雷达杂波建模与仿真

论文摘要

雷达工作环境的回波影响着雷达性能,所以对雷达地海杂波进行建模与仿真技术研究已成为雷达工程师的关注焦点。地海杂波统计模型的研究对最优检测算法设计和雷达性能估计有重要作用,杂波建模与仿真的研究可以用于雷达系统设计、信号处理算法优化、性能仿真。随着雷达技术的发展,新型的宽带雷达提高了雷达诸多性能,宽带雷达已成为雷达技术发展的一个重要方向。然而传统的窄带雷达杂波的分布模型已不能完全适用于宽带雷达杂波,因此,对宽带雷达杂波的建模与仿真就显得尤为重要了。本文首先研究了窄带雷达杂波的四种典型统计模型的统计特性,介绍了零记忆非线性变换法（ZMNL）和球不变随机过程法（SIRP）两种经典的杂波仿真方法,并利用其中之一对四种统计模型杂波仿真。对基于ZMNL法的杂波仿真,本文先研究了相关系数Sij和Pij的对应关系,并在此基础上设计ZMNL的仿真流程,仿真结果验证了方法的有效性和准确性。本文介绍了适用于宽带雷达杂波统计特性建模的广义复合分布模型和广义复合K分布模型,研究了其统计特性以及相关系数S ij和Ri j的对应关系,在此关系的基础上设计ZMNL的仿真流程,仿真验证了方法的有效性和准确性。同时通过对模型取不同的参数得到几种经典的杂波模型,并分析了各参数对模型的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与研究意义
• 1.2 杂波建模与仿真的主要研究内容和技术现状
• 1.2.1 杂波建模
• 1.2.1.1 杂波散射机理建模
• 1.2.1.2 杂波统计建模
• 1.2.1.3 杂波非线性建模
• 1.2.2 杂波仿真
• 1.2.3 宽带雷达杂波统计模型研究概况
• 1.3 本文的研究工作
• 第二章 雷达杂波的统计特性研究
• 2.1 杂波统计模型概述
• 2.2 常规雷达杂波统计特性模型
• 2.2.1 雷达杂波幅度概率密度模型
• 2.2.1.1 Rayleigh分布模型
• 2.2.1.2 Log-Normal分布模型
• 2.2.1.3 Weibull分布模型
• 2.2.1.4 K分布模型
• 2.2.2 雷达杂波的功率谱模型
• 2.3 宽带雷达杂波统计特性模型
• 2.3.1 广义伽玛分布杂波模型
• 2.3.2 广义复合分布杂波模型
• 2.3.3 广义复合K分布杂波模型
• 2.4 雷达杂波模拟的基本方法
• 2.4.1 零记忆非线性变换法（ZMNL）
• 2.4.2 球不变随机过程法（SIRP）
• 2.4.3 ZMNL法与SIRP法的比较
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于统计特性的常规雷达杂波建模与仿真
• 3.1 Rayleigh分布杂波的模拟
• 3.1.1 相关高斯序列频域产生方法
• 3.1.2 相关相参Rayleigh分布的模拟
• 3.2 Log-Normal分布杂波的模拟
• 3.3 Weibull分布杂波的模拟
• 3.3.1 相关Weibull分布杂波的模拟
• 3.3.2 相关相参Weibull分布杂波的模拟
• 3.4 K分布杂波的模拟
• 3.4.1 相关K分布杂波的模拟
• 3.4.2 相关相参K分布杂波的模拟
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于统计特性的宽带雷达杂波建模与仿真
• 4.1 概述
• 4.2 基于ZMNL法的相关广义复合分布杂波模拟
• 4.2.1 广义复合分布杂波模型
• 4.2.2 相关系数间的非线性变换关系的研究
• 4.2.3 广义复合分布杂波建模与仿真
• 4.2.4 仿真结果及其分析
• 4.3 基于ZMNL法的相关广义K分布杂波模拟
• 4.3.1 广义复合K分布杂波模型
• 4.3.2 相关系数间的非线性变换关系的研究
• 4.3.3 相关广义K分布杂波建模与仿真
• 4.3.4 仿真结果及其分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 研究工作总结
• 5.2 今后研究工作方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间的研究成果