远程预警雷达海杂波信号仿真

研究了远程预警雷达海杂波的建模、仿真及实现问题.结合远程预警雷达在应用中距离分辨率和入射余角的实际特点,建立了海杂波幅度分布和功率谱的模型.其幅度分布采用相干相关K分布模型,功率谱采用高斯模型.信号产生方法采用球不变随机过程法.仿真结果证明了模型和算法的有效性.     

岸基雷达的抗海杂波措施

介绍了海杂波的幅度分布特征、时间相关性、空间相关性、频率相关性和海杂谱等特性，还介绍了与海杂波反射面积相关的一些参数。针对海杂波这些特点，提出了在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。提出了脉间非相干积累、扫描间积累、CFAR、杂波图CFAR等实现抗海杂波信号处理方法。     

海杂波的K-分布建模与仿真

海杂波的建模与仿真是雷达环境模拟的重要部分。仿真得到的海杂波数据良好与否是雷达设计及雷达信号处理的关键。通常采用复高斯过程的方法来对雷达杂波建模,在幅度上等价于瑞利分布。然而,随着现代雷达分辨率的提高及/或在低入射余角的情况下,测量到的海杂波幅度的概率密度函数(PDF)呈现出与瑞利分布很大的偏差,而与K-分布模型比较吻合。该文利用K-分布对海杂波进行建模与仿真,从统计学的观点出发理解海杂波的特性,以期能提高海杂波的检测性能。     

X波段小擦地角海杂波WW分布建模

为了更好地描述X波段小擦地角海杂波建模中出现的重拖尾现象,研究WW分布建模方法及其统计特性,进而改善统计分布模型对海杂波数据的拟合效果。基于X波段海杂波实测数据,分析在不同海况和极化方式下两重韦布尔(WW)分布对海杂波实测数据的拟合效果。通过其与韦布尔分布、对数正态分布、K分布等统计分布模型拟合优度检验的对比,表明WW分布可以很好地拟合具有重拖尾现象的海杂波数据。此外,WW分布能够在不同极化域内准确地描述海杂波的统计特性,具有较好的海杂波幅度分布统计建模能力。     

基于实测数据的Ka波段海杂波极化特性研究

文中介绍了获取Ka波段海杂波的试验条件,并利用获取的实测数据进行了杂波特性分析.发现:HH极化与VV极化下海杂波的幅度分布区别不大,与瑞利、韦布尔及K分布拟合程度较为接近,与理论分析基本一致;海杂波时间相关性很短,在不同极化方式下变化不大;其空间相关长度约为4 m,且随着擦地角增加而略有增加.此外比较分析了HH和VV两种极化下海杂波后向散射系数随擦地角的变化趋势,在低擦地角情况下,VV极化条件下的海杂波后向散射系数高于HH极化.本文的研究结果为海杂波背景下低空小目标的检测研究提供了更加丰富有利的支撑.     

基于深度生成对抗网络的海杂波数据增强方法

海杂波数据稀缺,获取海杂波数据成本高、周期长,极大地限制了海杂波特性研究及海洋遥感应用。该文主要研究了基于深度生成性对抗网络(GAN)的海杂波数据生成方法,通过扩展传统的GAN框架,形成了1维海杂波数据生成和鉴别模型,基于实测海杂波数据集,进行对抗网络生成和鉴别模型训练,分析了生成模型所生成的海杂波数据的幅度分布特性和时间、空间相关性。基于实测数据验证了该方法能够生成更多、更多样、与真实海杂波数据分布相近的海杂波数据。     

基于深度生成对抗网络的海杂波数据增强方法

海杂波数据稀缺,获取海杂波数据成本高、周期长,极大地限制了海杂波特性研究及海洋遥感应用.该文主要研究了基于深度生成性对抗网络(GAN)的海杂波数据生成方法,通过扩展传统的GAN框架,形成了1维海杂波数据生成和鉴别模型,基于实测海杂波数据集,进行对抗网络生成和鉴别模型训练,分析了生成模型所生成的海杂波数据的幅度分布特性和时间、空间相关性.基于实测数据验证了该方法能够生成更多、更多样、与真实海杂波数据分布相近的海杂波数据.     

