基于实测海杂波特性分析
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小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究 1.引言近年来,海洋资源的开发利用成为国家经济发展的重要支撑。
而海洋环境监测和海洋建设更是保障海洋资源的可持续发展的基础。
在海洋环境监测中,海杂波与海面目标散射特性的测量与分析是非常重要的研究内容之一。
本文将对小擦地角海杂波与海面目标散射特性的测量与分析方法进行研究。
2.小擦地角与海杂波的关系小擦地角是指指向卫星的观测方向与地球表面切线的夹角。
在海洋监测中,小擦地角的变化会影响到海面目标散射返回信号的强度和特性。
而海杂波则是指海面上的杂波信号,包含了来自海浪、海雾、海浮冰等多种因素的散射回波。
小擦地角与海杂波之间存在一定的关系,通过测量与分析这种关系,可以更好地理解海洋环境中海杂波的起源与特性。
3.海面目标散射特性测量海面目标散射特性的测量是海洋环境监测中的重要内容。
传统的海面目标散射特性测量方法主要依赖于雷达技术。
雷达通过发射一定频率的电磁波,然后接收目标散射回波,通过分析回波的强度和频谱特性,可以获取目标的散射特性。
4.海面目标散射特性分析海面目标散射特性分析是对测量数据进行进一步处理和研究的过程。
分析海面目标散射特性可以帮助我们更好地理解海洋环境中的目标分布、海洋现象的形成机制以及海洋资源的分布规律。
在海面目标散射特性分析中,常用的方法包括功率谱分析、统计分析、回波分析等。
这些方法可以从不同的角度对海面目标散射特性进行分析,获得更全面、准确的结果。
5.小擦地角海杂波与海面目标散射特性测量与分析方法研究进展在现有研究成果的基础上,近年来,对小擦地角海杂波与海面目标散射特性的测量与分析方法进行了进一步的研究。
研究人员通过改进雷达系统的配置和参数设置,提高了海面目标散射信号的分辨率和接收灵敏度,从而提高了测量数据的可靠性和准确性。
同时,基于功率谱分析和统计分析的方法,对测量数据进行了更深入的分析,揭示了小擦地角与海杂波之间的关系,并对海洋环境中海杂波的特性提供了更详细的描述。
第18卷第8期 系统 仿 真 学 报© V ol. 18 No. 82006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006基于多重分形模型的海杂波特性分析与仿真石志广,周剑雄,付 强(国防科技大学ATR 实验室,长沙 410073)摘 要:在分析实测雷达海杂波数据时域特性的基础上,发现海杂波具有长时相关特性,且在较大的范围内具有尺度不变性,因此,利用多重分形模型可以较好的刻画海杂波的复杂特性。
在此基础上,提出一种基于小波多重分形模型的海杂波建模与仿真方法。
实验结果表明该方法可以较好的模拟海杂波的统计特性和多重分形特性,并且具有较小的计算量,为雷达海杂波的建模和仿真提供了一条新的思路和有效手段。
关键词:海杂波;多重分形;小波变换; 杂波仿真中图分类号:TN955.1 文献标识码:A 文章编号:1004-731X (2006) 08-2289-04Sea Clutter Characteristic Analysis and Simulation Based on Multi-fractal ModelSHI Zhi-guang, ZHOU Jian-xiong, FU Qiang(ATR Lab, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)Abstract: When being analyze measured sea clutter, it was found that sea clutter has long-time correlation properties and is scale-invariant in large scales. So, the sea clutter can be modeled through multi-fractal models. Based on this, a wavelet multi-fractal model to model and simulation sea clutter was proposed. Computer simulation shows this method can well simulate the statistic and multi-fractal properties of sea clutter. It also has low computation burden. So, it provides a new idea and method to model and simulation radar sea clutter.Key words: sea clutter; multi-fractal; wavelet transform; clutter simulation引 言海杂波是指被雷达发射脉冲照射的局部海面后向散射回波,对海杂波进行特性分析和建模仿真对于设计有效的雷达检测方案和评价雷达检测性能至关重要。
雷达海杂波性能分析及消除方法摘要:文章根据舰载雷达海杂波影响情况及相关资料,对海杂波时域特性、频域特性、空域特性进行了分析。
在分析的基础上给出了处理办法,并给出仿真结果。
海杂波在时域上相关时间有限;海杂波在频域上类似高斯型。
可以通过估计其参数进行自适应处理,在频域、空域及时域进行滤除,达到目标检测的目的。
仿真结果表明,该种处理可达到滤除杂波的要求。
关键词:海杂波;时域特性;频域特性;自适应;目标检测中图分类号:tp3 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)05-1177-021 概述舰载雷达执行任务时,经常面临海杂波的影响,造成目标检测能力下降。
海杂波处理困难是因为海杂波具有变化无规律,性质难把握的特点。
首先,海杂波与海域,气象及季节等均有关系。
