SIRP法相干相关K分布雷达杂波的建模与仿真

雷达相干相关杂波的产生多是由相应的非相干相关杂波的零记忆非线性变换法 (Zero Mem oryNonlinearity,ZMNL)加以推广得到的。 ZMNL 法的前提是已知非线性变换前后杂波的相关系数之间的非线性关系 ,而对于相干相关 K分布杂波却难以找到这样一种适用的非线性关系 ,于是提出了球不变随机过程法 (SphericallyInvariant Random Processes,SIRP)的相干相关 K分布杂波的仿真模型 ,以高斯型谱为例进行了仿真 。

基于SIRP法的相关韦布尔分布雷达杂波仿真

推导了韦布尔分布参量满足的最大似然(ML)估计方程和其为球不变随机矢量(SIRV)的条件,给出了模拟相关韦布尔分布雷达杂波的原理和流程。在此基础上,基于球不变随机过程(SIRP)法仿真了具有高斯谱的韦布尔分布及其特例——瑞利和指数分布,弥补了零记忆非线性(ZMNL)法不能独立控制边缘概率密度函数(PDF)与相关函数的不足。最后不仅验证了模拟数据的PDF与理论分布,估计的功率谱与理论谱的吻合程度,而且分析了ML估计的分布参数与真实值之间的相对误差。结果表明,基于SIRP法仿真相关韦布尔分布雷达杂波是有效的。

基于SIRP法的机载脉冲雷达杂波仿真

为了研究机载雷达杂波环境下的信号处理问题,采用球不变随机过程法(SIRP)对相参相关K分布杂波进行了仿真,仿真结果证明了该方法的有效性。

改进的复合高斯型杂波模拟方法

零记忆非线性变换(ZMNL)方法和球不变随机过程(SIRP)是模拟复合高斯型杂波的主要方法.针对基于传统ZMNL与SIRP方法中的K与Pareto分布雷达杂波仿真中存在的形状参数只能为整数或半整数的问题,通过增加支路利用Gamma函数第二参数的可加性,提出将Gamma函数的概率密度函数(PDF)转化为二阶非线性常微分方程,并求解产生任意参数下的Gamma分布随机数,从而将复合高斯型分布杂波的形状参数扩展到一般实数.仿真实验表明:提出的方法不仅适用于非整数或非半整数形状参数值的杂波仿真,而且进一步提高了拟合度.

基于球不变随机过程的高分辨率雷达杂波仿真

球不变随机过程(SIRP)是对高分辨率雷达的检测性能进行仿真分析时广泛采用的杂波模型。在总结SIRP主要理论结果的基础上,详细分析了RangaswamyM等学者给出的仿真方法对长“拖尾”的“尖”杂波仿真效率低的原因,提出了对杂波包络的概率密度函数(PDF)进行分割,用分割点上的PDF值来构造上界函数的新的仿真方法,仿真算例表明改进的方法显著地提高了仿真的效率。

K分布杂波中分布式目标的Rao检测

该文针对高分辨雷达体制下,点目标分裂成分布式目标所带来的检测问题,提出了基于Rao检测的分布式目标自适应检测算法。将分布式目标建模为子空间信号,目标不仅在距离维上扩展同时也在Doppler频率维上扩展。Rao检测算法只需对H0假设条件下的未知参数进行最大似然估计,在构造检测器的过程中运用两步法检测策略,有效地减少了计算量和复杂度。最后,用Monte Carlo仿真了该算法的检测性能,并与以前的检测器相比较验证了新提出的检测器对分布式目标在K分布杂波中的有效性。

相关非高斯分布雷达杂波仿真与验证

雷达杂波的仿真是进行雷达性能评估的重要手段,也是雷达信号处理的一种重要课题。球不变随机过程(SIRP)是雷达杂波建模的主要方法之一,SIRP可以用来描述雷达杂波的幅度统计特性和时间相关特性,这是因为SIRP的幅度概率密度函数和协方差矩阵可以独立控制。在讨论SIRP的基本性质的前提下,分别针对CHI分布和K分布,给出了两种基于SIRP的相关雷达杂波仿真的方法。最后利用计算机仿真对雷达杂波的幅度概率分布和相关性进行了验证,证明了该方法的有效性。

雷达相关杂波的建模与仿真研究

为了研究杂波环境下的信号处理问题,需要对雷达杂波环境进行建模与仿真。文中归纳了雷达杂波的统计模型,包括幅度分布和功率谱模型,以及杂波的相应类型,并对服从一定幅度分布和功率谱分布的相关杂波序列产生方法进行了分析,给出了每种统计模型的仿真过程,最后根据杂波仿真的两种主要方法——无记忆非线性变换法ZMNL和球不变随机过程法SIRP对相关杂波进行了仿真,解决了仿真过程中成型滤波器的设计和特殊函数求值问题。仿真结果表明,用文中所述方法进行仿真可得到较好的结果。

一种相关Weibull杂波背景中的目标检测方法

为提高雷达在非高斯杂波背景下的检测性能,基于球不变随机过程模型和似然比检测准则,给出了一种相关W e ibu ll分布杂波背景中目标的检测方法。首先从理论上导出了基于球不变随机过程的W e ibu ll分布模型,然后在似然比意义下给出了W e ibu ll分布杂波背景下的检验统计量。

二维相关的G^0分布雷达杂波仿真

G0分布模型可实现对不同均匀度雷达杂波的较好拟合,二维相关G0分布雷达杂波的精确仿真对雷达系统设计和性能评估具有重要意义。在利用分段多项式拟合的方法近似表示非线性变换的基础上,将二维相关的高斯随机过程作为输入,提出了基于无记忆非线性变换的二维相关G0分布雷达杂波仿真方法。更进一步,为了实现对杂波幅度与相关性的独立控制,并仿真具有同相和正交分量的相参雷达杂波,推导了单视条件下G0分布模型的球不变随机过程特征函数表达式,提出了基于球不变随机过程的仿真方法。仿真结果表明,这两种方法均能够仿真产生满足幅度和相关性要求的二维相关G0分布雷达杂波。

