相参相关Weibull分布海杂波建模与仿真
文章编号:1006-1630(2007)04-0058-04
相参相关Weibull分布海杂波建模与仿真
宁汀汀,谢亚楠(上海卫星工程研究所,上海200240)
摘要:介绍了一种用零记忆非线性变换(ZMNL)模拟具高斯谱特性的相参相关Weibull分布海杂波的方法。由正交白高斯噪声序列经线性滤波器产生相关的正交高斯序列,用ZMNL将该序列通过非线性变换为相参相关Weibull杂波。仿真结果表明,该法形成的海杂波信号与理论值吻合较好,方法可行。关键词:海杂波;Weibull分布;相参;相关高斯随机序列;零记忆非线性变换中图分类号:O451文献标识码:A
ModelingandSimulationofInterferenceCorrelatedWeibullDistributionSeaClutter
NINGTing-ting,XIEYa-nan(ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering,Shanghai200240,China)
Abstract:AmethodofimitatinginterferencecorrelatedWeibulldistributionseaclutterwithGaussionspectrumbyusingzeromemorynonelinearity(ZMNL)transformwasputforwardinthispaper.ThecorrelatedorthogonalGaussionsequencewasproducedfromorthogonalwhiteGaussionnoisesequencethroughlinearfilter.ThenthecorrelatedorthogonalGaussionsequencewastransferredtotheinterferencecorrelatedWeibullclutterthroughnonelineartransformbyusingZMNL.Thesimulationshowedthattheseaclutteracquiredbythismethodwasagreedwiththetheoreticone.Themethodwasfeasible.Keywords:Seaclutter;Weibulldistribution;Interference;CorrelatedorthogonalGaussionsequence;Zeromemorynonelinearitytransform
收稿日期:2006-08-09;修回日期:2006-10-12作者简介:宁汀汀(1983),女,硕士,主要从事地面动目标检测以及合成孔径雷达信号处理等研究。0引言海杂波是海面回波中雷达显示器中不需要的部分,它的存在会使目标模糊。杂波的起伏统计特性对雷达目标检测算法设计和杂波相消处理器输入信杂比计算的影响较大,杂波的频谱特性与目标检测和脉冲多普勒滤波器设计相关。因此,快速有效模拟海杂波对雷达系统的设计,以及雷达性能的分析和改善非常重要。目前,模拟具一定概率分布的随机序列的方法已趋于成熟。形成具一定概率分布的相关随机序列方法也在研究中,其中经典的有两种。一是球不变随机过程法(SIRP),其基本思路是:产生一相关的高斯随机序列,用特定的概率密度函数的随机序列进行调制[1]。该法受所求序列的阶数及自相关函数的限制,且计算量大,不易形成快速算法。二是ZMNL,其基本思路为:产生一相关的高斯随机序列,经某种非线性变换获得需要的相关非高斯随机序列[2]。该法的特点是输入与输出序列间为复杂的非线性关系,因此须寻找输入序列与输出序列相关函数间的非线性对应关系[3]。与SIRP法相比,ZMNL法的计算量小,较易形成快速算法,且通用性较好。本文采用ZMNL,对具高斯谱特性的相参相关Weibull分布海杂波的建模进行了研究。