在杂波不出现时,画面较为干净,而杂波出现时,则会严重干扰目标检测,甚至看不到目标。
因此,对海杂波进行深入研究并采取针对的有效措施是提高舰载与岸基雷达作战效能的一项紧迫任务。
解决舰载雷达的抗海杂波能力应从杂波特性分析入手进行处理。
2 海杂波特性分析根据相关资料及实测数据,海杂波具有如下特性。
海杂波与雷达工作频率、风力、风速、擦地角、温度等均有关系。
其中,最主要的影响是风。
风的影响在海杂波的时域及频域表现出来[1]。
2.1 海杂波的时域特性在a显上观察海杂波时,其表现为与分辨单元的尺寸有关,对于大的分辨单元,海杂波在距离上是分布式的;随着分辨单元的减小,海杂波表现得越来越孤立,类似于时变目标的一系列回波,在小入射角时,则表现为海浪尖峰。
根据《雷达手册》的表述,海杂波在小入射角时,表现为海面尖峰。
如:水平极化时x波段海面尖峰如图1所示。
图1中,左图为海态3,右图为海态1对应的回波,从图中可以看出,时域分辨力越高,杂波越呈尖峰状态,杂波的影响越小。
舰载多功能雷达工作于水平极化方式,性质与之基本相同。
海表面在时间和空间上可看成是一个平稳的随机过程,在特定的持续时间与空间内,杂波散射截面积是各态历经的,即为一个均值。
第6期2019年3月No.6March,2019现代雷达如果要较好地对海杂波进行区分,就必须通过海杂波的相关性入手进行分析。
由于海况复杂,通常海杂波的运动都是无规律的,但是通过时间相关性,我们还是能发现海杂波运动的一些规律,并通过这些规律,研究出新的算法,较好地区分海杂波和海面低空飞行的目标[1]。
1 基于海杂波相关性的特征提取本次实验数据为研究所对某对海窄带雷达采集的数据,该数据每组包含2 000个数据,已经通过航迹的分析把真目标(海面低空飞行的目标)和假目标分开,设真目标为n 个,则假目标为2 000﹣n 个[2]。
由于是低分辨雷达,经过16点FFT 以及固定门限处理后的海面低空飞行目标距离多普勒平面如图1所示。
假目标的距离多普勒平面如图2所示。
从图1—图2可以看出,海面低空飞行目标比假目标分布的值广,最大值的波动范围也大于假目标。
所以初步确定,可以通过多帧的海杂波波动的标准差以及相对多普勒速度对海面低空飞行目标和假目标进行特征提取和特征分类。
通过多次仿真,运用各种不同算法进行尝试,找到了能区别海面低空飞行目标与假目标的有效特征。
通过对连续几帧距离多普勒平面图可以发现,海面低空飞行目标和假目标的幅度最大值差距不大,但是所处的多普勒单位不同[3]。
所作者简介:罗才震(1993— ),男,重庆人,硕士研究生;研究方向:雷达信号处理。
摘 要:现代战争中,海面战争越来越占据重要地位,对海雷达对于海面目标的检测可以决定战争的成败。
我国研究人员在海面目标识别方面已经取得了进展,但由于海尖峰的复杂性,其识别效果并不好。
文章基于某实测的对海数据,通过一种新算法对海杂波和海面低空飞行目标进行了特征提取,并取得了较好的效果。
关键词:目标识别;海尖峰;新算法;特征提取基于相关性对某实测数据海杂波特征提取算法进行改进罗才震,柴晓飞(西安电子工程研究所,陕西 西安 710100)无线互联科技Wireless Internet Technology→→图1 海面低空飞行的距离多普勒平面→→图2 假目标的距离多普勒平面以可通过相对多普勒速度进行特征提取。
高频地波雷达海杂波特性仿真与分析
本文综述了高频地波雷达海杂波的特性及其仿真与分析技术研究。
总体本文可以分为以下几个方面:
一、高频地波雷达海杂波特性
1.1 雷达海杂波类型
海杂波可以分为水下声衰减、涛声和海浪三类。
其中,水下声衰减是由于海洋深处层状结构形成的频率及深度频散而造成声衰减;涛声来源于海啸,声强在深度大于100m处几乎水平不变;海浪来源于气泡形成的声学噪声,具有强的深度效应,深处海域的衰减特别大。
1.2 雷达海杂波的影响
高频地波雷达海杂波会使雷达探测受到很大的影响,它会导致雷达探测范围减小、雷达吞吐能力降低、探测精度下降等问题,从而影响雷达的作用。
二、高频地波雷达海杂波仿真
2.1 模型建立
仿真模型包括海洋环境内声源模型、地形、海洋层状结构模型等。
在建立完环境模型之前,需要获取相应的雷达海杂波参数,例如声源强度、定常声衰减系数等。
这些参数可以在海上测量或基于数据库提取等方式获得。
2.2 仿真分析
基于所建立的高频地波雷达海杂波模型,开展声压分布的仿真计算。
在仿真分析中,可根据声压分布的仿真结果,计算探测距离、抑制范围、功率参数等,为雷达参数优化提供重要依据。
三、总结
本文综述了高频地波雷达海杂波的特性及其仿真与分析技术研究。
深入了解了海杂波的分类,以及它们在雷达探测中的影响,并建立了海杂波数值模型,以便进行海杂波仿真和分析。
它为雷达研究者提供了一种简便易行的研究方法,帮助他们在研究雷达的工作中取得更多的成效。
2012年第06期,第45卷 通 信 技 术 Vol.45,No.06,2012 总第246期 Communications Technology No.246,Totally ·传 输·X波段雷达实测海杂波的特性分析﹡杨永生, 张宗杰(苏州科技学院 电子信息工程学院,江苏 苏州215011)【摘 要】舰载雷达和海岸警戒雷达的目标检测和跟踪性能与海杂波密切相关。
对X波段雷达实测海杂波进行了功率谱密度和相关分析,得到了一些有益的结果。
与VV极化相比,HH极化的海尖峰特性更明显;与HH极化相比,VV极化海杂波的功率谱密度具有更窄的带宽,且衰减得更快。
而HH和VV极化海杂波具有相似的相关性,但HH极化的相关系数要比VV极化的要小。
得到的结果对雷达目标检测与识别具有一定的借鉴意义。
