前向散射雷达地表杂波模拟方法的研究

作     者：刘龙斌 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张星

授予年度：2015年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：前向散射雷达 杂波模拟 零记忆非线性变换 球不变随机过程法 

摘      要：摘要：雷达接收的信号包括有用的回波和无用的杂波。杂波的存在干扰了雷达的J正常工作。相比于传统雷达,前向散射雷达由于缺少距离分辨率,更容易受到地表杂波的干扰。为了提高雷达性能,需要在研究杂波特性的基础上进行杂波模拟仿真。通过对杂波模拟方法的研究,在雷达信号模拟时,不仅能够建立准确的杂波环境,而且可以更好地设计、实现杂波滤波器,提高雷达对杂波抑制的能力。因此,雷达杂波模拟是雷达信号模拟中的关键技术之一。 论文首先综述了国内外对双基地雷达的发展历程和雷达杂波的研究现状;在分析了单基地雷达、双基地雷达和前向散射雷达不同的工作原理的基础上,给出了后向散射系数的定义和雷达杂波的定义、特性和数学建模方法,包括杂波散射机理建模、杂波统计建模和杂波非线性建模,并详细阐述了在不同环境下杂波的统计特性,对前向散射雷达杂波特性进行了说明;然后,根据文献中经典的杂波模拟方法,包括零记忆非线性变换法(ZMNL)和球不变随机过程法(SIRP),分析了不同幅度分布和不同功率谱密度的杂波模拟的方法并比较了两种杂波模拟方法的优劣;其次,研究了通过频域法和时域法产生相关高斯序列的方法;最后,设置了仿真参数和仿真内容,利用Matlab仿真软件,分别对满足瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布、K分布的杂波幅度分布和满足高斯谱、柯西谱、全极化谱的杂波功率谱进行模拟,并将模拟杂波的幅度分布的概率密度函数和功率谱密度函数同理论值进行比较和分析,结果验证了零记忆非线性变换法(ZMNL)和球不变随机过程法(SIRP)模拟杂波的可行性。