大入射余角下的海杂波建模方法研究

大入射余角下的海杂波模型适用于探测雷达发现强海杂波下的隐蔽目标,是目前最新的一种雷达海杂波回波建模方法。基于随时间变化的海表面动态模型和依赖探测雷达波束几何分割的有效照射区域模型,计算出的照射区域内海杂波回波是由该区域分割的众多散射单元的回波合成的。根据雷达特性将海表面用网格分割成小块,相关模型中的每一块都可当做一个RCS单元,仿真结果证实了杂波模型的有效性。     

二维线性与非线性海面的宽带散射特性仿真及分析

该文基于加权曲率近似方法(Weighted Curvature Approximation, WCA),实现了对2维线性与非线性海面的宽带电磁散射信号的仿真,并通过大量的蒙特卡洛仿真研究了距离高分辨率条件下各距离单元内海杂波统计特性,特别是尖峰特性.研究结果表明,当雷达分辨率提高、雷达入射视线方向由侧风转向逆风、海面风速增加时,海杂波强度概率密度曲线(Probability Density Function, PDF)的长拖尾现象将更加明显.同时,非线性海面的宽带散射回波信号中出现尖峰现象的概率更高.此外,对海杂波统计分布曲线的拟合结果表明,与传统的K分布和Weibull分布相比,Pareto分布在较小擦地角条件下能够更好描述海杂波强度的统计特性.      

对海四种相参处理检测方法性能比较

近年来,随着海杂波研究工作的重要性在军事和民用领域日益突出,海杂波背景下的动目标检测问题已经成为雷达技术领域的热点。而海杂波统计特性的准确分析是有效检测目标的先决条件。在本文中,首先回顾了海杂波的统计特性,这其中包括杂波的幅度分布特性和杂波序列的相关性。然后基于仿真海杂波数据比较4种检测方法(AMF、ANMF、α-AMF、常规PD)性能。     

基于实测数据的分时全极化雷达海杂波分布研究

首先基于IPIX分时全极化雷达的海杂波实测数据,分析了瑞利分布、韦布尔分布、对数正态分布和K分布对实测数据的拟合效果,发现对数正态分布拟合水平极化接收通道的杂波数据效果较好,K分布拟合垂直极化接收通道的杂波数据效果较好,但是仍然存在海杂波"拖尾"区域拟合不理想的情况.为此,假设海杂波中的布拉格散射体的回波服从K分布,离散海尖峰的回波服从对数正态分布,海杂波整体服从K分布和对数正态分布的叠加混合分布,提出了一种具有闭式表达式的混合分布,以改善海杂波分布"拖尾"部分的拟合效果.实测数据分析表明,本文提出的混合分布对海杂波幅度分布的拟合效果优于对数正态分布和K分布.     

L波段小擦地角海杂波幅度统计特性研究

为了研究L波段小擦地角海杂波幅度统计特性及其在不同海洋参数条件下的差异,该文结合海杂波实测数据,选取适当的拟合优度检验准则,对比分析给出了不同波高和风向条件下Rayleigh, Weibull, Log-normal, K分布等经典统计分布模型,以及典型参数条件下Pareto分布在L波段小擦地角海杂波建模中的拟合效果,可为雷达目标检测中杂波模型的选择提供参考,提高海洋环境背景下目标检测的适应能力。     

基于SIRP的时空相关K-分布海杂波仿真研究

 时空相关K-分布海杂波的仿真对杂波环境下舰载雷达检测性能的研究具有重要意义.本文在分析海杂波时空相关特性的基础上,提出了一种基于球不变随机过程法(SIRP)的时空两维相关K分布海杂波仿真方法,并对其时间相关特性、空间相关特性、幅度分布特性进行了理论分析和仿真,结果表明,该方法产生的杂波序列符合K-分布,而且时间和空间相关特性可以根据需要进行设置.     

