云雨杂波环境下对空雷达目标检测能力分析

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W波段测云雷达探测能力分析

W波段测云雷达探测能力分析【摘要】W波段测云雷达的研制在我国尚处于起步阶段，目前尚无W波段测云雷达产品的正式应用。

笔者根据我国当前毫米波雷达研制能力及技术特点，通过相关计算和分析，从W波段测云雷达探测模式，包括波束扫描方式、雷达重复频率、脉冲积累数选择等，对雷达的探测能力做出分析。

【关键词】测云雷达；W波段；探测能力；反射率因子1.引言自上世纪90年代起，美、英、日、德等国家相继研制了专门应用于大气科学探测的地基和机载Ka、W波段测云雷达，并广泛用于云雾目标分布及属性探测。

近年来，我国已经研制出Ka波段测云雷达，包括固定式和车载式产品，但W波段测云雷达的研制尚属起步阶段。

本文根据当前国际上典型W波段毫米波测云雷达技术参数，结合我国当前的研制能力，提出W波段测云雷达典型工作参数，并对其探测能力进行简单分析和说明，以作交流和讨论。

2.毫米波雷达的特点及用途毫米波雷达通常具有以下特点：（1）可以用较小尺寸的天线获得较高的天线增益和较窄的波束，因而可得到较高的角分辨率。

（2）毫米波（相对于微波）在细微粒子中具有较强的散射特性，利用毫米波雷达可以提高对云雾的探测能力，有利于提高对气象目标形成的微物理过程的认识。

（3）系统体积小，重量轻，具有较低的使用和维护成本，特别适用于在车载、机载或星载等移动平台上探测。

常规天气雷达一般工作在微波频段，主要波长在3cm～10cm之间，适于探测直径大于几百微米的云雨粒子，这些粒子通常是形成降水和风暴的主要成分。

但是对云、雾等粒子直径更小的目标，探测能力及探测精度有限。

细小的云雾粒子对短波长电磁波的散射特性较为明显，因此测云雷达常采用毫米波频段（选用在大气中传输衰减相对较小的“窗口频率”，例如波长8mm的Ka、波长3mm的W波段），由于W波段波长更短，对云雾的散射更为敏感，并且W波段雷达天线和发射机与Ka波段相比，更具有小型化轻量化特点，因此，本文主要讨论W 波段测云雷达的探测性能。

浅谈雷达干扰与反干扰技术

浅谈雷达⼲扰与反⼲扰技术浅谈雷达⼲扰与抗⼲扰技术近年来，由于电⼦对抗技术的不断进步，⼲扰与抗⼲扰之间的⽃争亦⽇趋激烈。

⾯对⽇益复杂的电⼦⼲扰环境，雷达必须提⾼其抗⼲扰能⼒，才能在现代战争中⽣存，然后才能发挥其正常效能，为战局带来积极影响。

⼀、雷达⼲扰技术1、对雷达实施⼲扰的⽬的和⽅法雷达⼲扰的⽬的是使敌⽅雷达⽆法获得探测、跟踪、定位及识别⽬标的信息，或使有⽤的信息淹没在许多假⽬标中，以致⽆法提取真正的信息。

根据雷达⼯作原理，雷达是通过辐射电磁波在空间传播⾄⽬标，由⽬标散射回波被雷达接收实现探测⽬标。

因此对雷达实施⼲扰可以从传播空间和⽬标这两处着⼿。

具体来说就是辐射⼲扰信号，反射雷达信号，吸收雷达信号三个⽅⾯。

为了实现对雷达实现有效的⼲扰，⼀般需要满⾜下⾯⼏个条件。

空间上，⼲扰⽅向必须对准雷达，使得雷达能够接收到⼲扰信号。

频域上，⼲扰频率必须覆盖雷达⼯作频率或者和雷达⼯作频点相同。

能量上，⼲扰的能量必须⾜够⼤，使得雷达接收机接收的能量⼤于其最⼩可接收功率（灵敏度）。

极化⽅式上，⼲扰电磁波的极化⽅式应当和雷达接收天线的极化⽅式尽量接近，使得极化损失最⼩。

信号形式上，⼲扰的信号形式应当能够对雷达接收机实施有效⼲扰，增加其信号处理的难度。

2、雷达⼲扰分类雷达⾯临的复杂电⼦⼲扰可分为有意⼲扰和⽆意⼲扰两⼤类，这两者⼜分别包括有源和⽆源⼲扰，具体如下图所⽰。

有意⼲扰⽆意⼲扰有源⼲扰⽆源⼲扰有源⼲扰⽆源⼲扰遮盖性⼲扰欺骗性⼲扰⾃然界的⼈为的欺骗性⼲扰遮盖性⼲扰⾃然界的⼈为的噪声调频⼲扰复合调频⼲扰噪声调相⼲扰随机脉冲⼲扰距离欺骗⼲扰⾓度欺骗⼲扰速度欺骗⼲扰等箔条⾛廊⼲扰箔条区域⼲扰反雷达伪装雷达诱饵宇宙⼲扰雷电⼲扰等⼯业⼲扰友邻⼲扰等鸟群⼲扰等⼈⼯建筑⼲扰地物、⽓象⼲扰{友邻物体⼲扰{{{{{{{{{{{{{{雷达⼲扰⼆、雷达抗⼲扰技术雷达抗⼲扰的主要⽬标是在与敌⽅电⼦⼲扰对抗中保证⼰⽅雷达任务的顺利完成。

