弹载雷达动态海面回波建模仿真与特性分析

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1、辦名謂似專画硕士学位论文ｊＩ＃．國＇弹载雷达动态海面回波建模仿真与特性分析作者姓名闫碧洁指导教师姓名、职称刘峥教授申请学位类别工学硕士ｉ学校代码10701学号1502121007分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文弹载雷达动态海面回波建模仿真与特性分析作者姓名：闫碧洁一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：刘峥教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月DynamicSea-surfaceEchoSimulationandCharacteristicAnaly

2、sisforMissile-borneRadarAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSignalandInformationProcessingByYanBijieSupervisor:LiuZhengProfessorJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，

3、除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。本人签名：礼Ｉ：輯日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，ｇ卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许

4、查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研宄成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿本人签名：作：导师签名同碧＿＇讀丨ｉｓ日期ｙ＞ｃ＾＞：：日期摘要摘要弹载雷达进行海面目标探测时，海面散射回波作为背景杂波严重地制约了来自海面上或近海的感兴趣目标的可检测性。要有效地探测海背景下的雷达目标，提高目标检测概率，必须对海杂波的电磁散射特性进行细致的研究，掌握其特性，以便减小杂波特性变化对目标检测

5、的影响。然而，由于外场试验条件恶劣、场景复杂多变等因素，使得实测数据的获取代价昂贵。基于此原因，对海杂波进行建模仿真不失为一种相对经济且易实现的研究方法。综上所述，本文以弹载雷达海面回波的精确建模仿真为基础，针对海杂波的时域、频域、极化域特性进行了系统的研究，设计并开发了一个海杂波建模仿真及特性分析软件系统。具体工作细分如下：首先，基于动态海面模型的建模，对多海况参数下的海面回波信号进行了仿真。在介绍海谱的含义以及几种经典的海谱模型的基础上，采用目前主流的建模方法进行多种海况参数下的海面空间几何建模，实现对动态海面的精确刻画。基于散射贡献面元化思想，将生成

6、的物理海面划分为多个小面元，并引入双尺度模型，分别采用基尔霍夫近似法和微扰法计算大尺度粗糙度支配的镜像散射贡献，以及小尺度粗糙度支配的漫散射贡献，从而获得各面元的后向散射系数，再根据回波信号生成原理，实现海面回波信号的仿真。其次，对面向能量检测的海杂波特性进行研究分析，包括幅度分布特性和功率谱特性。详细介绍了海杂波常用的幅度分布模型、各分布模型的参数估计方法以及常用的表征功率谱特性的频谱宽度和中心频率估算方法。基于仿真数据分析了高分辨情况下风速、入射余角、入射载频、风向角四个变量对海杂波幅度分布和功率谱特性的影响。然后，对海面低速弱目标面向特征检测的特性进

7、行研究分析，主要分为时频特性和极化特性，介绍了常用的时频分析方法和极化分解算法，并根据海杂波与目标回波之间的差异提取具有可分性的检测特征量。最后，介绍海杂波建模仿真及特性分析软件系统的总体构建，包括界面设计所遵循的原则、软件开发的需求、软件实现的关键技术、软件各模块的组成和功能以及软件的操作说明。关键词：海杂波仿真，幅度分布特性，功率谱特性，时频特性，极化特性，软件系统IABSTRACTABSTRACTIntheapplicationofseatargetdetection,thebackgroundclutterresultedfromseasurfac

8、escatteringechoesseverelyrestrict