 吸 收 及 双 程 距 离 衰 减，到达雷达接收机，然后经过衰减模块（仿真接收机的系统
3 仿真结果及分析
与 SPW 的基于数据流的仿真不同，Simuliik 是基于时间 流的仿真。在本仿真实验中采用变步长的 4 - 5 阶 Ruige kutta 法仿真［1］，最大步长自动调节，相对误差允许范围为 1 X 10 - 3。仿真 实 验 中 采 样 频 率 较 高，故 仿 真 时 间 较 短，约 为 10 - 4数量级。设置好各模块仿真参数，即可开始仿真。下面 给出系统中几个关键点波形并加以说明。
机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究
机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究引言机载雷达在航空、导航、军事等领域具有重要的应用价值。
然而，雷达系统在探测目标时，常常会受到非均匀杂波的干扰，导致目标检测性能下降。
因此，研究如何抑制非均匀杂波对机载雷达系统性能的影响，对于提高机载雷达的探测能力具有重要意义。
本文将探讨机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法的研究进展。
一、背景介绍1. 非均匀杂波的形成原因及影响非均匀杂波是指雷达接收信号中存在时间和空间上的非均匀分布的杂波。
其形成原因可以是雷达的系统误差、大气条件变化、地物散射等多种因素的综合作用。
非均匀杂波的存在会降低雷达的信噪比，干扰目标信号的检测和定位，从而给雷达系统的性能带来负面影响。
2. 数字阵列雷达的应用优势数字阵列雷达由多个接收/发射单元组成，可以实现高分辨率成像、多目标检测和抗干扰能力强等优点。
因此，在机载雷达中广泛应用。
二、非均匀杂波抑制方法研究进展1. 单ド切时间滤波法单ド切时间滤波法是一种常用的非均匀杂波抑制方法。
其原理是通过对接收到的信号进行时间域上的滤波处理，去除非均匀杂波的影响。
该方法简单直观，适用性强，但是对于复杂的非均匀杂波场景效果较差。
2. 空间滤波法空间滤波法是一种基于数字阵列雷达特性的抑制方法。
通过对雷达接收到的信号在空间域上进行滤波处理，去除非均匀杂波的影响。
该方法能够充分利用阵列天线的空间信息，提高抑制效果。
但是，空间滤波法对阵列参数的要求较高，对阵列子阵元的校准和相位估计要求较精确。
3. 自适应波束形成法自适应波束形成法是一种基于自适应信号处理理论的抑制方法。
通过对接收到的信号进行自适应处理，实现对非均匀杂波的自适应抑制。
该方法具有较好的抗干扰能力，能够适应不同的非均匀杂波场景。
但是，自适应波束形成法的计算复杂度较高，实时性较差。
三、方法对比分析通过对上述三种非均匀杂波抑制方法的研究进展进行分析，得出以下结论：1. 单ド切时间滤波法简单易行，适用性广泛，但是对复杂场景效果较差。
雷达信号处理的MATLAB仿真
11目录1. 设计的基本骤 (1)1.1 雷达信号的产生 (1)1.2 噪声和杂波的产生 (1)2. 信号处理系统的仿真 (1)2.1 正交解调模块 (2)2.2 脉冲压缩模块.................................................2.3 回波积累模块.................................................2.4 恒虚警处理（CFAR）模块 (4)结论 (11)1 设计的基本骤雷达是通过发射电磁信号，再从接收信号中检测目标回波来探测目标的。
再接收信号中，不但有目标回波，也会有噪声（天地噪声，接收机噪声）；地面、海面和气象环境(如云雨)等散射产生的杂波信号；以及各种干扰信号（如工业干扰，广播电磁干扰和人为干扰）等。
所以，雷达探测目标是在十分复杂的信号背景下进行的，雷达需要通过信号处理来检测目标，并提取目标的各种信息，如距离、角度、运动速度、目标形状和性质等。
图3-6 设计原理图2 信号处理系统的仿真雷达信号处理的目的是消除不需要的信号（如杂波）及干扰，提取或加强由目标所产生的回波信号。
雷达信号处理的功能有很多，不同的雷达采用的功能也有所不同，本文是对某脉冲压缩雷达的信号处理部分进行仿真。
一个典型的脉冲压缩雷达的信号处理部分主要由A/D 采样、正交解调、脉冲压缩、视频积累、恒虚警处理等功能组成。
因此，脉冲压缩雷达信号处理的仿真模型.2.1 正交解调模块雷达中频信号在进行脉冲压缩之前，需要先转换成零中频的I、Q 两路正交信号。
中频信号可表示为:0()()cos(2())IF f t A t f t t πϕ=+ (3.2)式(3.2)中， f 0 为载波频率。
