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。     

海杂波的多重分形消除趋势波动分析

为充分描述海杂波时变特性和局部奇异性,将多重分形消除趋势理论(MFDFA)引入到雷达海杂波特性分析中,理论分析了海杂波的多重分形参数,对比分析了白噪声、单分形和海杂波的广义Hurst指数,并通过仿真进一步分析了实测海杂波数据的多重分形谱、质量指数和广义Hurst指数。结果表明:海杂波具有明显的多重分形特性,且其波动函数具有一定的分布规律。使用该分析方法提取出的海杂波的多重分形特性很好地解释了海杂波的内在非线性特性,比统计特性分析更加确切地描述海杂波的产生机理,为基于多重分形特性的雷达目标检测提供了依据。     

基于Q-MMSPF的海杂波多重分形互相关分析和目标检测

提出一种研究长程互相关和多重分形的新方法——Q阶混合矩结构分割函数法(Q-MMSPF),并利用Q-MMSPF分析了海杂波时间序列的多重分形互相关特征。通过对实测海杂波数据的计算分析发现,海杂波互相关多重分形特征较弱,目标信号之间的互相关多重分形特征明显,而目标信号与海杂波之间的互相关多重分形程度介于二者之间。据此,本文采用一种新的特征值进行海杂波背景下的目标检测。通过对不同条件下的实测海杂波数据验证,表明使用本文提出的特征值测量方法可以十分有效地检测出海杂波背景下的小弱目标。     

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。     

雷达海杂波的K分布复合特性

从真实海杂波数据出发,对低擦地角雷达海杂波的复合特性进行了深入研究,证明其幅度分布特性可以用复合K分布模型较好地描述,相关函数具有与幅度分布一致的复合特性,功率谱的时频统计近似服从周期的高斯分布,提出用于估计K分布形状参数的海杂波数据长度必须大于调制分量的调制周期.该结论有望提高现有海杂波模型的准确性.     

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。     

基于改进分形海浪谱的海浪模拟

摘 要:针对实验海谱只能表现海面的稳态特性而无法表现海面非稳态特性的问题,利用分形海谱作为Longuet-Higgins海面模型的靶谱以体现海面的动态特性.根据经典分形海谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,利用海浪能量传递过程中的动态特性对归一化带限Weierstrass分形海谱的相关函数进行了改进,在相关函数中加入了与海面波长相关的指数因子以体现波长对相关长度的影响.对相关函数进行Fourier变换得到海谱,把改进后的分形海谱和有关文献的数据进行了对比,并进一步分析了分形维数、尺度因子、常量因子等参量对海面轮廓的影响.研究表明:改进分形海谱和P-M谱、文圣常谱和南海的实测数据都拟合得很好,海面轮廓会随分形参数及常量因子的变化而动态地改变,另外分形模型的性质在改进模型中依然适用,由此验证了该模型的有效性.     

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。     

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。     

海洋环境电磁特性仿真研究

本文概述了电磁波与海面相互作用研究中使用的一些方法,适用条件及目前国内、外进展情况。评述了海杂波谱分布及杂波物理建模、拟合建模、统计建模的思路与巳取得的结果。介绍了我们在双尺度模型下,海面前向散射造成多路效应对仰角跟踪角误差影响的计算方法。同时也总结了作者等人自“七·五”以来,在海杂波仿真研究中取得的部份结果。文章最后提出了在环境与目标特性研究中尚应开展的部份课题的一些粗浅想法。     

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。     

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。     

岸基雷达的海杂波特性分析和抑制方法

对影响海杂波的特性参数(频率、极化、掠射角、海情等)进行了详细分析,推导了海杂波的雷达截面积模型,分析了海杂波幅度起伏模型.最后,对海杂波的这些特点,概括提出了岸基雷达系统设计时应考虑的抗海杂波措施,包括各种参数选择和抗杂波处理方式.     

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。     

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.     

基于高分辨雷达的杂波分布模型

高分辨力雷达体制下,杂波散斑分量与调制分量更适合用广义Gamma分布模型描述,在此基础上,建立了广义复合杂波模型表达式,随后研究了在热噪声情况下的广义杂波分布模型;然后通过对模型选取特定参数,得到了广义K分布表达式,同时分析了取不同参数广义K分布时与经典杂波概率分布的联系;最后研究了上述有关杂波模型的统计特性,进而得到了参数估计的基本方法.进行了仿真实验,验证了结论.     

基于毫米波高分辨雷达的地杂波实测数据分析与仿真

为了对地杂波进行正确的建模仿真,针对外场试验中得到的大量真实地杂波数据,根据回波信号的典型处理过程对其加以处理和研究,将各阶段处理结果与瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布和相关K分布进行比对,找出了最符合实际地杂波分布的分布模型。由于实际环境复杂多变,分析了入射余角、统计时间及分辨率对杂波分布影响,对模型适应特定环境提供参考。根据分析确定的杂波模型,最后采用ZMNL法仿真实现。     

脉冲多普勒雷达导引头实时杂波模型

在下视工作方式时,地海杂波对主动雷达导引头的影响不容忽视,它将严重影响导引头截获和跟踪目标,因此分析地海杂波对主动导引头的影响进而提高导引头的抗杂波能力是非常必要的,介绍了脉冲多普勒雷达导引头接收地海杂波功率谱基本方法,以及基于数据抽取技术的高精度实时仿真模型,经分析该算法适用于主动雷达导引头及全弹的闭环实时仿真实验.     

基于广义伽马分布的SAR图像相干斑抑制

引入广义伽马分布对SAR图像杂波的统计特性进行建模,在此基础上给出了一种自适应SAR图像相干斑抑制方法。该方法在贝叶斯理论框架下利用最大后验概率准则对地物的真实后向散射强度进行估计。分布模型的参数采用以梅林变换为基础的对数累积量方法进行估计。基于SAR实测数据的仿真实验结果表明,提出的方法能够有效地去除SAR图像中的相干斑噪声。     

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。