海杂波背景下的雷达性能评估研究

发布时间：2019-09-25 20:40

【摘要】：雷达对海探测时会受到海杂波的影响,研究雷达在海杂波背景下的性能评估对雷达系统设计阶段具有重要的指导意义。首先分析了海杂波的复合K分布模型,建立了雷达参数和环境参数与杂波幅度模型参数之间的关系。然后简单介绍了基于SIRP法仿真时空相关海杂波的方法。接着建立了一种基于雷达实际工作环境、应用CFAR的结合蒙特卡洛法评估雷达性能的体系。最后设定雷达应用场景对雷达性能进行评估,结果表明提出的雷达性能评估体系对雷达设计人员有较好的应用价值。
【图文】：

原理图,杂波仿真,步骤,原理图

角／（°）极化１～１０００～５０１．～１００～１８０ＨＨ／ＶＶ０５．～３５０～５０１．～９００～１８０ＨＨ／ＶＶ０５．～３５０～５０１．～３００～１８０ＨＨ／ＶＶ０５．～３５０～６０１．～１０９０ＨＨ／ＶＶ３杂波仿真海杂波的精确仿真关乎到雷达性能评估的准确性，文献［１０－１４］研究了海杂波的仿真。本文采用ＳＩＲＰ法仿真出时空相关的海杂波，其时间相关性和空间相关性的具体描述可参考文献［１２］。仿真原理如图１所示。图１Ｋ分布杂波仿真原理图仿真步骤：１）根据杂波的时间相关函数确定相关杂波的协方差矩阵Ｍ，通过Ｃｈｏｌｅｓｋｙ分解得矩阵Ａ，其中Ｍ＝ＡＡＴ，产生复高斯白噪声Ｗ１，然后通过线性变换得Ｘ＝ＡＷ１；５２７２０１７年第５期邓赛强：海杂波背景下的雷达性能评估研究逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄

杂波,幅度,概率密度,概率

和Ｓｗｅｒｌｉｎｇ２型目标的检测概率与ＣＦＡＲ门限系数的关系，结果表明目标的起伏特性对雷达的检测性能有很大影响，目标的起伏会降低雷达的检测概率。（ａ）杂波幅度波形（ｂ）杂波幅度概率分布图３某时刻距离维杂波幅度和概率密度图４不同类型目标的检测概率与门限系数的关系改变初始参数里的某个变量，结果如图５～图７所示。图５表明雷达在顺风、逆风和侧风观测时雷达虚警概率相差无几。图６显示相对于逆着浪涌和顺着浪涌，雷达垂直浪涌方向观测时会有更低的虚警概率。这是因为有浪涌存在时，雷达逆着或顺着浪涌方向观察时杂波最为尖锐，，说明雷达在垂直浪涌方向工作时会得到更好的性能。图７给出了雷达在不同海况下的检测性能，对比可知，海况等级越高雷达的检测性能越差。最后，比较ＣＡ－ＣＦＡＲ和ＯＳ－ＣＦＡＲ检测性能间的差异。ＣＡ－ＣＦＡＲ和ＯＳ－ＣＦＡＲ参考单元都是３２个，保护单元都为２个，ＯＳ－ＣＦＡＲ以第２４个单元的幅度作为估计幅值。其结果如图８所示，由图可知在同样的检测概率情况下，ＣＡ－ＣＦＡＲ的虚警概率更低，表明相对于ＯＳ－ＣＦＡＲ用ＣＡ－ＣＦＡＲ检测目标会得到更好的性能。图５不同风向的虚警概率与门限系数的关系图６不同浪涌方向的虚警概率与门限系数的关系图７不同海况的检测性能５２９２０１７年第５期邓赛强：海杂波背景下的雷达性能评估研究逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄逄
【作者单位】：南京电子技术研究所;
【分类号】：TN957.51

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