1相关高斯随机序列形成ZMNL的原理如图1所示。图中:Y(k)为输入信号W(k)经滤波器H(z)后的函数;Ay(k),exp((j(k))分别为Y(k)经极坐标变换后的幅值和相位部分;Ax(k)为Ay(k)用ZMNL经系列非线58上海航天AEROSPACESHANGHAI2007年第4期性变换的输出信号;X(k)为幅值为Ax(k)、相位为(k)的复信号。此处:j为虚数。
图1ZMNL原理Fig.1PrincipleofZMNL
为产生相参相关Weibull杂波序列,需由不相关、独立同标准正态分布的随机序列生成相关的高斯随机序列,可通过频域变换和时域滤波等实现。因生成序列长度N为任意值,当N很大时,时域变换较难实现(涉及NN的相关系数矩阵开平方),故本文采用频域变换法产生相关高斯分布序列。原理如图2所示[4]。图中:Sv(w)为输入功率谱密度;v,V(w)分别为服从标准正态分布、功率谱密度为1的输入信号及其傅里叶变换;H(w)为相位是(w)的频谱函数;Sy(w)为信号v通过滤波器H(w)后得的信号功率谱函数;y为输出信号,服从均值为0、方差为1的标准正态分布N(0,1)。
图2相关高斯序列产生的原理框图(频域方法)Fig.2GenerationofcorrelatedGaussclutter(frequencydomain)
设杂波的功率谱密度为Sy(w),x(n)为服从N(0,2)分布的复独立高斯白噪声序列,则有Sx(w)=2。对离散随机序列,可用功率谱密度研究线性系统输出随机过程的统计特性,有|线性系统转移函数|2=输出功率谱密度输入功率谱密度.因此,当x(n)通过系统响应为H(w)的线性时不变系统,输出复平稳随机序列时,其Sy(w)=|H(w)|2Sx(w)。为具物理可实现性,取合适的构造系统响应:H(w)=Sy(w)ej(w).对Y(w)进行逆傅里叶变换就可得满足Sy(w),且幅值为高斯分布的复随机序列。可将相关高斯序列视为成零均值白高斯随机信号作用于数字滤波器的响应,因此相关高斯序列产生实际上即为设计具一定功率谱相关特性的数字滤波器[5]。
2相参相关Weibull分布海杂波形成Weibull分布的概率密度函数P(x)=pqxqp-1exp-xqp.式中:q为尺度参数,表示分布的中位数;p为形状参数,表示分布的偏斜度,p=2时为瑞利分布,p=1时为指数概率密度函数,根据不同的海情p的取值范围为1.4~2.0;x为服从Weibull分布的海杂波信号,且x0。一般,可将雷达杂波模拟为一实随机过程,相关检测时,只保留杂波的同相分量而舍弃正交分量。但随着信道技术的发展,先进雷达信道多为正交相参信道,因此较完整的杂波模拟须考虑正交输出。据此,本文对海杂波建模进行了优化。建立由一线性滤波器和一非线性零记忆变换设备等组成的相参相关Weibull杂波形成模型,其中输入为一复高斯噪声序列。模型如图3所示。图中:n1(i),n2(i)为两正交的白高斯噪声序列;x(i),y(i)为具理想自相关特性的正交高斯序列;w(i)为输出信号。
图3相参相关Weibull杂波形成模型Fig.3GenerationofnormalcorrelatedWeibul-ldistributedclutter
该模型中:相参相关Weibull杂波的形成包括两部分:左侧为正交的白高斯噪声序列经线性滤波器产生相关的正交高斯序列;右侧为采用ZMNL将正交高斯序列经一系列非线性变换形成相参相关Weibull杂波,输入输出间为非线性关系,具体实现如下。由图3得:u=x(x2+y2)(1p-12)=Acos;592007年第4期宁汀汀,等:相参相关Weibull分布海杂波建模与仿真v=y(x2+y2)(1p-12)=Asin.式中:A为幅值,且A=(x2+y2)1/p;=arctan(y/x)。其中,A,相互独立。w(i)为正交信号,u(i),v(i)分别为其实部和虚部。因ZMNL模型的非线性,为获得精确的Weibull分布模型须建立相关高斯分布随机序列与相关Weibull分布随机序列的相关函数间的关系。定义相关函数ij=E[wk,i,wk,j]-E[wk,i]E[wk,j]D2[wk,i]D2[wk,j],k=1,2.