令:00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.3)则00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.4)在仿真中，所有信号都是用离散时间序列表示的，设采样周期为T ,则中频信号为f IF (rT ) ，同样，复本振信号采样后的信号为f local =exp(?j ω 0rT ) (3.5)则数字化后的中频信号和复本振信号相乘解调后，通过低通滤波器后得到的基带信号f BB (r ) 为:11000{()cos()}(){()sin()}()N N BB IF IF n nf f r n r n T h n j f r n r n T h n ωω--==-----∑∑ (3.6)式(3.6)中， h (n ) 是积累长度为N 的低通滤波器的脉冲响应。
雷达海杂波模拟即matlab仿真—田彪
海面雷达回波其实是各散射体后向散射 强度平均的结果，在某一个海面，它的总体 效果相当于把海面分割成许多小块(散射 体)，每个小块各自服从一定的统计特性。当 入射余角较大、雷达的波束较宽时（即高空
1
俯视低分辨率雷达），每个分辨单元里包含 的散射体数目较多，根据中心极限定理，回 波可以看作由大量自由随机运动散射元所组 成的总体回波，每个散射体的回波一般服从 高斯分布，课本上进行了严密的证明，窄带 正态噪声的包络服从瑞利分布，相位服从均 匀分。即对于低分辨力雷达(天线波束宽度大
对数正态(Lognomral)分布、Weibull分布对
海杂波幅度的拟合较好。为了更好的拟合脉
冲间的相关性和对海杂波幅度分布长尾特
性，Jakeman和Pusey在1976年提出了相关K
分布。
K分布的概率密度函数为：
r
fx(x) =
2ν aΓ(ν)2ν−1
⎜⎜⎛ ⎝
2ν a
x⎟⎟⎞ ⎠
⎛ Kν−t ⎜⎜
海平面
75度
DB
图 3 高空俯视
如图 3 所示，当导弹高空发射俯冲攻击 时，导弹的攻击角度即俯视角非常大，图中 为 75 度，此时导引头的雷达就处于一种高空 俯视的状态，其所面临的海面背景杂波具有 其不同的特点。
①. 雷达视场小，高空俯视时雷达天线朝向 趋向于竖直向下，雷达只能看到目标周 围很小的一块区域。
能具有较为严重的影响。为了提高雷达在海
杂波环境下的性能，必须对海杂波有较为清 楚的认识。机载导弹在低空平视和高空俯视
2 海杂波幅度统计特性 [3]
的情况下攻击海上目标时，雷达导引头如何 滤除海杂波的干扰，准确命中目标也是必须
基于MATLAB的雷达杂波建模与仿真研究
基于MATLAB的雷达杂波建模与仿真研究赵瑶瑶;周天【摘要】为评估杂波对雷达探测目标的影响,方便后续设计雷达探测算法,对雷达杂波信号特性进行研究.从杂波幅度分布模型、杂波功率谱模型、杂波仿真方法三个角度做了深入论述,并采用高斯杂波功率谱模型.通过MATLAB Simulink对威布尔分布、对数-正态分布以及K分布的幅度分布和数据序列进行仿真实验;实验结果与理论分析基本一致,证明了杂波模型的准确性,为雷达探测目标和抑制杂波干扰的设计提供参考依据.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】6页(P75-80)【关键词】雷达;MATLAB Simulin;杂波高斯谱【作者】赵瑶瑶;周天【作者单位】合肥工业大学安徽宣城242000;合肥工业大学安徽宣城242000【正文语种】中文【中图分类】TN950 引言雷达杂波通常指的是除雷达探测目标以外的散射回波。
随着雷达研究的不断深入、以及现代战场复杂密集的电磁环境信号，使得雷达环境杂波问题日益突出。
因此，通过预先模拟研究复杂环境下的雷达杂波特性，不仅为雷达探测目标算法设计提供依据[1]，而且有利于减少雷达开发时间、节约成本，具有非常重大的实际意义。
1 杂波幅度分布模型自从雷达杂波被定义以来，人们对杂波特性做了大量研究和试验，并建立了多种统计模型来更进一步分析杂波的形成机制。
其中，常见的杂波幅度分布模型有：瑞利分布、威布尔分布、对数-正态分布和 K分布[2]。
当雷达的杂波主要来源于气象干扰或雷达分辨率较低，此时杂波包络服从瑞利分布。
瑞利分布是一种极限分布，且分布主要受单一参数影响，同时该分布理论上可由中心极限定理推导得出。
由于瑞利分布拖尾最短，且杂波的同相与正交分量均满足高斯序列，故又称为高斯杂波[3]。
随着科技的不断进步，今后雷达分辨率在逐步提高的同时其分辨率模块体积越来越小，当雷达工作在小后坐角时，杂波具有更长的拖尾、且大多不符合高斯分布[4]。
雷达系统中杂波信号的建模与仿真
雷达系统中杂波信号的建模与仿真摘要本设计主要实现了杂波信号的建模与仿真。
系统的开发平台为MATLAB 7.1，运行平台为Window XP。
杂波模拟也就等于模拟同时具有特定的概率密度(PDF)和功率谱密度(PSD)的随机过程。
