海面雷达杂波建模技术研究

为了能在强烈的海杂波背景下检测到目标信号,从而提高海面雷达的杂波可见度,使海面雷达具有更高的分辨率和可靠的监测性能,在精确的描述海杂波特性的基础上,详细研究了杂波散射机理建模、杂波统计建模和杂波非线性建模3种海面雷达杂波建模关键技术。     

基于2分随机乘法模型的多重分形海杂波建模研究

为准确建立海杂波模型,将乘法模型与多重分形相结合引入到高分辨率海杂波建模研究中,提出了一种基于2分随机乘法模型的多重分形海杂波建模方法,理论上分析了模型的多重分形特性,并从实测海杂波数据中提取了倍乘因子的分布特性,提出了基于Beta分布的倍乘因子构建方法,仿真得到了海杂波数据。通过对瑞利分布、韦布尔分布和对数正态分布的比较分析以及K-S的统计检验,验证了2分随机乘法模型的合理性,这为高分辨率雷达的海杂波建模研究及其背景下的目标检测研究奠定了理论基础。     

海杂波反射系数模型及雷达回波信号计算方法

当雷达在海面下视工作时,较强的海杂波信号会严重影响雷达的目标检测和分析能力。由于海杂波对于不同用途的雷达所表现出的特征可能有极大的差别,因此,只有分析并掌握海杂波对雷达的影响特征,才能设计出合适的信号处理方法,并预测出雷达的检测性能。基于雷达的海面试验数据,提出了一种海杂波反射系数模型,并在此基础上提出了一种实时计算海杂波回波信号强度的方法。通过对比理论海杂波计算结果与雷达的实测海杂波结果,验证了所提算法的有效性和可行性。     

基于分维特性的舰船雷达目标的检测

在强杂波背景下设计有效的海上雷达目标检测器是相当困难的。本文提出了一种基于海面散射的分维持性的雷达目标检测方法。它利用海上目标雷达回波与海杂波在分维持性上的差异来对海上舰船目标进行检测。将该方法用于实地录取的舰船雷达弱目标的回波,取得了较好的检测效果。     

天波超视距雷达海杂波多普勒特性分析

首先对天波超视距雷达波束入射余角范围进行估算,再根据高频电磁波与海面相互作用产生Bragg谐振散射的特性,对一阶海杂波的产生机理进行了分析,得到了一定入射余角条件下一阶海杂波的多普勒频移特性。结合产生二阶海杂波的三种情况,分析了二阶海杂波的多普勒特性,并指出了天波超视距雷达对海探测舰船目标的困难性。     

雷达杂波建模与仿真

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。     

一种基于模拟退火算法的雷达杂波仿真方法

分析了目前常用的杂波建模方法,阐述了最大熵分布的重要作用,提出了一种杂波幅度的统计建模方法,通过提取实测杂波数据的中心矩来对杂波幅度的随机特性进行描述,并通过模拟退火算法对杂波数据进行仿真。最后利用McMaster大学IPIX雷达的一组实测海杂波数据对算法进行了验证,结果表明,仿真数据与实测数据的最大熵分布具有很高的拟合程度。     

多重分形海杂波建模新方法

为了建立具有多重分形特性的海杂波模型,提出了基于分数布朗运动模型和多重分形理论的海杂波建模新方法。该方法通过对分数布朗运动进行随机时间抽样,产生近似多重分形的随机过程,用以模拟海杂波时间序列。Matlab仿真结果表明:模型产生的时间序列可以有效地模拟海杂波的多重分形特性。     

基于GIS的对海雷达网探测效能仿真

对海监视是雷达的一个重要应用方向,为定量分析对海雷达网的探测效能,基于地理信息系统(GIS)环境和数字高程模型(DEM),对雷达网探测威力进行了直观显示和遮挡建模;对视距附近舰船目标和海杂波的雷达反射截面积进行了分析和建模,并从静态和动态两方面进行对海探测效能的仿真。仿真结果表明,标准大气传播时,对海探测效能主要受到雷达天线架高和海杂波的影响,海杂波主要影响小目标探测;当存在波导现象时,对海探测效能必须考虑超视距的影响。仿真结论和雷达网实际对海探测结果相一致,可用于作战模拟和新战法研究。     

混沌理论在雷达中的应用

混沌动力学作为一门新学科已经引起了世界各国科学界的重视,是近年来非线性科学领域的热门学科,混沌系统初值的敏感性和两个混沌系统间同步的实现,使得混沌用于保密通信成为可能,海杂波的混沌特性使人们开始探索混沌在雷达中的应用.研究表明,混沌在杂波分析与建模、信号检测、目标识别及伪随机码波形设计等领域内取得了可喜的成果.研究了混沌在雷达中的应用,分析了目前混沌在雷达中的应用现状,预测了未来研究发展的趋势.     

