机载外辐射源雷达杂波模型及特性分析

直达波和地(海)杂波是机载外辐射雷达面临的重要问题,针对基于单频网数字广播电视信号的机载外辐射源雷达杂波进行了研究.建立杂波模型,然后重点分析了杂波的空时特性和杂波多普勒距离依赖性.基于中国移动多媒体广播信号生成杂波数据,仿真实验验证了杂波模型的正确性,并根据结果提出了针对杂波特性的杂波抑制方案,为机载外辐射源雷达杂波抑制和目标检测奠定了基础.     

一种经验模式分解下的海杂波小目标检测方法

利用海杂波有效探测海上小目标是目前雷达探测领域的热点问题,具有重要的应用价值。鉴于海杂波是一种非线性非平稳性的雷达回波信号,充分发挥整体平均经验模式分解的优势,将海杂波分解为若干个不同尺度的独立分量。通过研究发现有目标时,分解出的前5个分量与未分解前信号的相关系数明显减小,因此提出了一种新的海杂波背景下的目标检测方法。通过实测和模拟的海杂波数据进行训练和测试,研究结果表明,该方法能有效地实现海杂波下目标的探测,性能优于经典时域下、分数阶傅里叶变换域下以及平均经验模式分解后的广义Hurst指数的目标检测方法。     

一种新的高频雷达海杂波的分形模型

利用分形理论建立的海杂波模型具有巨大的潜力,在高频雷达海杂波多重分形特性的基础上建立了高频雷达海杂波的时域分形模型。通过对韦布尔分布、对数正态分布、瑞利分布和K分布4种最常用的海杂波的概率密度函数的比较分析并利用修正的Kolmogorov-Smirnov(K-S)统计检验,得出了高频雷达海杂波的时域模型具有先验的统计特性的结论,证明了新的海杂波时域分形模型的合理性,这对于高频雷达海杂波建模与仿真及其背景下目标检测研究具有现实意义。     

杂波下机载雷达探测距离评估技术研究

影响机载雷达探测威力的主要因素包括杂波强度和飞行高度两个方面,在雷达研制时,通常在特定杂波环境和目标RCS背景下提出雷达探测目标最大距离指标,而在指标检测时,很难找到与背景相符的测试环境。基于单脉冲雷达探测距离方程,结合试飞试验的实际环境,对雷达探测距离杂波折算公式按照杂波和飞行高度条件进行了修正推导,并进行了数值仿真计算与分析。     

一种简捷的机载PD雷达杂波仿真算法研究

在假设地面近似水平的条件下 ,介绍了一种简捷的机载PD雷达杂波仿真算法 ,该算法可以对一定飞行高度、俯冲角和速度飞行的机载脉冲雷达的主瓣、副瓣杂波以及高度线杂波进行有效、精确的仿真。仿真结果证明了该算法对机载PD雷达性能的仿真和评估的有效性。     

海杂波背景下的雷达性能评估研究

雷达对海探测时会受到海杂波的影响,研究雷达在海杂波背景下的性能评估对雷达系统设计阶段具有重要的指导意义。首先分析了海杂波的复合K分布模型,建立了雷达参数和环境参数与杂波幅度模型参数之间的关系。然后简单介绍了基于SIRP法仿真时空相关海杂波的方法。接着建立了一种基于雷达实际工作环境、应用CFAR的结合蒙特卡洛法评估雷达性能的体系。最后设定雷达应用场景对雷达性能进行评估,结果表明提出的雷达性能评估体系对雷达设计人员有较好的应用价值。     

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。     

快速波束扫描检测技术在机载海面监视雷达中应用效能评估

机载海面监视雷达采用快速扫描和扫描间检测前跟踪相结合的技术进行强海杂波背景中慢速运动小目标检测。该技术对于长相关时间的“海尖峰冶可以达到较好的抑制效果,但在噪声区的检测威力会有一定程度的下降。首先,对不同扫描速度条件下杂波区检测性能得益进行了定量分析;然后,从三个方面对该技术在噪声区的的检测损失进行了评估;最后,综合杂波区检测得益和噪声区检测损失两个方面的因素,给出了机载海面监视雷达工作方式设置及组合应用的建议。相关研究对于机载海面监视雷达总体设计具有重要指导意义。     

基于多普勒谱特征的海杂波背景下小目标检测

海杂波中的小目标检测是雷达信号处理中较为复杂的问题之一。该文在分析海杂波多普勒谱特性的基础上,提出了基于联合瑞利分布的海杂波多普勒谱统计模型和描述多普勒谱扩展程度的波形熵特征,并给出了海杂波背景下的小目标检测算法。基于加拿大IPIX雷达实测数据的检测结果,证实了文中算法的有效性。     

考虑海杂波特征的SAR图像海上运动小目标检测方法

鉴于海杂波是一种非平稳性雷达信号,使用传统方法容易受到海杂波特征影响,导致检测结果不精准。充分考虑海杂波特征,提出了SAR图像海上运动小目标检测方法。根据雷达观测场景等距离环,确定波浪传播方向,分析海杂波特征。构建最优自适应海杂波抑制权矢量函数,结合约束最小方差准则抑制海杂波,避免慢速目标难以被有效检测。计算节点邻域内每个像素点到节点的距离,筛选孤立像素点。充分考虑海杂波特征,使用统计平均方式获取海杂波背景下的平均干涉幅度和相位,以此为依据检测运动小目标。实验结果表明,该方法在正常、中等和复杂海况下,检测结果与实际结果一致,说明使用该方法检测结果精准。     

