雷达地杂波建模与仿真实现

地面雷达设备在探测和跟踪目标时,会受到杂波的干扰,特别是雷达的俯仰角较低时,受地物杂波干扰更为严重,虽然现代雷达采用动目标显示等技术来抑制地物杂波,但其影响仍然存在。在研究地杂波仿真技术的基础上,提出了采用数字高程模型和杂波模型相结合的思想,重点对地杂波进行仿真。

雷达地杂波的测试与分析

给出了用Ｘ与Ｌ波段车载散射计对南方地物的散射测试结果，并得出了一些直观结论，结合典型模型，分析了散射系数与入射角的关系、空间幅度分布及相关特性。模型与实验数据吻合较好。

基于数字高程模型数据的机载认知雷达地杂波建模方法研究

针对机载认知雷达信号处理的特点,设计了一种基于数字高程模型数据的地杂波建模方法。该方法首先从数字高程模型数据中提取对杂波功率谱有影响的地形因子,然后结合地理地貌学理论和地形因子对数字高程模型提供的真实地貌类型进行量化分类;设计动态数据库来存储量化后的地貌信息,以提高杂波建模过程的实时性;最后基于地貌信息和后向散射系数模型构建地杂波。仿真结果表明,采用该方法构建的地杂波模型符合机载雷达所处的地貌实际情形,用作机载认知雷达的先验信息时具有真实、稳定和可靠的优势,可有效地辅助机载认知雷达提高工作性能和生存力。

基于地形可视性分析的机载气象雷达地杂波剔除方法

针对机载气象雷达工作于气象模式时的地杂波抑制,该文提出一种基于地形可视性分析的时域地杂波剔除方法。该方法根据可视性判断原理,分析机载雷达可视域地面点的下视角分布的规律,利用其计算雷达波束触地的位置,然后将触地距离单元的回波剔除,从而抑制地杂波。仿真和实测数据验证了该方法的有效性。

风廓线雷达回波参量估计算法验证及其地杂波抑制方法研究

估计天气状况的回波资料均由雷达厂家直接给出,其估计的准确性及精确度还有待验证。针对这一问题,改进了回波信号的模拟方法,给出了一套可行的检验目前估计各种雷达回波参数算法正确性的系统;同时为了减小地杂波对信号参数估计的影响,在静态小波变换的基础上,提出了一种抑制风廓线雷达地杂波的方法,这种方法通过计算各层小波系数上的二阶原点矩来确定最佳分解层数,并以最邻近地杂波的两个频段的平均值作为阈值,仿真结果验证了算法的有效性。

空基双基地雷达地杂波建模及特性分析

在充分考虑双基地工作和机载工作特点的条件下 ,首先建立空基双基地雷达地杂波的等椭圆几何关系模型 ,然后计算分析了空基双基地雷达的地面反射率 ,最后提出一种通用的空基双基地雷达地杂波模型。在该模型的基础上分析了空基双基地雷达地杂波特性 ,并仿真分析了不同几何配置和运动配置下空基双基地雷达地杂波的多普勒特性和地杂波脊特性 ,结果表明地杂波特性敏感于空基双基地雷达的几何和运动配置 。

基于DEM的机载气象雷达地杂波剔除方法

针对机载气象雷达气象模式地杂波抑制问题,提出利用回波幅度信息的基于数字高程模型(DEM,Digital ElevationModel)的时域地杂波剔除方法。首先利用回波幅度信息对存在雷达回波信号的数据区域进行分割,然后对区域的边界距离单元利用基于DEM的可视性算法分析其触地情况。根据分析结果可知,存在回波信号的区域可分成仅含气象的区域、仅含杂波的区域以及二者相连的区域,其中相连区域还需进行逐距离单元判断确定分界距离单元。将杂波存在的距离单元予以剔除,即可去除地杂波。经实测数据验证,该方法能够根据雷达参数和DEM数据准确地判断杂波所在的距离单元,有效地剔除地杂波。提出的方法仅处理存在回波信号的区域,且不需要对所有的距离单元进行分析,可以大大减小运算量。

混响室雷达地杂波统计特性模拟

为实现混响室中威布尔分布杂波的有效模拟,营造逼真的雷达电磁环境,基于广义平稳非相关散射电磁环境下混响室信道衰落特性,通过控制幅度调制信号对衰落系数进行补偿,提出一种基于时域波形设计的混响室地杂波模拟方法。通过调节输入信号序列中大、小幅度脉冲比例,改变混响室传统输入信号的零均值幅度特性,以实测地杂波统计特性为参考,最终得到与实测数据统计特性参数一致的混响室杂波电磁环境。用最大似然估计和KS检验法对实验数据作参数估计和假设检验,实测地杂波数据拟合于标准威布尔模型,混响室实验数据拟合于实测地杂波幅度统计模型,从而实现了实测地杂波起伏特性的混响室有效模拟。

空载双基地雷达地杂波模拟

从空时二维角度出发 ,根据接收方向和多普勒单元划分双基地距离单元 ,进而精确地仿真空载双基地雷达的地杂波 ,并通过杂波仿真验证了双基地雷达的各种多普勒现象。最后给出了空时二维自适应信号处理(Space -TimeAdaptiveSignalProcessing ,STAP)在空载双基地雷达中的应用研究。同时讨论了不同多普勒情况下STAP的应用特点。

机载前视气象雷达地杂波仿真方法

精确计算机载雷达地杂波功率一般是对等距离—等多普勒单元网格求积分,但其面积单元复杂多样,计算非常复杂。文中在分析等距离等多普勒分布特点的基础上,提出一种仅沿距离积分的计算杂波功率的方法。利用该方法仿真机载前视气象雷达风切变模式下地杂波功率谱和回波信号,还分析杂波功率谱受载机速度、波束方位和俯仰等参数影响的变化规律,仿真分析结果与飞机实际测量数据相符。