式中:E为数学期望;D2为方差;i,j=1,,N;k=1,2。其中:w1,i,w1,j相关;w2,i,w2,j相关,而w1,i,w2,j独立。则相关系数sij=2(1+1p)/[(1+2p)-2(1+1p)][2F1(-1p,-1p;1;2ij)-1].式中:2F1()为高斯超几何分布;()为伽马函数[6]。
3仿真取p=1.5,q=2,回波数为2000(重复周期越多,仿真结果越佳),脉冲重复频率为1000Hz。设产生的非高斯分布序列具高斯型频谱,用两个半功率点间的频谱密度定义高斯型功率谱密度,即
S(w)=exp-ww3dB2。此处:为一常数,应满足S(w3dB)=0.5,即=1.665。仿真中只使用滤波器的冲激相应,故无须考虑滤波器的具体结构。直接用h(k)的复数形式进行卷积。仿真所得相参相关Weibull分布杂波如图4所示。
仿真的海杂波数据的幅值与理论分布的比较如图5所示。由图可知,在杂波幅值主要分布区间0~4(由图4可知)中两者较吻合。仿真的海杂波数据的频谱特性与理论分布的比较如图6
所示。由图可知,两者较接近。本文方法存在误差的主要原因是产生高斯分布独立白噪声为伪随机序列。对随机信号,其本身的傅里叶变换并不存在,只能用功率谱密度表征其平均谱特性。因此,在统计意义下了解随机信号就要求估计其功率谱密度,其功率谱不是单位恒值。图4相参相关Weibull杂波时域波形Fig.4Time-domainwaveofnormalcorrelatedWeibul-ldistributedclutter
图5相参相关Weibull分布杂波幅值与理论分布的比较Fig.5ComparisonofnormalcorrelatedWeibul-ldistributedclutteramplitudewiththeoreticone
图6相参相关Weibull
分布杂波频谱与理论值的比较Fig.6ComparisonofnormalcorrelatedWeibul-ldistributedclutterspectrumwiththeoreticone60上海航天AEROSPACESHANGHAI2007年第4期4结束语随着现代雷达技术的发展,海杂波的精确建模和仿真已显得越来越重要。本文在考虑先进雷达信道为正交相参信道的基础上,对具高斯谱特性的相参相关Weibull分布海杂波进行了建模。仿真结果表明,该方法与理论值较吻合,证明其有效。用此法形成的海杂波,可用于雷达信号模拟、雷达图像分析和雷达系统设计。
一种新的相关相干k分布杂波建模与仿真方法
一种新的相关相干k分布杂波建模与仿真方法
杨俊岭;魏星;黄晓斌;万建伟
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2007(23)2
【摘 要】根据K分布杂波的两个正交分量可由两列相互独立的高斯矢量的加权乘积和,精确或近似构成的原理,本文提出了一种新的相关相干K分布杂波建模与仿真方法.相比经典的零记忆非线性变换(ZMNL)和球不变随机过程(SIRP)法,该方法可以仿真自相关函数(acf)为任意复数的杂波序列,同时由于不需要进行非线性变换,运算速度得到显著改善.仿真结果证明了这种方法的有效性.
【总页数】5页(P268-272)
【作 者】杨俊岭;魏星;黄晓斌;万建伟
【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,长沙,410073
【正文语种】中 文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.一种相干复合高斯海杂波仿真方法 [J], 张社国;薛文虎;白海东
2.一种近海岸环境下的复合杂波幅度分布建模与仿真方法 [J], 姜斌;和湘;黎湘;郭桂蓉 3.SIRP法相干K分布雷达海杂波建模与仿真 [J], 陈志刚
4.SIRP法相干相关K分布雷达杂波的建模与仿真 [J], 吕雁;史林;杨万海
5.一种新的相干k分布模型及其在海杂波仿真中的应用 [J], 杨俊岭;吕韶昱;万建伟
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海杂波幅度分布模型的研究
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海杂波幅度分布模型的研究
作者：宋莹 姬光荣
来源：《现代电子技术》2015年第19期
摘 要： 为改善雷达检测目标的能力，基于对海杂波幅度特性的分析，采用瑞利分布、韦布尔分布、对数正态分布、K分布进行仿真，并与实测数据对比，分析了四种分布方式的拟合特点。由结果可知，雷达处于低分辨率高擦地角时，适用于瑞利分布；当雷达处于高分辨率低擦地角时，适用于其余三种分布，其中正态分布拟合的效果较好。由四种分布的参数拟合图知，K分布参数可以作为特征参量，更好地将主、次目标单元分离开来，为提高雷达检测能力提供依据。
关键词： 海杂波； 幅度特性； 分布模型； 曲线拟合
中图分类号： TN911.7⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2015）19⁃0015⁃04
Abstract： To improve the detection ability of radar target， Rayleigh distribution， Weibull