雷达抗⼲扰措施可分为两⼤类：（1）技术抗⼲扰措施；（2）战术抗⼲扰措施。

杂波对空中平台侦察的影响分析

收稿日期：2016-05-05修回日期：2016-06-07基金项目：国家自然科学基金（61272333）；安徽省自然科学基金资助项目（1308085QF99）作者简介：魏民（1993-），男，河南驻马店人，硕士研究生。

研究方向：雷达信号处理，空时自适应处理。

*摘要：为从功率角度说明杂波对空中侦察设备的影响，提出一种新的杂波功率计算方法，该方法将杂波功率计算从单散射块的简单模型扩展到全向散射空间的精确模型。

首先，选取合适的杂波后向散射系数模型；其次，构建空中平台与机载雷达的几何模型，详细地推导了等距离环数学表达式，在考虑距离模糊情况下推导了杂波功率数学表达式；最后，仿真结果表明：该方法比文献杂波功率计算方法更加准确，从功率角度说明了杂波对侦察的影响，为后面研究杂波抑制奠定了基础。

关键词：杂波功率计算，杂波后向散射系数，等距离环，距离模糊中图分类号：TN971；TJ86文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2017.06.008杂波对空中平台侦察的影响分析*魏民，李小波，谌诗娃（电子工程学院，合肥230037）An Impact Analysis of Clutter on Reconnaissance Using Aerial PlatformsWEI Min ，Li Xiao-bo ，CHEN Shi-wa（Electronic Engineering Institution ，Hefei 230037，China ）Abstract ：This thesis attempts to propose a new algorithm of clutter power and proceeds to analyzethe impact of clutters on reconnaissance equipments from the perspective of power.Calculation ofclutter power is extended to the accurate model of the omnidirectional scattering space from the simple model of the single scattering block.First ，the authors of the present thesis select an appropriate back-scattering coefficient model of clutters.Then ，the geometric model of aerial platform and airborne radar is constructed.Afterwards ，the mathematical expressions of the equal -distance ring are derived.The mathematical expressions of clutter power in the case of range ambiguity is derived.The simulation results show that the algorithm proposed in the present thesis is superior to previous ones.This thesis analyzes the impact of clutters on reconnaissance from the perspective of power.The conclusion of this thesis paves way for the further study of clutter suppression.Key words ：calculation of clutter power ，clutter back-scattering coefficient ，equal-distance ring ，range ambiguity0引言预警机作为当代和未来战争中的重要武器，是获得战场信息的核心装备，在战争中发挥着越来越重要的作用。

雷达杂波建模仿真分析及目标检测研究

（申请工学硕士学位论文）（申请工学硕士学位论文）雷达杂波建模仿真分析及目标检测研究培养单位：信息工程学院学科专业：信号与信息处理研究生：黄杰指导老师：杨杰教授2014年5月分类号密级 UDC 学校代码 10497 学位论文题目雷达杂波建模仿真分析及目标检测研究英文 Research on Radar Clutter Modeling and Simulation 题目 Analysis and Target Detection 研究生姓名黄杰姓名杨杰职称教授学位博士单位名称武汉理工大学信息工程学院邮编 430070 申请学位级别硕士学科专业名称信号与信息处理论文提交日期 2014年4月论文答辩日期 2014年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月指导教师独创性声明本人声明，所呈交的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。

尽我所知，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究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究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。

签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。

同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。

（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期：摘要雷达的作用是对各种目标进行探测，以得到人们想要的某些信息，称为有用信息，但雷达发射信号被反射回来时包含的信息十分丰富，对于其中那些人们不想要的某些信息，称为无用信息，它们会对有用信息产生干扰，为了得到清晰准确的有用信息，必须对雷达回波信号进行必要的处理，剔除抑制那些无用信息。

影响地面雷达测高精度的因素

影响地面雷达测高精度的因素摘要：针对某型三坐标地面雷达，对影响地面雷达测高精度的主要因素进行了分析。

基于阵地地形、电磁环境、杂波环境、大气环境和人为导致的系统异常等因素，分析了地面雷达测高误差产生的原因，评估了多种因素对测高精度的影响程度，提出了在实际应用中规避影响因素以改善地面雷达测高精度的建议。