本设计首先用M文件S函数编写了十二种常用的杂波模块（包括Rayleigh分布、LogNormal分布、Weibull分布、K分布的Gaussian谱、Cauchy谱、AllPole 谱杂波模块），然后用SIMULINK里面自带的一些模块建立一个雷达系统，把杂波模块放进雷达系统中进行仿真。
最后用M文件编写程序改变杂波中的标准差，画出漏检测概率曲线图，并对雷达系统进行性能分析。
关键词：杂波；建模；仿真；MATLAB/SIMULINKTHE SIMULATION AND MODELING OFCLUTTER SIGNAL IN RADAR SYSTEMABSTRACTThis project models and simulates the clutter signal. The system develops in MATLAB 7.1, and runs in Windows XP. Radar clutter simulation is equal to the simulation of random process of certain Porbability Distribution Function (PDF) and Power Specturm Density(PSD). Firstly, we simulate the 12 kinds of commonly clutter module (including the Rayleigh, LogNormal, Weibull, K distribution and Power spectrum models: Gaussian, Cauchy, AllPole) using M-file S-Function, Next, we build a radar system using a number of modules in the SIMULINK, and simulate the radar system under diffrent clutter module. Finally, we run model in various standard deviation of clutter use M file, obtained BER curves and analysis the radar system performance.Key words:Clutter; Modeling; Simulation; MATLAB/SIMULINK目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 SIMULINK简介 (2)1.3 论文构成及研究内容 (3)2 杂波建模与模拟方法 (4)2.1 杂波建模 (4)2.1.1 雷达杂波幅度分布模型 (4)2.1.2 雷达杂波频谱分布模型 (8)2.2 相关杂波的模拟方法 (9)2.2.1相关高斯序列的模拟方法 (9)2.2.2相关对数正态分布杂波的建模 (10)2.2.3相关韦布尔分布杂波的建模 (11)2.2.4相关K分布杂波的建模 (12)3 雷达系统杂波信号的仿真 (15)3.1雷达系统的一般工作模型 (15)3.2雷达系统中杂波信号的仿真 (15)3.3雷达系统中其它杂波信号的仿真 (20)4 雷达系统性能分析 (22)4.1瑞利杂波条件下雷达系统的性能分析 (22)4.2四种不同杂波条件下雷达系统的性能比较 (23)5 结束语 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)附录A（sfun_RayleighGaussian.m函数程序） .......................................................... (29)附录B（sfun_RayleighCauchy.m函数程序） (31)附录C（sfun_RayleighAllPole.m函数程序） (32)附录D（sfun_LogNormalGaussian.m函数程序） (33)附录E（sfun_LogNormalCauchy.m函数程序） (34)附录F（sfun_LogNORMALAllPole.m函数程序） (35)附录G（sfun_WeibullGaussian.m函数程序） (36)附录H（sfun_WeibullCauchy.m函数程序） (37)附录I（sfun_WeibullAllPole.m函数程序） (38)附录J（sfun_KGaussian.m函数程序） (39)附录K（sfun_KCauchy.m函数程序） (40)附录L（sfun_KAllPole.m函数程序） (41)附录M（瑞利杂波下系统的漏检测概率计算程序） (42)附录N（十二种常用杂波下系统的漏检测概率计算程序） (43)附件 (45)附件一开题报告 (45)附件二英文原文 (52)附件三英文译文 (79)1 绪论1.1 课题背景及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[1]。
