地海杂波对雷达成像的影响幅度统计分布.doc

word地杂波对雷达成像的影响背景在雷达系统的设计和分析、微波遥感资料的研究过程中，人们需要了解地物回波特性。特别是对于机载雷达，其必须在强杂波环境监测目标。所以研制机载雷达时首先要明确杂波模型，以便更好地分析强杂波环境下的目标成像问题。一般的地物分类可包括：楼群、草地、树林、庄稼地、湖泊等。此案例将分析湖泊地形的杂波，并模拟其对ISAR成像的影响。基于统计特性的地海杂波建模Ø 地海杂波幅度统计模型:地海杂波统计模型主要有：Raylaigh分布、Log-Normal分布、Weibull分布、复合K分布、混合高斯分布。Raylaigh分布杂波幅度概率密度函数为：其中x为随机数，为Raylaigh参数。Log-Normal分布杂波幅度概率密度函数为：其中u为阶梯函数，xm为尺度参数，为形状参数。Weibull分布杂波幅度概率密度函数为：其中b为形状参数，u为阶梯函数。复合K分布杂波幅度概率密度函数为：其中x为随机数，K为得二阶修正v阶贝塞尔函数，为gamma函数为尺度参数。混合高斯分布：设xk:k=1,2,3k为二阶零均值高斯混合噪声序列，如此该序列可看作是概率i从。高斯(i/i2)中得到的样本之和，m维高斯混合模型概率密度函数如下：,Ø 地海杂波实验值拟合算法统计模型参数估计方法常见拟合算法：矩估计法MOM、最大似然估计法ML、最小二乘法LS、遗传算法GA。Ø 杂波分析流程图Ø 根据实验、杂波模型拟合分析，各种地面情况的参数估计方法归纳如下表：在比照各种参数估计方法的吻合度后得出5种类型地杂波对应的最优策略：案例：湖泊杂波建模Ø 湖泊杂波生成：如下图为湖泊杂波不同方法建模的D值，D值越小说明建模方法越接近实验值。由如下图可见，weibull分布最适合湖泊杂波建模。湖泊杂波：weibull分布的杂波：Ø 小体系测试weibull分布杂波测试模型：a)小球阵列：小球直径100mm，阵列体系2000mm*900mm。频率在0.5GHz1.5GHz之间，水平极化。±20°2000mmb)随机点激励源：(位置、频率、幅值均为一定围的随机值)没有杂波的情况下，成像很清晰：点激励源发出的杂波对成像影响：几种杂波分布方式Ø 瑞丽分布Ø 韦伯分布Ø 随机分布小体系测试Ø 测试模型：之间，水平极化。b)随机点激励源：(位置、频率、幅值均为一定围的随机值)Ø 没有杂波的情况下，成像很清晰：Ø 点激励源发出的杂波呈瑞丽分布：Ø 点激励源发出的杂波呈韦伯分布：Ø 点激励源发出的杂波呈随机分布：飞机成像模拟Ø 测试模型：a)飞机体系18m*12m。频率在GHz之间，水平极化。Ø 没有杂波的情况下dB显示：Ø 点激励源发出的杂波呈瑞丽分布dB显示：13 / 13