distribution， lognormal distribution and K distribution were simulated based on the analysis of
amplitude characteristics of sea clutter. The fitting characteristics of the four distributions are analyzed
by comparing with the measured data. The analysis results show that Rayleigh distribution is suitable
for the situation when the radar is in low resolution and high grazing angle. Other distributions are
高重频模式下的海杂波仿真方法
高重频模式下的海杂波仿真方法
易声奇;张智军;祝锋;汪军
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2011(008)008
【摘 要】机载脉冲多普勒雷达在高重频模式下的海杂波仿真精确度是影响整个雷达系统仿真的先决因素.在分析基于网格法的杂波功率谱模型的前提下,设计了一种利用杂波功率谱进行时域重构,产生幅度分布服从对数-正态分布海杂波的仿真模型.仿真结果与理论值吻合较好,说明仿真开发模式是可行的,仿真模型是正确、有效的.
【总页数】4页(P171-173,177)
【作 者】易声奇;张智军;祝锋;汪军
【作者单位】空军工程大学工程学院,西安710038;空军工程大学工程学院,西安710038;空军工程大学工程学院,西安710038;空军工程大学工程学院,西安710038
【正文语种】中 文
【中图分类】TN955
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1.海杂波建模与仿真方法研究 [J], 顾云涛
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3.一种连续多脉冲相参海杂波的仿真方法 [J], 屈高龙;王文光;翟宇霄
4.基于K分布舰载雷达海杂波仿真方法研究 [J], 曹艳霞;李国君 5.基于概率定义扩展样本的机载雷达空间和时间相关海杂波数据仿真方法 [J], 毛辉煌;谢文冲;徐鹏;刘畅
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基于ZMNL方法的海杂波模型仿真探讨
基于ZMNL方法的海杂波模型仿真探讨
摘要 海杂波作为环境波形中最为复杂的一种波形，常利用瑞利分布、对数正态分布、韦伯尔分布和K分布等几种常见模型对其进行描述。本文主要介绍利用零记忆非线性变换法（ZeroMemory Nonlinearity）對于雷达波形进行仿真。
关键词 海杂波；零记忆非线性变换法；杂波统计模型
雷达杂波干扰历来是雷达科技工作者和观测者十分关注的课题，很多情况下，限制雷达探测能力的不是接收机的内部噪声，而是环境杂波。研究杂波的形成机理，杂波的反射强度与雷达参数的关系，讨论杂波的分布特性等这些都可以为制定雷达方案、选择雷达参数，采取各种抗杂波的措施、杂波模拟等工作提供理论依据，指明技术方向，避免雷达的设计研究工作一定程度上的盲目性。近半个世纪以来，人们对雷达杂波问题进行了大量的理论研究和试验测定，对雷达杂波的特性认识已经逐渐深入。先后建立了几种雷达杂波统计模型，包括瑞利分布、对数正态分布、韦伯尔分布和K分布等。对杂波进行分析，建立准确的杂波统计模型以及相应的仿真方法，一方面可以为雷达模拟器提供逼真的杂波环境模型；另一方面，也有助于雷达杂波滤波器的设计和实现，提高抑制杂波的能力，提高雷达探测性能。所以，雷达环境特性的研究，对提高雷达性能有着十分重要的意义，特别是面对现代目标隐身技术和超低空突防的威胁，愈加显得重要。
现代雷达系统越来越复杂。在雷达研制和生产的各个阶段，都离不开对雷达性能和指标的测试。如全部采用外场测试，将消耗大量的人力、物力、财力且易受天气状况影响，延长研制周期。而利用现代仿真技术和数字电路技术的雷达信号模拟器，以其经济灵活和可重复性等优点，已成为雷达系统的设计、开发和测试中不可缺少的重要组成部分。一些技术发达国家都比较普遍的使用雷达信号模拟器，凡是用雷达作为探测手段的武器系统，一般都配有比较先进的雷达信号模拟器，以便逼真地模拟威胁背景。因此，研制高性能的雷达信号模拟器是我军武器装备发展所迫切要求的下，以计算机为基础的仿真是目前雷达界公认的以可控方式经历和测量全部雷达性能的唯一办法。
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© Vol. 18 No. 8 2006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006
·2289·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) 08-2289-04
