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基于实测数据的地海杂波特性研究及仿真应用

任博  
【摘要】:现代战场环境复杂多变,对地、海杂波特性的深入了解和准确建模,对改善雷达抗杂波性能,提高复杂战场环境中有效获取信息能力有重要帮助。本文结合实际背景需求,利用瞬态极化雷达开展外场地杂波测量实验,基于实际测量地杂波数据和已有海杂波数据深入分析了地、海杂波统计特性和相关性,依据研究结果和杂波特性模型构建了通用雷达杂波仿真系统。论文主要结构组织如下: 第一部分指出了课题研究背景及意义,分别从地、海杂波实验测量和建模仿真两个方面,阐述了国内外研究杂波的现状以及发展趋势,总结了本文的主要研究工作。 第二部分详细研究了描述地、海面杂波特性的数学模型,包括揭示地海面散射机理的后向散射系数模型,描述杂波统计特性的幅度起伏模型、相关系数模型和功率谱模型。此外,为满足实测数据分析需要,还深入研究了的分布参数估计方法。 第三部分介绍了所开展的地杂波极化测量实验:包括实验系统、实验内容及数据获取方法,基于瞬态极化雷达测量的地杂波数据和加拿大IPIX雷达海杂波数据,分别对地、海杂波统计特性进行深入研究,将实验数据与理论模型进行了比较,通过分析表明在瞬态极化雷达条件下,地面杂波回波幅度服从瑞利分布;在高分辨小擦地角条件下海杂波在VV极化方式下服从K分布,其他极化条件下接近Log-normal分布。 第四部分构建了基于信号级仿真的通用雷达杂波仿真系统。该系统能够模拟多种平台下地、海杂波,给出了系统设计框架及实现流程,具体分析了系统中关键模块的设计方法,通过仿真验证了系统的通用性和有效性。


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