机载雷达空时二维海杂波仿真与特性分析

摘要

机载雷达被广泛用在海面监视以及海洋搜救等任务中,但是在其下视工作时面临强度大,分布范围广的海杂波问题,而且雷达平台和海面均是运动的。上述问题将使得海杂波谱发生频移和严重的展宽,目标信号往往被海杂波所淹没,从而导致雷达检测性能的下降。因此,研究机载雷达海杂波特性有非常重要的意义。目前国内外对岸基雷达海杂波特性研究较多,但对机载雷达海杂波特性研究很少,本文主要针对机载雷达空时二维海杂波仿真模型及其特性进行了研究。主要内容如下。
　　1、提出一种修正的K分布海杂波生成模型。由于不同海情下机载雷达海杂波数据的实时获取十分困难,海杂波数据主要通过仿真获得,但已有的仿真模型存在一些问题,比如:复杂度高、不能兼顾空时相关性、没有考虑多普勒频率。本文所提出的模型是以SIRP为基础,运算复杂度低,产生的杂波数据同时具有良好的空间相关特性和时间相关特性,并且能兼顾海面自身运动所引起的多普勒频移现象,实测数据验证了该模型的有效性。
　　2、提出一种新的海杂波功率谱描述方法。海杂波功率谱的描述常用高斯谱函数模型,对于具有空时相关特性的海杂波显得不够精准。数值计算和实验分析表明:新推导的谱函数模型相比高斯谱函数模型更能准确描述K分布的海杂波功率谱。
　　3、给出一种改进的机载雷达空时二维海杂波仿真模型。该模型结合海面自身特性的分析和修正的K分布海杂波生成模型,并基于此仿真模型分析了不同海情和雷达平台参数对空时二维海杂波特征谱的影响。
　　4、初步建立了机载雷达空时二维海杂波自由度的数学模型。由于杂波自由度模型是各种杂波抑制方法的基础,针对机载空时二维海杂波自由度模型的空缺,本文采用多参数非线性性回归拟合方法对海杂波自由度模型进行求解。

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第一章 绪论

§1.1 研究背景及意义

§1.2 国内外研究状况

§1.3 本文的主要工作

第二章 空时相关海杂波的仿真模型与功率谱分析

§2.1 K分布模型简介

§2.2 一种修正的K分布海杂波仿真模型

§2.3 一种新的海杂波功率谱描述方法

§2.4 基于实测数据的验证

§2.5 本章小结

第三章 机载雷达空时二维海杂波的模拟与特性分析

§3.1 海面自身特性的模拟

§3.2 机载雷达空时二维海杂波数据的建模与仿真

§3.3 海面运动对机载雷达空时二维海杂波的影响分析

§3.4 平台运动对空时二维海杂波的影响分析

§3.5 雷达工作参数对空时二维海杂波的影响分析

§3.6 本章小结

第四章 机载雷达空时二维海杂波自由度的分析

§4.1 空时二维海杂波自由度建模方法和分析

§4.2 自由度与每一个因素之间的函数关系

§4.3 自由度与所有因素之间的函数关系

§4.4 本章小结

第五章 总结与展望

§5.1 总结

§5.2 未来工作展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果