雷达杂波的计算机模拟算法分析.docx

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工学硕士学位论文
雷达杂波的计算机模拟算法研究
硕士研究生:吴成丽
导 师:谢俊好副教授申请学科级别:工学硕士
学科、专业:信息与通信工程
所在单位:电子与信息技术研究院答辩日期:2007 年 7 月授予学位单位:哈尔滨工业大学
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Dissertation for the Master’s Degree in Engineering
RESEARCH PUTER SIMULATION ALGORITHMS OF RADAR CLUTTER
Candidate: Supervisor:
Academic Degree Applied for: Speciality:
Affiliation:
Date of Defence:
Degree-Conferring-Institution:
Wu Chengli
Asso. Prof. Xie Junhao Master of Engineering
Information munication Engineering
School of Electronics and Information Technology July, 2007
Harbin Institute of Technology
摘 要
雷达杂波模拟历来是雷达科技工作者和观测者十分关注的课题,外部杂波干扰占优情况下,限制雷达探测能力的不是接收机的内部噪声,而是环境杂波。研究杂波的形成机理、杂波的反射强度与雷达参数的关系、讨论杂波的分布特性等都可以为制定雷达方案、选择雷达参数,采取各种抗杂波的措施、杂波模拟等工作提供理论依据,指明技术方向,避免雷达的设计研究工作一定程度上的盲目性。本文的目的是总结雷达杂波的模型,并且产生各种类型的杂波提供给仿真实验系统使用,为今后的研制或实验提供杂波数据和一些具体的模拟方法。提出几种杂波模型,为新杂波模型的建立做一些探索性的工作。
本文首先对杂波信号特性进行了一定的分析和研究。首先介绍了有关杂波的基本概念,之后,着重对杂波的幅度分布特性和幅度的起伏率(功率谱特性)进行计算和总结。并以此为依据,进行杂波的建模。产生具有一定概率分布的相关随机序列的方法主要有两种:一种是零记忆非线性变换法,基本思路是:首先产生相关的高斯随机序列,然后经某种非线性变换得到需要的相关非高斯随机序列;另一种是球不变随机过程法, 基本思路是:产生一个相关的高斯随机序列,然后用具有特定概率密度函数的随机序列进行调制。本文基于 ZMNL 方法实现杂波仿真,简要介绍了相关随机序列产生的一般方法。利用零记忆非线性变换方法,分别针对相关的对数正态分布、韦布尔分布、K-分布三种杂波模型,实现了杂波建模和仿真,并研究了相关系数 sij 与ρij 的对应关系。
其次,非相参杂波是指检波器后得到的非相参杂波幅度包络,不含有相位信息,在雷达功能模拟中应用广泛。而相参杂波由于含有相位信息,因此需用复随机过程来描述。对于雷达视频信号模拟来说,由于包含有正交两路信号,所模拟的杂波必须是相参形式的雷达杂波。本文对相参对数正态分布进行了仿真。
最后,本文总结了课题所做的工作,并对今后的进一步研究工作作了展
望。
关键词 零记忆非线性变换法;杂波模型;杂波建模
Abstract
Radar clutter simulation is always a key problem for radar technicians. Restriction on the detection ability of radar system is not the internal noise, but the environment clutter under the clutter dominant external circumstances. Clutter study on the mechanism of the formation, clutter reflection intensity and its relationship with radar parameters, probability distribution function(PDF) of clutter may provide the theoretical basis,specify technical direction, and avoid radar design work a certain degree of blindness. The purpose of this dis