簡單介紹下常見的雜波模型

對于機載雷達來說，雜波是雷達信號檢測和處理的環(huán)境，通常其強度遠遠超過目標信號，并且雜波譜常接近于目標功率譜。并且由于雷達處在一個運動的平臺上，這也增大了機載雷達雜波處理的難度。

地面上靜止不動的景物相對于雷達有一個徑向速度，再加上雷達波束指向和地形的不斷變化，雜波的頻譜發(fā)生了明顯變化。為了有效地在強雜波背景下檢測目標信號，研究者們對雜波的性質(zhì)進行了大量研究，今天簡單介紹下常見的雜波模型。

雜波模型

這屬于理論分析，根據(jù)各種電磁散射理論研究雜波單元產(chǎn)生散射場的各種機理，并利用各種計算方法和計算機技術定量預估各種情況下雜波單元的雷達散射截面特征。 散射過程的討論必須同特定的結構單元結合起來，這是機理模型分析的基本點。在散射單元的物理結構方面，對于現(xiàn)有的一些比較成功的地雜波和海雜波模型（如組合表面模型）一般都只是對于特定的地貌、海情，或者是信號形式提供了某些參考，缺乏通用的、非常成功的模型。

研究雜波性質(zhì)的困難可以歸結為缺乏對散射單元構成特性及其散射過程的定量描述，這種描述應當能夠反映出散射機理以及各種因素的影響。

概率密度分布模型

雷達雜波是來自雷達分辨單元內(nèi)的許多散射體回波的矢量和。由于機載雷達分辨單元內(nèi)一般包括許多隨機分布的散射體，它們的介電常數(shù)和幾何特性等都是隨機變量，同時散射體或雷達的運動也將引起回波振幅和相位的變化。 這些原因?qū)е码s波的雷達散射截面具有隨機起伏的性質(zhì)，此隨機起伏性可以用。其通過雷達接收機的包絡檢波器后的幅度概率密度函數(shù)描述。常用的概率密度分布有瑞利(Rayleigh)分布、對數(shù)正態(tài)分布、Weibull分布和K分布等。

關系模型

它描述由試驗數(shù)據(jù)擬和與頻率、極化、俯角、環(huán)境參數(shù)等物理量依賴的關系。機載雷達地面雜波模型不僅和環(huán)境有關，而且還和雷達平臺位置、系統(tǒng)工作參數(shù)、天線特性有關。

下面來看下影響雜波譜形狀的因素：

觀察時間

觀察時間有限，即回波脈沖的個數(shù)有限，造成回波譜的譜線展寬，每根譜線都成為一個譜瓣，其寬度約為觀察時間的倒數(shù)。觀察時間引起的雜波功率譜譜瓣的展寬與觀察時間成反比。

雜波源本身運動

雜波源本身運動也會影響雜波譜瓣的形狀。引起雜波源運動的主要原因是風，如風吹動植物枝葉的運動等，它們會使雜波產(chǎn)生多普勒頻率分布，從而展寬雜波譜的譜線，由于雜波源之間運動的隨機性，譜線展寬的形狀可以認為是高斯的。雜波譜瓣展寬的程度決定于雜波源本身運動的速度和雷達波長，速度越大或者波長越短，則譜線展寬越多。

雷達本身運動

若雷達安裝在運動平臺上，則會產(chǎn)生兩種影響：首先由于雷達與被照射的雜波源之間有相對徑向速度，會使雜波回波產(chǎn)生多普勒頻移，第二個影響是雜波單元有一定寬度，使得雜波譜的譜線展寬。雷達載體本身運動所引起的雜波譜的展寬與載體的運動速度、雜波單元的尺寸成正比，載體的運動速度越高或者雜波單尺寸越大，則譜線展寬越多。

審核編輯：劉清