关键词：地面雷达；测高精度；测高误差；波导中图分类号：TN953+.2⁃34 文献标识码：A 文章编号：1004⁃373X（2014）07⁃0035⁃03Influence factors of height measurement precision of ground⁃based radarKONG Fan⁃quan，HU Bing⁃hua（East China Research Institute of Electronic Engineering，Hefei 230031，China）Abstract：According to one three⁃dimensional ground⁃based radar，the mainly factors influencing height measurement precision of ground⁃based radar are analyzed. Based on the factors such as position terrain，electromagnetic environment，clutter environment，atmospheric environment and man⁃made system exceptions，the causes result in height measurement error of ground⁃based radar are analyzed. The influence degree of different factors on height measurement precision is evaluated，and some advices on how to evade these influences to improve height measurement precision of ground⁃based radar in fact are proposed.Keywords：ground⁃based radar；height measurement precision；height measurement error；waveguide0 引言在现代战争中，利用雷达获取目标的距离、方位、高度位置信息，为战场指挥员提供更实时、准确、全天候的战场活动目标态势，是取得军事主动权的主要手段。

云杂波背景弱小目标自适应时-空域滤波检测研究

ＣＨＥＮｈｎ－ｅｇ，ＳａｇｆｎＬＵａ－ｈｎＨｕｎｚａｇ
（ａｏａＵｉｒｔｏｅｅｓｅｈｏｇ，Ｔｅａ，ｈｎｓａ４０７，ｈｎ）ＮｔｎｌｎｖｓｙｆｆｎｅＴｃｎｌｙＡＲＫｙＬｂＣａｇｈ１０３ＣｉａｉｅｉＤｏ
・图像与信号处理・
云杂波背景弱小目标自适应时一空域滤波检测研究
陈尚锋，卢焕章
（国防科学技术大学ＡＲ国防重点实验室，Ｔ湖南长沙４０７）１０３
摘要：对复杂云背景成像弱小目标实时检测的需要，出一种检测能力强、针提易实现的自适
目标。
关键词：弱小目标检测；外图像序列；杂波；红云自适应滤波
中图分类号：Ｐ９．１Ｔ３１４文献标识码：Ａ
ＡｄｐｖｐｔｌｔｍｐｒｌＦｌｅｓｆｒＤｉｍａｌａｔｅＳａａ－ｅｉｉｏａｉｔｒｏｍＳｌＴａｇｔｔｃｉｎｉｏｖｎｏｕｔｒｒｅｓＤｅｅｔｏｎＥｖｌｉｇＣｌｕｄＣｌｔｅ
应时一空级联滤波目标检测算法，中时域滤波采用改进的可递归实现的方差滤波器预检测其出包含目标和少量杂波点在内的可疑目标点集，后通过一种自适应像素空域边缘强度滤波而器剔除剩余杂波点。算法两级滤波器的参数均实时更新，因此算法对场景变化适应能力强。对五组实际红外图像序列目标检测的实验结果表明，法能稳定检测出多类天空背景中的算

第三章大气、云、降水粒子对雷达波的衰减

n
20
d Pa = − N Pa d R dSi = A
n
考虑所有不同粒子的吸收截面，则
dSi = − ∑ N iQ ai d R Si R Si ln = − ∫ ∑ N i Q ai d R 0 S0 i
10 lg
R Si S = 4.343 ln i = − 4.343 ∫ ∑ N i Q ai dR 0 S0 S0 i
l
K是衰减因子，K<1，且与距离有关，使用不方便
N U IS T
K = Pr Pr 0
pr = pr0 ⋅ K
20
13
03
衰减的基本概念
l 为了表征气体或粒子的衰减特性，引入衰减系数kL。实验表明，接收功率随距离的衰减与接收功率本身的大小以及距离成正比， d P r = −2k L Pr dR
半径小于100μm的水滴或冰晶粒子，对于常用的测雨雷达而 2π r = 1 ，即满足Rayleigh散射条件。言，满足 α =
λ
云滴的衰减截面
Qs =
5 6
20
2
13
2
α<<1，Qa>>Qs，
8π 2 r 3 m 2 − 1 λ 2 3 m 2 − 1 Qt = Qs + Qa ≈ Qa = Im − 2 = α Im − 2 λ m + 2 π m + 2
以得到相应的 QtM 。
N U IS T
α α
解决办法:
以简单化的Rayleigh近似公式，计算出相当
QtM 和相当的 QtR，并结合 Q 曲线，这样就可 tR
20
l对于雨滴的Q s
， Qa 和
Qt