【关键词】海杂波;相关分析;功率谱密度;极化【中图分类号】TN957【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2012)06-0055-03 General Properties of X-band Sea Clutter based on Experiments DataYANG Yong-sheng, ZHANG Zong-jie(College of Electric & Information Engineering, Suzhou University of Science and Technology,Suzhou Jiangsu 215011, China)【Abstract】The target detection and tracking performance of shipborne radar and coast warning radar, is closely related to sea clutter. The power spectrum density and correlation analysis is done on the experimental data of sea clutter with X-band radar, and some helpful results are thus obtained. Compared with VV polarization, the spike of sea clutter in HH polarization is more obvious, and compared with HH polarization, the band width of power spectrum density of VV polarization is smaller and decays more rapidly. However, of both HH and VV polarization of sea clutter have similar correlation properties, but the coefficient of HH polarization is smaller than that of VV polarization. The experimental results given in this paper are of certain reference value to the target detection and recognition of radar.【Key words】sea clutter; correlation analysis; power spectrum density; polarization0 引言海杂波通常是指雷达接收来自海表面散射的回波信号,它不仅与海面粗糙度密切相关,而且雷达波的极化、波段以及入射角度等系统参数对其也有较大的影响。
基于实测数据的海杂波时空相关性分析刘宁波;董云龙;于家伟;丁昊;关键;王国庆【摘要】海杂波的相关特性分为时间相关性和空间相关性,二者均与雷达系统参数、环境条件等多种因素有关.文章利用X波段雷达实测海杂波数据,重点研究了不同极化条件下海杂波的时间相关性、高低典型海况和不同入射余角条件下的海杂波距离向和方位向空间相关性.经大量实测数据验证表明,极化方式对海杂波强时间相关性影响较小,海杂波距离向空间相关性受海况影响较大、方位向相邻分辨单元空间相关性较弱,这些结论对于海杂波中目标检测方法优化设计具有重要意义.%The correlation characteristics of sea clutter are time-dependent and spatial-dependent, which both are related to radar system parameters, environmental conditions and other factors. In this paper, the X-band real sea clutter data were used to study the temporal correlation of sea clutter under different polarizations, as well as the distance-spatial corre?lation and azimuth-spatial correlation respectively on the typical high and low sea conditions and at different grazing an?gles. The experimental results showed that the polarization had little effect on the time correlation of the sea clutter, the dis?tance-spatial correlation of the sea clutter was greatly influenced by the sea condition, and the azimuth-spatial correlation of the azimuthal adjacent resolution unit was weak. These conclusions are of great significance to the optimization of target detection method in sea clutter.【期刊名称】《海军航空工程学院学报》【年(卷),期】2017(032)002【总页数】6页(P199-204)【关键词】雷达;海杂波;时间相关;空间相关【作者】刘宁波;董云龙;于家伟;丁昊;关键;王国庆【作者单位】海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;中国航天科工集团第二研究院二十三所,北京100854;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;西南交通大学电气工程学院,成都611756;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TN957对于脉冲雷达而言,当雷达分辨率较高时,海杂波在同一脉冲不同距离单元间以及同一距离单元不同脉冲间都具有一定的依赖性,不再是统计独立的关系。