高分辨率雷达复合高斯杂波的高效仿真

球不变随机过程(SIRP)是对高分辨率雷达的检测性能进行仿真分析所广泛采用的杂波模型。文中在总结SIRP主要理论结果的基础上,详细分析了参考文献[7]中给出的仿真方法对长“拖尾”的“尖”杂波仿真效率低的原因,提出了对杂波包络的概率密度函数(PDF)进行分割,用分割点上的PDF值来构造上界函数的新的仿真方法。仿真算例表明,改进的方法显著地提高了仿真的效率。

基于统计特性的雷达杂波仿真

论文介绍了雷达杂波基本类型,同时对产生雷达杂波的方法和模型作了说明。根据每种产生杂波的模型,利用零记忆非线性变换法和球不变随机过程法分别仿真出相应杂波的波形图。仿真结果具有可参考性。

基于GPU并行计算的雷达杂波模拟研究

现代雷达杂波模拟需使用杂波数据实时分析与处理回波信号,然而传统球不变随机过程(SIRP)方法生成杂波数据耗时较长。通过对SIRP方法进行改进,提出一种利用图形处理器(GPU)并行计算提升杂波生成实时性的方法。在计算统一设备架构(CUDA)下,对相关相干K分布杂波算法进行多任务串-并行分析,采用cuBLAS库对细粒度卷积计算进行优化,利用OpenMP+CUDA多任务调度机制改进粗粒度任务并行计算,以提高CPU-GPU利用率并减少数据等待时间。实验结果表明,该方法生成杂波数据的实时性显著提升,且随着杂波数据量增大其加速效果更好,相较传统GPU方法计算速率提高61%。

基于对称Alpha稳定分布的低空杂波建模仿真

针对常见的杂波分布模型难以描述低空杂波非高斯、长拖尾和空间相关等特性,且模型适用范围相对有限的问题,提出了基于对称Alpha稳定分布的低空杂波仿真模型,采用球不变随机过程法生成服从对称Alpha稳定分布且空间相关性显著增强的低空杂波。从杂波模型的时间特性、空间相关性和长拖尾特性三个方面进行仿真分析,仿真结果表明,与常见的杂波模型相比,对称Alpha稳定分布模型能够较好地描述低空杂波非高斯、长拖尾和空间相关的分布特征,且适用性更广泛。

非高斯杂波下雷达目标的检测

从非高斯杂波自身的特性出发，利用检测理论得到其最佳非线性检测器结构，并比较了它与Ｋ分布包络检测和经典高斯检测的性能。计算机模拟表明，其性能明显优于其它两种情况。另外，文中还就参数对检测性能的影响作了详细的分析。

CFAR DETECTORS FOR HIGH RESOLUTION RADAR IN NON-GAUSSIAN CLUTTER

For high resolution radar, the echoes of target come from several points rather than one point as in low resolution radar. In this case the target is called an extended target. This paper presents two CFAR detectors for such a target in non Gaussian clutter, which are CA CFAR and OS CFAR detectors. The detection performances of the two detectors are evaluated.

基于双曲线特征似然比检验的输电走廊采空区探地雷达目标检测方法

针对输电走廊采空区复杂地下介质环境中的探地雷达自动目标检测问题,提出了一种双曲线特征检测的广义似然比检验方法,该方法采用球不变随机过程描述非高斯杂波背景,通过对双曲线整体的假设检验来判断目标的有无,可充分利用目标特征与杂波统计特性以提高信杂噪比增益。在保证检测性能的前提下,进一步推导了双曲线特征广义似然比检验的近似实现形式,使运算复杂度大幅降低,且对背景杂波的分布类型不敏感,具有较高的工程应用价值。实验结果及分析验证了本文方法的检测性能。

SIRP法相干相关K分布雷达杂波仿真

说明了对雷达杂波的仿真是研究雷达的一个重要手段,雷达杂波的相关特性使得仿真必须考虑多个因素.介绍了使用零记忆非线性变换法(Zero Memory Nonlinearity,ZMNL)方法仿真雷达杂波是常用的方法之一.针对ZMNL方法在仿真相干相关杂波上的不足采用球不变随机过程法(Spherically Invariant Random Processes,SIRP)对其进行仿真,重点设计了SIRP方法的实现过程,并给出了仿真结果,证明了方法的有效性.

基于SIRP杂波的雷达目标距离检测方法

针对在非高斯相关杂波背景下,传统检测方法难以检测到目标这一问题,基于信息几何理论,通过计算球不变随机过程(SIRP)杂波统计流形上两分布间的距离,定义了一种距离检测器.该检测器通过计算估计分布与目标有无两种假设分布间的距离差,来实现目标检测,从而将检测问题转化为统计流形上的几何问题.仿真结果表明:与传统方法相比,该方法在复杂杂波背景下具有较好的检测性能,且易于实现.

二维相关K分布湍流信道的建模与仿真

针对强湍流的空间相关性特点,拟合了基于1-范数的相关函数,利用修正的球不变随机过程(SIRP)法得到相关K分布随机场,建立了二维相关K分布湍流信道仿真模型;解决了球不变随机过程法固有的特征随机变量各态历经问题;计算了二维相关K分布信道模型的误时隙率和信道容量,并与一维K分布信道模型做比较。结果表明这种模拟湍流信道的方法可以很好地控制K分布湍流分量的分布形式和统计特性,为信道估计的研究奠定了基础。