机载雷达从地杂波中检测运动目标

提出了将变抽样率处理技术应用于机载雷达下视探测 ,以从地杂波中检测运动目标的方法。首先分析了信号模型 ,针对这一模型 ,讨论了变抽样率处理技术应用问题 ,最后进行了仿真 ,仿真结果 。

DEM数据在雷达地杂波仿真中的应用

平均后向散射系数的计算是地杂波仿真中的重要内容。详细论述了将数字高程模型（digital elevation model,DEM）数据用于获得后向散射系数图的方法。DEM数据经过单元划分和地形遮蔽处理,可判断各单元是否被遮蔽,结合雷达天线方向图,可知道哪些单元是雷达天线可视的。利用现有的平均后向散射系数模型,通过计算获得每个可视单元的平均后向散射系数。仿真结果表明：将DEM数据用于地杂波仿真是可行的。

强地杂波下基于压缩感知的稀疏子脉冲高分辨雷达成像方法

针对稀疏雷达孔径数据处理与成像问题,本文提出了一种强地杂波背景下基于压缩感知(CS)的线性调频步进信号(SFCS)稀疏子脉冲高分辨雷达成像方法。在对稀疏回波数据解线调时,采用填零一次相消技术剔除地杂波,对粗分辨距离像序列二次采样后获得高信杂比的目标高分辨回波信号;再利用该信号的频域稀疏特性,结合各脉冲簇中随机丢失不同子脉冲的情况,构造相应的部分傅里叶基矩阵实现雷达数据的稀疏化表征,然后利用正交匹配追踪(OMP)算法对目标高分辨距离像(HRRP)进行重构处理,实现对目标的高分辨成像。仿真结果验证了本文方法的有效性。

基于小波变换的雷达信号地杂波滤除

由于大量的地物杂波以及噪声的存在严重影响了多普勒雷达在复杂环境下的观测精度,为了解决这个问题,提出了一种基于小波变换的雷达信号地杂波滤除算法。使用地杂波区域提取算法提取出杂波点聚集的多个区域,运用db6小波对各杂波区域进行小波分解,在周期拓展模式下详细地推导了一种新的基于Mallat算法的小波重构算法,并依此将地杂波滤除的问题转换为一个二次规划求极小值的问题,运用有效集理论解决了该优化问题。运用实测的多普勒雷达反射率数据进行验证,实验结果表明,该算法能够有效地抑制杂波信号。

风廓线雷达去地杂波方法研究

针对传统的回波模拟方法不能很好的模拟高斯白噪声的分布,也不利于反应真实的回波信号的问题,改进了回波信号的模拟方法,同时为了减小地杂波对信号参数估计的影响,在静态小波变换的基础上,提出了一种抑制风廓线雷达地杂波的方法,由于采用提升实现方式,其运算量并没有明显增加。相对于传统的基于DWT去地杂波的方法,新方法更加适用于较低信杂比的情况。仿真结果验证了新方法的有效性。

基于支撑向量机的地杂波虚警抑制技术

由于杂波的非均匀特性,传统杂波抑制技术的杂波滤除能力有限。在强杂波环境下,处理后回波仍残留大量虚警。文中提出了新的点迹滤波技术,用于抑制杂波虚警。针对地面动目标检测体制雷达,通过提取目标和杂波的五种分类特征和五种先验特征,使用主成分分析和支撑向量机方法过滤虚假点迹。试验结果表明:文中提取的特征和设计的分类器,可在较少目标损失下,有效地抑制地杂波虚警。

地杂波引起的引信早炸问题研究

由于雷达引信载体运动的高速性,引信工作的近程性,使得引信在低空作战时,地杂波信号极易诱使引信早炸。为解决这一问题,通过建立基于网格映象法的地杂波回波信号的仿真模型,分析了引信地杂波信号特性,提出利用经验判据对回波信号进行频率识别以及对回波信号进行窄带滤波等途径来克服地杂波导致的引信早炸问题。研究结果为日后进一步提高引信抗干扰性能提供了技术依据。

探地雷达地杂波抑制方法研究进展

下视探地雷达是检测地雷的一种有效手段.强烈的地表反射回波即地杂波会淹没浅层埋藏的非金属地雷的微弱回波,从而导致很高的检测虚警概率.如何尽可能完全抑制地杂波而又不损失回波中的目标信息成为探地雷达地雷检测的关键技术问题.本文以地雷检测为应用背景,对目前已有的主要的地杂波抑制方法进行了综述.

一种机载PD雷达实时地杂波功率谱仿真算法

在地杂波功率谱闭合计算算法的基础上提出了地杂波功率谱实时算法,即对功率谱闭合计算法参数及结果进行了分类比较,事先存储计算量最大的所有网格单元面积及其方向坐标,实时构造最大速度下功率谱,然后利用数据抽取的方法,得到当前速度下的功率谱,解决了实时性与高精度的矛盾,并给出了仿真结果。仿真结果表明该算法的有效性。

PRC-CW雷达地杂波相关特性分析

本文分析了在低俯视角情形时地杂波要引起雷达回波信号展宽的事实，对于伪码调相连续波雷达来讲，某一时刻的回波信号将是此前一段时间内展宽的回波在此时刻的迭加，提出了计算伪码调相连续波雷达回波信号的迭加方法，在以往对地杂波特性研究结果的基础上，同时考虑不同分辨单元间在空间和时间上的相关性质，研究该体制雷达地杂波回波信号的时间相关特性，并进行了计算机模拟，结果表明，与脉冲雷达相比，其他杂波的时间相关性将增强．