Sea Clutter Characteristic Analysis and Simulation Based on Multi-fractal Model
SHI 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
K分布海杂波的建模与仿真
２００８年８月 第３１卷第４期 舰船电子对抗 ＳＨＩＰＢ０ＡＲＤ ＥＩ ＥＣＴＲ０ＮＩＣ Ｃ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ Ａｕｇ．２００８ ＶｏＩ．３１ Ｎｏ．４
Ｋ分布海杂波的建模与仿真
李 敬 （船舶重工集团公司７２３所，扬州２２５００１）
摘要：Ｋ分布是一种新构造的混合模型。介绍了用接受一拒绝法产生Ｋ分布随机序列的方法，并让随机序列通过指 定谱分布的线性系统最终产生具有特定谱分布的Ｋ分布序列。 关键词：接受一拒绝法；Ｋ分布；高斯谱 中图分类号：ＴＮ９５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ３２—１４１３（２００８）０４—００１５—０３
Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｋ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｅａ Ｃｌｕｔｔｅｒｓ ＬＩ Ｊｉｎｇ （Ｔｈｅ ７２３ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＳＩＣ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ ２２５００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉＳ ａ ｎｅｗ ｍｉｘ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ Ｋ ｄｉｓ— ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｎｄｏｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｂｙ ｔｈｅ ａｃｃｅｐｔ—ｒｅｆｕｓｅ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｌｅｔｓ ｔｈｅ ｒａｎｄｏｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｐａｓｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｏｓｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｔｈｅ Ｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｃｃｅｐｔ—ｒｅｆｕｓｅ ｍｅｔｈｏｄ；Ｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；Ｇａｕｓｓｉａｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
０ 引 言 随着雷达技术的发展以及现代战争的需要，人 类对海杂波更加关注，通过对得到的海杂波数据进 行分析，可以得出海杂波幅度的概率密度分布以及 其频谱特性，就可以有效地仿真不同海情下的海杂 波数据以进行杂波模拟。研究表明大部分海杂波幅 度服从Ｋ分布，其功率谱属高斯谱。Ｋ分布模型不 仅能很好地满足所观察的海杂波特性，而且包括了 雷达重频脉间的相关性能，为雷达目标相关特性的 定量处理提供了依据。Ｋ分布作为一种新构造的 混合模型，是目前公认能精确反映雷达杂波的模型 之一。 １ 幅度为Ｋ分布的随机序列 在Ｋ分布模型中，海杂波回波的幅度被描述为 两个因子的乘积，第一部分是斑点分量（即快变化分 量），它是由大量独立散射体的反射进行相参叠加而 成的，符合瑞利分布；第二部分是基本幅度调制分量 （即慢变化），它反映了与海面大面积结构有关的散
地海杂波对雷达成像的影响——幅度统计分布
地杂波对雷达成像的影响
背景
在雷达系统的设计和分析、微波遥感资料的研究过程中，人们需要了解地物回波特性。特别是对于机载雷达，其必须在强杂波环境监测目标。所以研制机载雷达时首先要明确杂波模型，以便更好地分析强杂波环境下的目标成像问题。
一般的地物分类可包括：楼群、草地、树林、庄稼地、湖泊等。此案例将分析湖泊地形的杂波，并模拟其对ISAR成像的影响。
基于统计特性的地海杂波建模
➢ 地海杂波幅度统计模型:
地海杂波统计模型主要有：Raylaigh分布、Log-Normal分布、Weibull分布、复合K分布、混合高斯分布。
Raylaigh分布杂波幅度概率密度函数为：
其中x为随机数，γ为Raylaigh参数。
Log-Normal分布杂波幅度概率密度函数为：
其中u为阶梯函数，为尺度参数，δ为形状参数。
Weibull分布杂波幅度概率密度函数为：
其中b为形状参数，u为阶梯函数。
复合K分布杂波幅度概率密度函数为：
.
