基于分形理论的地杂波建模与仿真

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1、中图分类号：TN95论文编号：102870416-SZ024学科分类号：081002硕士学位论文基于分形理论的地杂波建模与仿真研究生姓名潘科专业类别工程硕士专业领域电子与通信工程指导教师胡文副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicInformationEngineeringTerrainClutterModelingandSimulationB

2、asedonFractalTheoryAThesisinInformationandCommunicationEngineeringbyPanKeAdvisedbyProf.HuWenSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要杂波是由目标以外的其它散射体对雷达发射信号反射而引起的雷达回波，是影响雷达系统工作性能的重要因素之一。本文针对地杂波，利用网格映像法，并结合规则网格数字高程模型(DEM)数据的结构特点，在给出相干视频回波模型的基础之上，完成了地杂波的建模与仿真工作。本文首先介

4、绍了DEM数据的结构特点，并采用基于分形理论的随机中点位移法，得到了三维仿真地形的DEM数据；接下来根据网格映像法，以DEM栅格数据作为地形高度，建立小平面模型，并以每个小平面模型作为一个杂波散射单元，再结合载机的空间位置信息，给出了杂波散射单元擦地角、后向截面积等参数的计算方法。其次，引入基于最邻近可视点的通视线生成算法，并根据雷达应用的特殊性，对此方法进行了改进，从而有效地解决了天线波束主瓣照射区域附近内的遮蔽处理问题；接下来在给出相干视频回波模型的基础上，对雷达天线波束主瓣照射区域附近内的地杂波进行了仿真，并针对仿真结

5、果作了详细分析。最后，重点介绍了MATLAB/C++混合编程的特点及其具体实现方法，并以MFC程序调用MATLAB编译后的动态链接库(DLL)的方式，完成了仿真软件的设计、实现工作。整个软件由仿真参数输入控制、仿真结果显示以及仿真状态提示三个模块组成，实现了包括地形建模、遮蔽处理以及杂波仿真在内的多个功能。关键词：地杂波，网格映象法，随机中点位移法，相干视频回波模型，MATLAB/C++iABSTRACTTheclutteriscausedbygroundobjects,seaandweatherconditions.Ith

6、asagreatinfluenceonthetargetdetectionperformanceofradarsystem.Inthispaper,thesimulationofthegroundclutterisaccomplishedbyusingthegridmappingmethodbasedontheradarcoherentvideoechomodelandDEMdata.Firstly,thispaperintroducesthestructuralcharacteristicsofdigitalelevati

7、onmodel(DEM)data,andgetstheDEMdataof3Demulationterrainbyusingtherandommidpointdisplacementwhichisbasedonthefractaltheory.Accordingtothegridmappingmethod,itnextestablishesthefacetmodelbyusingtheDEMdataandtreatseachfacetasaclutterscatteringunit.Andthencombinedwiththe

8、spatialpositioninformationoftheradar,thegrazingangle,radarcrosssectionandotherparametersarecalculatedinthispaper.Secondly,thepaperintroducesthene