在混合K分布模型的海杂波中雷达目标检测能力的预测

本文根据统计学的检测观点来研究按照混合K分布模拟的海杂波中雷达目标的检测。对于按照斯惠林情况0,1和2模拟的目标来说,本文确定了固定门限和理想恒虚警率(CFAR)接收机的最佳特性。具体地说,本文确定了双门限二进制积累器的特性。混合K分布海杂波模型,不仅广泛适用于观察幅度统计值,而且可以精确地模拟时间和空间的相关特性。当采用脉冲积累时,脉冲间相关性能的模拟,对准确的性能预测是非常重要的。采用混合K分布模型,不仅比只以幅度分布为基础的模型给出的结果要精确,而且便于更进一步了解在多种海况下不同雷达检测系统的检测特性。     

实测毫米波海杂波相关性研究

研究雷达的海杂波特性对于提高雷达在杂波中检测海面目标的能力非常重要,在很多情况下,海杂波是限制雷达性能的主要因素。以长期试验所获得实测毫米波海杂波数据为基础,采用统计学的方法,分析了杂波的相关性随时间和距离的变化关系,给出了各自的相关系数曲线,为全面研究海杂波特性及雷达系统仿真提供了理论依据。     

对数—威伯尔分布海杂波

利用L波段远距离航线监视雷达,以0.13°—0.25°非常低的擦地角,测量海杂波。根据6次扫描所存储的数据,可见海杂波幅度统计服从对数威伯尔分布。     

时空二维相关K分布雷达海杂波建模与仿真

海杂波是影响雷达对海工作的重要因素,海杂波的精确建模与仿真是实现雷达性能检测,以及算法优化的先决条件。在分析海杂波幅度分布特性、时间和空间相关特性的前提下,利用Cholesky分解并结合球不变随机过程法（SIRP,spherically invariant random processes）,提出了一种用于生成时空二维相干相关K分布海杂波的仿真模型,仿真结果表明该方法能够生成满足时间和空间相关特性要求的二维海杂波,得到的数据可以直接作为雷达目标模拟器中的输入信号。     

低掠射微波雷达的海杂波多方位幅度特性分析

雷达处于低掠射角探测时,干涉、衍射以及遮挡等效应导致电磁波与海面的相互作用更加复杂,海杂波的非均匀、非高斯、非线性特性明显,使得海杂波建模难度大,同时,雷达海杂波在多方位下的特性是否存在差异也是一个问题,进一步增大了低掠射条件下海杂波的认知难度。为了提高海杂波的建模精度和多方位特性的认知,亟需开展低掠射雷达海杂波的多方位幅度特性分析。本文利用低掠射机载雷达数据,围绕雷达的低掠射和多方位两个特点,开展了多方位海杂波的幅度特性差异分析,在此基础上,利用多个海杂波模型对低掠射、多方位下的海杂波进行拟合优度分析。实现了低掠射角条件下海杂波的多方位特性差异认知,包括不同方位下的带宽、功率和最优海杂波模型。实验结果表明,雷达前视状态带宽最窄,侧视最宽;右侧视时的海杂波功率大于左侧视,且正侧视时最大;对于多方位下的最优海杂波拟合,雷达前视时推荐G0分布,而侧视模式下,海杂波更接近K和GΓD分布。      

天波超视距雷达海杂波特性研究

本文首先根据高频电磁波与海面相互作用产生Bragg谐振散射的特性分析了一阶海杂波的产生机理,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,然后对天波雷达体制下海杂波的平均后向散射系数建模,仿真分析了雷达频率、海面风速、风波角、海浪有向波高谱关于海面风向的扩展程度等参数对一阶海杂波后向散射的影响,得出各参数对一阶海杂波后向散射的影响规律。     

海杂波背景下的非相干积累目标检测

海杂波具有强的时间和空间相关性,在海杂波的去相关时间内,海杂波是相关的。本文根据海杂波的时间相关性特点,提出了对雷达回波进行非相干积累的目标检测方法。由于海杂波是相关的,目标回波是不相关的,对雷达回波进行非相干积累,可以在保证目标回波能量不变的情况下,削弱海杂波的能量,从而提高目标检测性能。实验结果表明,海杂波背景下的非相干积累目标检测方法是可行的。