. 2
其中x为随机数，K为得二阶修正v阶贝塞尔函数，Γ为gamma函数σ
为尺度参数。
混合高斯分布：
设{}为二阶零均值高斯混合噪声序列，则该序列可看作是概率从。高斯μ()中得到的样本之和，m维高斯混合模型概率密度函数如下：,
➢ 地海杂波实验值拟合算法（统计模型参数估计方法）
常见拟合算法：矩估计法（MOM）、最大似然估计法（ML）、最小二乘法（LS）、遗传算法（GA）。
➢ 杂波分析流程图
➢ 根据实验、杂波模型拟合分析，各种地面情况的参数估计方法归纳如下表： .
. 3
在对比各种参数估计方法的吻合度后得出5种类型地杂波对应的最佳策略：
案例：湖泊杂波建模
➢ 湖泊杂波生成：
下图为湖泊杂波不同方法建模的D值，D值越小说明建模方法越接近实验值。
由下图可见，weibull分布最适合湖泊杂波建模。
湖泊杂波： .
. 4
weibull分布的杂波：
改进的基于迭代算法的Weibull分布杂波模拟方法
改进的基于迭代算法的Weibull分布杂波模拟方法
吕世芳;刘以安;戴娟
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2012(037)009
【摘 要】杂波在雷达环境模拟中具有非常重要的地位.基于ZMNL(无记忆非线性变换法)的Weibull分布雷达杂波模型,可以很好地描述海杂波.但这种模型,因其非线性变换前后相关系数之间的关系公式复杂,很难用直观的方法求解.针对这一问题,提出了用迭代算法来求解该非线性公式的过程,并给出了应用该方法进行杂波仿真的具体步骤及仿真结果,证明了该方法的准确、可行性.
【总页数】4页(P89-91,94)
【作 者】吕世芳;刘以安;戴娟
【作者单位】江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122;江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122;常州信息职业技术学院,江苏 常州 213164
【正文语种】中 文
【中图分类】TN955
【相关文献】
1.一种基于自适应粘滞Landweber算法的雷达杂波模拟方法 [J], 薛永生;高玉章
2.一种改进的Weibull分布杂波仿真方法 [J], 姜斌;和湘;黎湘;王宏强;郭桂蓉
3.基于改进的ZMNL和SIRP的K分布杂波模拟方法 [J], 朱洁丽;汤俊
4.基于改进MLE-NR方法的杂波Weibull分布模型参数估计 [J], 侯志;崔璨;张铎;吴文
5.基于ZMNL的Pareto杂波模拟改进方法 [J], 傅俊滔; 周国安; 陈红
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基于SIRP法的相关韦布尔分布雷达杂波仿真
第３期 ２０１１年６月 雷达科学与技术
ｍａｄａｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＶｏＬ ９ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ ２０１１
基于ＳＩＲＰ法的相关韦布尔分布
雷达杂波仿真
李青华。孔令讲，杨晓波
（电子科技大学电子工程学院，四ＪＩＩ成都６１１７３１）
摘 要：推导了韦布尔分布参量满足的最大似然（ＭＬ）估计方程和其为球不变随机矢量（ＳＩＲＶ）的条 件，给出了模拟相关韦布尔分布雷达杂波的原理和流程。在此基础上，基于球不变随机过程（ＳＩＲＰ）法仿真 了具有高斯谱的韦布尔分布及其特例——瑞利和指数分布，弥补了零记忆非线性（ＺＭＮＬ）法不能独立控制 边缘概率密度函数（ＰＤＦ）与相关函数的不足。最后不仅验证了模拟数据的ＰＤＦ与理论分布，估计的功率谱 与理论谱的吻合程度，而且分析了ＭＩ 估计的分布参数与真实值之间的相对误差。结果表明，基于ＳＩＲＰ法 仿真相关韦布尔分布雷达杂波是有效的。 关键词：球不变随机过程（ＳＩＲＰ）；相关韦布尔；Ｍ１ 估计；零记忆非线性（ＺＭＮＩ ）
中图分类号：ＴＮ９５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６＂７２—２３３７（２０１１）０３—０２５３—０６
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｗｅｉｂｕｌｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｄａｒ Ｃｌｕｔｔｅｒ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＩＲＰ Ｍｅｔｈｏｄ