海杂波与噪声分界分析

基于海杂波与噪声分界是对海搜索雷达探测海面小目标的一项关键技术,首先分析了高分辨雷达的海杂波与噪声的分布关系,然后提出了通过在距离维进行开窗,利用滑窗统计方差来搜索海杂波与噪声分界点的方法,最后通过实测数据分析,验证了分界算法的可行性,分析结果对工程应用具有一定的参考意义。     

米波段下海面多径模型研究

 目前的海面电磁散射主要是研究微波段下的情况,本文针对米波段研究了海面多径回波模型.首先计算出米波段下的海水介电常数,通过仿真相关反射系数和瑞利判据,得出在米波段下,海情级六级以下,入射余角小于5度时,散射信号中的镜面反射分量占主要部分,并且可以认为此时的海面是光滑的,得到基于镜面反射的多径模型是适用的.     

海况对海面目标雷达回波的影响分析

海面自身随机多变的特性会对海面目标的雷达回波信号检测产生重要影响。文中利用分形方法对海面建模仿真, 模拟了五种不同的海况,基于雷达工作原理设计了一款雷达视频回波信号仿真软件,提高了仿真的逼真度和实时性。针对雷达散射截面(RCS)不同的舰船目标模拟仿真雷达回波,研究了海况对海面目标雷达回波的影响。结果表明:随海况等级的增加,海杂波噪声信号增强,RCS 相对较小目标的雷达回波会逐渐被海杂波淹没。海面目标雷达回波仿真软件既能用于分析海面及目标的电磁散射特性;同时,在目标检测与识别中会有重要应用价值。     

在强海杂波背景下的潜望镜检测

分析了目标特性和海杂波特性,分析了在强海杂波干扰背景下检测潜望镜的一种方法,着重叙述了三维滤波器－检测前跟踪的处理方法和抑制海杂波的原理,给出了仿真及试验结论。     

粗糙海面中的岛屿对雷达波的衍射损耗

为研究粗糙海面中的岛屿对雷达波传播的影响，本文要用比较简单而又符合实际的模型，计算了电流在粗糙海面条件下，岛屿对雷达波的衍射损耗。预期的结果符合于海岸雷达的实际环境。     

漫射海面的方向发射率研究

文章在考虑海面遮挡效应的情况下,利用Cox-Munk海面模型计算了海面的方向发射率。同时比较分析了海面灰体假设的可行性以及已被广泛应用的经验公式的准确度。     

基于支持向量机的粗糙海面风速及海表盐度反演研究

将支持向量机(Support Vector Machine, SVM)回归技术应用到海况参数(如海表盐度、海面风速等)反演研究.利用双尺度模型(Two-Scale Model, TSM)作为前向电磁算法, 数值模拟不同雷达参数下风驱粗糙海面微波后向散射系数, 经过敏感性分析, 选取L波段(1.4 GHz)、C波段(6.8 GHz)及其合适的入射角作为雷达参数, 并设计多种反演方案, 分别以单频率双极化双角度、双频率双极化双角度及双极化后向散射系数的比值作为SVM的训练样本数据信息, 经过适当的训练, 利用SVM回归技术对海洋表面风速和盐度进行了反演研究.研究结果表明, 针对于海面风速的反演, C波段的反演精度最高, 针对于海表盐度的反演, L波段同极化散射系数比值作为SVM输入的反演精度较高.最后, 检验了SVM反演方法的抗噪声性能, 表明文中提出的SVM方法能较好地应用于实际海况参数反演问题.     

随机粗糙海面上地波传播衰减因子

基于地波沿随机粗糙而传播的Ｂａｒｒｉｃｋ理论,研究了等效归一化表面阻抗积分的数值计算方法。采用指数大气模型和实际海水电参数,通过对光滑球形地面上Ｒｏｔｈｅｒａｍ地波场计算公式进行修正,计算得到了不同海态时海面上地波传播衰减因子。     

海面对低空目标短波散射特性的影响

海上目标散射特性的分析在短波超视雷达的应用中起着极其重要的作用。本文从求解半空间散射问题的矩量法出发，分析研究了海面对目标后向散射截面的影响。数值结果表明，海面与目标间的耦合导致后向散射截面围绕某一固定值上下波动，随高度的增加波动幅度逐渐减小，结合目标在自由空间中的双站散射特性，文中给出了分析和判定海面影响的近似方法。     

考虑海谱分布的动态分形海面的电磁散射

本文采用考虑了Pierson-Moskowitz谱的归一化带限Weierstrass分形函数来模拟动态分形海面.利用基尔霍夫近似研究了该粗糙面的电磁散射,讨论了后向散射截面随入射角的变化,给出了后向散射截面时间序列的分维与分形海面分维间的关系.计算了散射场幅值,结果表明该分形海面散射场幅值分布服从K-分布.