基于实测数据的海杂波建模方法

为解决海杂波模型过于简单、逼真度不高及杂波模拟缺乏针对性等问题,提出一种基于实测数据的海杂 波建模方法。在分析经典海杂波统计模型基础上,利用导引头采集不同海况下的实测数据,采用拟合度检验及参数 估计的方法,结合SIRP 法模拟生成仿真杂波数据,通过对经典统计模型进行修正,得到实用的海杂模型。仿真结果 表明,该方法对于提高射频仿真系统中海杂波模型逼真度及置信度具有参考价值。     

主动雷达导引头海杂波回波信号计算与测试

采用复合制导体制的防空导弹,在其末制导阶段下视攻击低空目标时,主动雷达导引头会接收到较强的地/海杂波,此时进入接收机的杂波信号会严重影响导引头目标的检测和分析。因此,关于杂波的精确计算对评估导引头在杂波下的截获和跟踪能力具有至关重要的意义。本文将主动雷达导引头的试验数据与海杂波理论模型相结合,提出了一种实时计算海杂波回波信号强度的方法。该方法在杂波理论模型的基础上,通过引入试验数据为算法提供标定基准,能够保证海杂波计算结果更加符合实测结果。仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。     

基于反向传播神经网络的海杂波参数估计

研究分析海杂波、评估弹载导引头在不同海况下的打击精度具有重大意义。针对传统统计方法的海杂波参数估计易存在脱离实况海杂波物理特征的问题,提出基于反向传播（BP）神经网络的参数估计法。利用海杂波幅度分布特性和时间相关性,建立基于K分布的时间与空间相关海杂波模型;重点分析形状参数、尺度参数、杂波速度均方根、平均多普勒频移4个模型参数对海杂波混沌特性、分形特性的影响,总结出模型参数与物理特征之间的定性关系;利用BP神经网络充分挖掘参数与物理特征间的定量关系,并对混沌特性、分形特性进行预测,决定系数为0.985、0.952. 以实测海杂波数据为例,比较BP神经网络、最大似然估计和矩估计法的模型参数,验证了该方法可以较好地贴近真实海杂波的物理特征。     

基于时频分布的海杂波背景下的小目标物检测

海杂波背景下的小目标检测属于杂波背景中的随机信号检测问题.本文利用时频分布的方法,将一维时间信号转化到二维的时频空间中,通过提取图像的特征来判决信号和杂波,采用的数据是使用McMaster IPIX雷达在加拿大东海岸附近测得的.实测数据研究表明,此方法可以得到很好的检测结果.     

大入射余角下无线电引信海杂波模型

为解决无线电引信的超低空对抗海杂波干扰这一技术难题,对大入射余角下的无线电引信海杂波模型进 行研究。根据试验数据研究引信在大入射余角下的海面后向散射系数,通过物理海面建模和网格划分,建立引信的 随机海面回波模型,提供海杂波功率理论计算方法。对比仿真结果与引信的试验结果表明：模型与实测数据一致性 较好,为引信的海杂波特性分析提供了理论基础。     

不同环境下海杂波特征仿真与试验研究

海杂波是影响雷达目标检测的主要因素,而海洋大气环境又通过影响电磁波传播路径而改变海杂波特征。分析了不同海洋大气环境下海杂波特征差异的成因,综合海面反射率经验模型,建立了基于“对等距离冶法的海杂波特征量计算方法,并对文献[9] 试验中1998 年4 月2 日观测的海杂波数据进行了仿真,经过4 个方向对比表明,仿真值与实测平均值比较吻合。结合模拟的不同环境条件和雷达参数,对标准大气、蒸发波导及表面波导等环境下的海杂波特征进行了仿真,结果表明:相比于标准大气环境,波导环境下海杂波功率特征呈现增强的趋势,而且在表面波导环境下的第一跳跃盲区内还会呈现弱杂波或无杂波特征。     

基于多帧积累的海面弱小慢速目标检测算法

在复杂的海杂波环境中,海面弱小慢速目标检测技术一直是雷达领域中的一项重点。由于以往采用的单帧数据检测海面弱小慢速目标容易产生较高的虚警率,所以本文联合多帧雷达回波数据,在基于十字窗改进的多帧积累算法上进行算法改进,减少了一个处理块来抑制海杂波从而检测海面弱小慢速目标,降低了算法的运算复杂度,增加了算法的可靠性与有效性,最后通过对实测海杂波数据进行算法仿真验证,表明了该算法的可行性和有效性。     

基于图特征学习的海杂波抑制算法

为有效降低海杂波对海洋雷达的工作影响,研究海杂波的抑制问题,提出一种基于图特征学习的海杂波抑制算法。使用时频变换对雷达回波信号进行维度扩增,基于图嵌入处理深度挖掘图结构特征的思想,并依据海杂波和目标回波信号在时频谱中的不同结构特性,给出一种通过图嵌入进行信号节点特征向量构造的方法。区别于传统时域对消和子空间分解等方法,该方法可以通过时频谱中不同信号的节点分类实现海杂波的抑制。仿真与实测结果表明,该算法可以有效抑制雷达回波信号中的海杂波分量,提升雷达回波信号的信杂比,为海洋雷达进行海杂波的抑制提供了新的思路和途径。     

引信海洋回波信号的分形特性研究

首次利用实测的引信海洋回波数据,分析其分形特性。从统计特性、自相似性、无标度区间分数维、多重分形特性等方面进行了研究,数据仿真表明引信的海杂波存在分形特性,和雷达杂波相比：前者的分维值明显高于后者;前者的分维值弥散区间略小于后者;通过IFS对杂波进行逼近,逼近的信噪比前者高于后者。从而表明,引信海杂波的分形程度较雷达杂波更好,更适合使用分形理论建模。这一结论对引信海杂波的分形建模、抑制海杂波干扰以及分形背景下引信对抗研究具有重要意义。     