ＬＩ Ｑｉｎｇ—ｈｕａ，ＫＯＮＧ Ｌｉｎｇ—ｊｉａｎｇ，ＹＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｂｏ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１１７３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｒｉｖｅｓ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ（ＭＬ）ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｓｐｈｅｒｉｃａｌｌｙ ｉｎｖａｒｉ ａｎｔ ｒａｎｄｏｍ ｖｅｃｔｏｒｓ（ＳＩＲＶ）ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｗｅｉｂｕｌｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｏｆ ｅｏｒｒｅｌａ— ｔｅｄ Ｗｅｉｂｕｌｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｃｌｕｔｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ，Ｗｅｉｂｕｌ１ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉａ１ ｃａｓｅｓ－－Ｒａｙｌｅｉｇｈ ａｎｄ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ Ｇａｕｓｓｉａｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｓｐｈｅｒｉｃａｌｌｙ ｉｎｖａｒｉ— ａｎｔ ｒａｎｄｏｍ ｐｒｏｃｅｓｓ（ＳＩＲＰ）ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｕｐ ｔｈｅ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｔｈａｔ ｚｅｒｏ ｍｅｍｏｒｙ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ（ＺＭＮＬ） ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎｎ’ｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｍａｒｇｉｎａｌ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＰＤＦ）ａｎｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ＰＤＦ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｇｒｅｅ— ｍｅｎｔ，ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ＭＬ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒｕｔｈ—ｖａｌｕｅｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｗｅｉｂｕｌ１ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｃｌｕｔｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＩＲＰ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｐｈｅｒｉｃａｌｌｙ ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｒａｎｄｏｍ ｐｒｏｃｅｓｓ（ＳＩＲＰ）；ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｗｅｉｂｕｌｌ；ＭＩ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｚｅｒｏ ｍｅｍｏｒｙ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ（ＺＭＮＩ ）
雷达杂波建模与仿真
雷达杂波建模与仿真
林澄清;赵修斌;张光景
【期刊名称】《现代防御技术》
【年(卷),期】2010(038)004
【摘 要】雷达的环境杂波在雷达环境模拟中具有重要的作用,其特性可以用幅度分布特性和频率分布特性来描述.详细分析并建立了Rayleigh, LogNormal, Weibull分布和K分布等几种概率分布的雷达杂波模型,并对雷达中常见的地杂波、气象杂波、箔条杂波、海杂波等各种雷达杂波类型进行建模仿真,重点是结合ZMNL的方法特点给出具体的实现过程.最后给出了模拟杂波数据的概率密度和功率谱密度曲线,进一步验证了ZMNL杂波建模的有效性和准确性,该方法产生的杂波信号可以用于杂波模拟系统.
【总页数】6页(P116-121)
【作 者】林澄清;赵修斌;张光景
【作者单位】空军工程大学,电讯工程学院,陕西,西安,710077;中国人民解放军94750部队,福建,龙岩,366200;空军工程大学,电讯工程学院,陕西,西安,710077;中国人民解放军94750部队,福建,龙岩,366200
【正文语种】中 文
【中图分类】TN957.51;TP391.9
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