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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)1.1课题背景与研究意义 (1)1.2杂波仿真技术的发展和研究现状 (1)1.3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 (5)2.1机载雷达地杂波回波谱分析 (5)2.1.1 主瓣杂波频谱 (5)2.1.2主瓣杂波频谱分析 (7)2.2机载雷达地杂波仿真原理 (8)2.2.1基本雷达方程 (8)2.2.2杂波信号的特性 (9)第三章机载雷达地杂波仿真实现 (12)3.1高斯分布统计模型 (12)3.2非高斯分布统计模型 (14)3.2.1对数正态（Lognormal）分布 (14)3.2.2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)3.4机载雷达不确定场地地面杂波仿真 (22)3.4.1模型假设及输入参数 (22)3.4.2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1.1课题背景与研究意义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。
从理想雷达系统设计过程中知道，雷达设计的目的提出之后，首先要考虑的是环境的影响，地海杂波环境对雷达性能的发挥是一个严重的负担，尤其是机载下视雷达，会遇到更加恶劣的杂波环境，能否正确估计杂波对雷达性能的影响，是雷达系统成败的关键之一。
杂波特性研究室一项重要的基础性的研究工作。
它不仅是雷达，特别是机载雷达的需要，也是微波遥感等新兴技术发展的需要。
机载雷达遇到的地面杂波不仅强度大，多普勒频谱宽，而且可能在所有的距离上成为目标检测的背景；另一方面，雷达机载飞行地域广、地形地貌多种多样，仅使用一些简单的、典型的杂波数据已不能满足需要。
因此，机载雷达杂波的研究和计算已经成为机载雷达最基本和最关键的课题之一。
只有弄清楚地面/海面杂波的特性，才能够正确地确定机载雷达方案，选择主要的技术参数。
例如：1.只有根据各种地形和海面杂波的主要特征参数，并经过严格的杂波计算，才能得到比较准确的杂波强度和频谱数据，从而在这个基础上确定雷达的技术方案，对信号质量、系统动态范围、天线副瓣电平等指标提出要求。
2.只有弄清楚杂波的分布特性及参数，才能恰当的设计杂波抑制器的频率响应特性和恒虚警处理器，更加有效地消除主瓣杂波，并在一定的副杂波背景中检测目标。
3.雷达信号模拟器是调整和检验机载雷达性能的必要手段，但只有在弄清楚杂波的特性参数以后，才能够对信号及杂波模拟器提出合理的、准确的要求。
1.2杂波仿真技术的发展和研究现状杂波研究与模拟经过几十年的发展，目前仍是十分活跃的话题。
杂波的数字模拟对于测试雷达性能以及雷达系统的设计、分析以及调试具有非常重要的意义。
雷达的作用距离、分辨能力、测量精度和单值性等性能指标对信号处理技术提出越来越高的要求。
在实现最佳处理并保证一定信噪比的前提下，测量精度和分辨力对信号形式的要求是一致的。
我们通常根据不同的情况，结合雷达截面积及其起伏特性，对目标信号进行建模仿真。
真实的世界是错综复杂的，要为其建立精确的数学模型是一件极其困难的事情，而建立的这些数学模型通常是近似的、片面的，对雷达杂波的研究过程也是如此。
雷达杂波仿真技术在几十年的发展过程中，经过了一个由浅到深、由简到繁、由粗到细的过程。
目前使用杂波模型主要有三种方式：描述杂波幅度和功率谱的统计模型，描述杂波散射与频率、极化、俯角、环境参数等物理量单元机理的机理模型，描述由试验数据拟和0之间依赖关系的关系模型。
从二十世纪七十年代以来，人们一直致力于雷达统计模型的研究。
在早期的工作中，认为杂波是一种高斯噪声，为杂波提供了一种结果非常简单的模型。
后来通过对窄脉冲雷达的测量发现用高斯分布来描述杂波是不够的，杂波的分布函数表现出一个较长的拖尾，明显长于高斯分布模型。
因此，在八十年代，人们又提出了对数正态(lognormal)分布和weibull分布来拟合数据。
随着研究的深入，一种半实验化模型K分布被提出，并逐渐成熟起来。
目前国内外对杂波的仿真方法主要有零记忆非线性变化法(Zero Memory Nonlinerity，ZMNL)、球不变随机过程法(Spherically Invariant Random Process，SIRP)和随机微分方程法(SDE)。
雷达杂波的研究始于第二次世界大战期间，科学家经过半个多世纪的努力，已将其发展成为雷达技术中一个单独的领域，而不再是当初“杂波”概念。