基于K分布雷达海杂波建模与仿真

海杂波的仿真对杂波环境下弹载雷达检测性能的研究具有重要意义。文章首先建立了海杂波回波模型,其次分别对海杂波后向散射系数、复散射截面积以及起伏调制函数进行了建模分析,最后结合海杂波幅度分布特性和时间相关特性,利用零记忆非线性法对海杂波进行了仿真。结果表明,该方法可以有效地模拟雷达海杂波,从而为雷达信号处理器的设计奠定了基础。     

Reflectivity Model of Low Grazing Angle Radar Sea Clutter

The commonly used reflectivity models of radar sea clutter are summarized. Among these models, the adjusted Barton model and the adjusted Morchin model are compared. From the analysis result, the γ-p reflectivity model is presented for low grazing angle radar sea clutter by the adjustment of the original Barton reflectivity model. The model takes into account radar frequency, grazing angle, sea condition, and polarization property. The influences of these factors on the proposed model are analyzed. The model absorbs the merits from commonly used reflectivity models for sea clutter. It introduces several researchers‘ opinions, and extends them. And it accounts for the reflectivity at arbitrary radar frequency from VHF to X-band, arbitrary low grazing angle, arbitrary sea condition and different polarization property. One of the main results is the proposed γ-p reflectivity model can reflect the influence of polarization on sea clutter reflectivity to some extent. The proposed γ-p reflectivity model of low-angle radar-sea clutter is validated by comparing the simulated and statistically experimental data.     

基于多特征量的海杂波参数估计

研究分析海杂波对于有效评估不同海况下的弹载合成孔径雷达（SAR）成像性能具有重大意义。针对传统参数估计法较难精确拟合海杂波幅度分布的峰值、幅度宽度等多个特征量的问题,提出基于多特征量的参数估计法。利用海杂波的幅度分布特性和时间相关性,建立基于球不变随机过程法的海杂波模型;构造反映海杂波幅度分布的4个特征量,即概率最大处幅度、概率最大处幅度的分布概率、半概率幅度宽度、分布概率小于0.01的幅度临界点,利用反向传播（BP）神经网络建立尺度参数、形状参数与4个特征量之间的定量关系,决定系数分别为0.992、0.994;基于实测数据和训练好的BP神经网络求解尺度参数、形状参数,建立海杂波幅度分布模型,并与经验公式和混合估计法进行对比;通过分析不同海况下的后向散射系数确定海杂波的信号功率,为评估不同海况下的弹载SAR成像性能提供了海杂波模型。     

两种机载雷达的地杂波模型与仿真方法

本文讨论了机载雷达的地杂波模型及其仿真问题.首先分析了机载雷达回波中地面杂波的多普勒特性和散射特性,然后在R.Klemm杂波模型的基础上,以空时二维功率谱的形式讨论了机载预警雷达和机载合成孔径雷达各自的地杂波能量分布特点,并且给出了地杂波在这两种情况下的简化信号模型及其仿真方法,具有简便性和实用性.最后,利用某项目试验数据和某型机载试验雷达的实测数据对这两种模型进行了检验,结果证明了该模型的合理性.     

基于数字调幅广播外辐射源雷达的弱目标检测

外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,因此要实现对弱目标的检测就必须尽可能地抑制直达波、多径杂波和提高目标的信噪比和信杂比。针对这一问题,在建立新体制雷达空域、时域、频域信号模型的基础上,提出一种空域与时域联合自适应处理技术。通过空域自适应波束形成对强多径方位形成零陷,针对弱多径采用基于横向滤波器的算法从时域上消除。以数字调幅广播外辐射源雷达为例,结合仿真和实测数据对空域与时域联合自适应处理技术进行分析,能够更加有效地检测出弱目标。研究结果表明：该技术能克服空域自适应波束形成方法自由度不足或杂波噪声比低导致的杂波零陷深度不够等缺点,并且能提高目标的信噪比和信杂比。     

基于联合时间维训练样本的非平稳杂波抑制方法

针对机载雷达的杂波距离依赖性导致空时自适应处理(STAP)器性能下降的问题,提出一种基于回波快-慢时间二维训练样本的非平稳杂波抑制方法。利用脉冲雷达回波信号的时域平稳性以及杂波多普勒频率随距离缓变的特点,在STAP 时域分段的降维处理中,利用慢时间和快时间维的数据样本联合估计协方差矩阵,达到减小距离向杂波非平稳的目的;对所有滤波器输出进行相干叠加,减小降维引起的孔径损失,提高输出信杂噪比。将该方法应用于非正侧视阵机载雷达杂波抑制中,仿真结果表明不仅能显著提高协方差矩阵的估计精度和主瓣杂波抑制性能,而且具有较高的稳健性。     

多雷达含缺损信息外弹道解算方法研究

为解决雷达测量信息受地、海杂波的强烈干扰,导致雷达俯仰角测量难以构成有效闭环,目标俯仰角信息超差严重,并通过坐标系变换,向目标各维坐标传导超差信息的问题,该文综合考虑地、海杂波对方位角和斜距信息影响较小,以及海上靶场雷达测量网的布站特点,提出了一种利用多台雷达共有段落的方位角和斜距信息,构建联合处理模型,解算目标弹道的方法。数据测试证明,该方法可以有效解决雷达部分测量信息超差问题,提高靶场雷达测量数据处理的精度和可靠性。