低入射余角下雷达海杂波的建模与仿真

研究了低入射余角下雷达海杂波的建模、仿真算法及实现问题。根据实际背景 ,对实测数据进行深入讨论 ,建立起一个较为准确的海杂波幅度分布模型与功率谱模型 ;针对非相参和相参两种雷达体制 ,分别采用修正的零记忆非线性变换法和球不变随机过程法来实现具有给定相关性的K分布随机数序列的产生 ,并以VisualC + +为平台实现了仿真软件。仿真结果证明了模型和算法的有效性。     

基于超低空工作的无线电引信建模与仿真

以超低空掠海飞行的导弹为研究背景,给出了引信数学模型,并通过嵌入海杂波数学模型,实现对已有引信仿真系统的完善。仿真结果表明,完善后的引信仿真系统,能够仿真目标与海面的混合回波,评估引信的超低空性能。     

地/海杂波背景下机载火控雷达效能评估

战斗机在对地/海攻击时,地/海杂波对机载火控雷达的工作效能会产生较大影响。分别针对无干扰和压制干扰条件下两类典型体制的机载火控雷达,给出地/海杂波功率的确定方法,建立了地/海杂波背景下机载火控雷达效能评估模型。通过仿真,分析了无干扰与压制干扰条件下地/海杂波对机载火控雷达工作效能的影响,为机载火控雷达技术的研究提供了一定参考。     

高频地波雷达海杂波特性仿真与分析

基于Barrick的海浪散射截面方程,研究了与海态有关的海浪散射系数模型,并根据高频地波雷达的海杂波特性,构造海杂波功率谱密度数学模型,实现了海杂波散射系数和功率谱密度的数值计算和仿真.仿真结果为雷达系统探测性能分析提供了理论依据和有力支撑,成为雷达系统仿真的重要组成部分.     

基于ZMNL的雷达杂波仿真研究

为了研究杂波环境下的信号处理问题,借助ZMNL 法(零记忆非线性变换法) 设计了一套雷达杂波仿真系统,利用统计模型对雷达接收机可能遇到的气象杂波、地杂波、海杂波、箔条干扰等各种杂波类型进行了计算机模拟,并给出了有价值的仿真结果.仿真信号还可用于无源干扰信号抑制方法的研究.     

微波雷达海杂波混沌特性分析

随着非线性学科的发展,混沌科学受到各个学科领域的广泛重视,海杂波的混沌特性吸引越来越多的科研人员开始探索混沌理论在雷达系统中的应用。介绍了混沌理论的起源和发展趋势,简要阐述了混沌定义,给出了混沌的奇异吸引子、相图与Poincare截面、相关维及Lyapunov指数等基本特性,并基于混沌时间序列的关联积分C-C法、相空间重构法及小数据量法等混沌特性研究方法,对微波雷达实际采集的海杂波数据进行了混沌特性分析,分析结果表明,微波雷达海杂波数据具有混沌特征。     

基于功率拟合的时空相关K分布海杂波信号级仿真

为使海杂波的仿真与作战环境相结合,介绍了利用球不变随机过程(SIRP)仿真相关K分布杂波的方法。提出了一种基于功率拟合的时空相关K分布海杂波仿真方法,并结合具体的雷达波形实现了海杂波的信号级合成。通过仿真实验对方法进行了验证。     

海洋环境中基于WVD的LFM信号检测方法

海洋环境中弱信号的谱与海杂波的谱相混叠 ,目标和背景的位置差异很小 ,经典的频域或空域处理对海杂波中弱信号的检测难以奏效。鉴于Wigner-Ville分布 (WVD)对线性调频信号 (LFM )具有时频聚集性这一特点 ,提出了一种海洋环境中基于WVD的LFM信号检测方法。利用雷达采集的真实海杂波数据 ,在不同信杂比的条件下 ,研究了该方法与经典频域法在信号检测中的差别。通过实验分析 ,与经典方法相比 ,该方法具有明显的优越性 ,且信杂比达到 -14 . 3dB时 ,其仍能很好地对信号进行检测。     

防空导弹主动雷达导引头地/海杂波功率谱计算

中/远程防空导弹通常采用复合制导体制,并采用高抛弹道技术来增大射程。这样,在中末制导交班阶段或末制导阶段,主动雷达导引头需要在地/海杂波背景下截获和跟踪目标。介绍了一种计算主动导引头地/海杂波功率谱的方法,根据杂波功率谱的估算结果,可以确定导引头的杂波下可见度(SCV)指标或设立导引头跟踪的频率禁区。     

改进的基于迭代算法的Weibull分布杂波模拟方法

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.