分布式卫星雷达复杂地理杂波抑制和运动目标检测方法研究

分布式卫星雷达复杂地理杂波抑制和运动目标检测方法研究分布式卫星雷达复杂地理杂波抑制和运动目标检测方法研究随着科技的不断发展，卫星雷达技术在遥感领域的应用越来越广泛。

卫星雷达具有广阔的覆盖范围和全天候观测能力，可以提供丰富的地理信息。

然而，复杂地理环境中的杂波干扰以及移动目标的检测一直是卫星雷达技术面临的挑战之一。

本文将针对这一问题展开研究，致力于发展适应复杂地理环境的杂波抑制和运动目标检测方法，以提高卫星雷达系统的性能。

首先，我们需要了解复杂地理环境中的杂波抑制问题。

复杂地理环境中存在大量的杂波信号，例如地表散射、大气散射以及气象杂波等，这些杂波信号会严重干扰目标信息的获取。

因此，如何准确地辨别和抑制杂波信号成为了解决该问题的首要任务。

在本研究中，我们将采用分布式卫星雷达系统来获取地理信息。

分布式卫星雷达系统由多颗卫星组成，每颗卫星上配备雷达传感器。

通过多颗卫星的合作观测，可以获得更全面、更准确的地理信息。

然而，分布式卫星雷达系统由于存在卫星之间的时延和不确定性，对于杂波抑制和目标检测提出了更高的要求。

在复杂地理环境中，我们将借鉴雷达杂波抑制和目标检测领域的一些经典方法，并予以改进和优化。

对于杂波抑制，我们将采用基于极化分析和频谱分析的方法。

通过对卫星雷达接收信号进行极化分析，可以区分目标信号和杂波信号的特征，并准确探测出目标信息。

同时，通过频谱分析，可以对不同频率的信号进行分离，从而抑制干扰。

另外，我们还将利用图像处理技术，如小波变换和自适应滤波器，进行多尺度分析和滤波处理，提高杂波抑制效果。

针对移动目标检测问题，在复杂地理环境中，我们将使用运动目标检测算法。

这些算法可以根据目标的运动特征，区分目标与背景，并进行目标跟踪和识别。

在运动目标检测中，我们将采用多个雷达传感器的合作观测数据，通过时间和空间相关性分析，提高目标的检测效果。

同时，我们将基于机器学习算法，如支持向量机和深度学习，构建目标检测模型，提高目标识别的准确率和鲁棒性。

杂波环境下MIMO雷达对起伏目标的检测性能分析

控阵雷达目标检测模型及性能
根据实际雷达面临环境和便于分析，首先对雷达的目标检测条件做如下假设：目标是由数量
关于ＭＩＭＯ雷达的目标检测问题，国内外学者对其进行了初步的探讨．０６年，ｉｌ研究了２０Ｆｓｅｈｒ单脉冲条件下ＭＩＭＯ雷达在噪声背景中的目标检测问题，建立了ＭＩＭＯ雷达的窄带目标模型与信
分析了ＭＩＭＯ雷达的目标检测性能，Ｊ显然，上述
收稿日期：０７０—２修订日期：０７０．８２０—７０；２０－７２
（ＳｅｌｇＩＩ）首先给出了传统相控阵雷达单如ｗｒｎ、Ｉ，ｉ脉冲下对高斯杂波加高斯噪声背景中目标的检测性能，然后建立了ＭＩＭＯ雷达单脉冲条件下高斯杂波加高斯噪声背景中的检测模型，导出了检测
性能的理论公式，最后将两者在不同信噪比条件下的目标检测性能进行仿真比较，出了有关结论．得
平稳高斯白噪声中对瑞利起伏目标的单脉冲检测
性能，是，述性能分析仅限于噪声背景，雷但上在达的实际工作情况中，目标检测面临的环境既有噪声，有杂波，也为了使检测性能分析更贴近实际
型的高斯白噪声；雷达的发射信号为窄带信号；为简化分析，略目标的多普勒特性．忽
摘要：ＭＯ雷达采用了空间分集与信号分集技术，ＭＩ与传统相控阵体制雷达相比，望获得更高的目标可检测性能．对杂波与噪声同时存在的实际背景，立了ＭＩ针建ＭＯ雷达检测模型，出了检测性能的理论公式，导

对空雷达杂波抑制技术的研究

对空雷达杂波抑制技术的研究【摘要】杂波抑制在雷达信号处理中起到了非常重要的作用，它的性能好坏能够直接影响到信号处理机的整体性能。

由于对固定地物杂波有较理想抑制效果的对消器会带来盲速，本文引入盲速消除方法是采用多个重复频率参差工作，但是参差频率滤波器引起改善因子降低。

从而利用特征矢量法详细地推倒了要使改善因子最大，则MTI滤波器的权矢量应取输入杂波的自相关函数的最小特征值所对应的特征向量，基于这种改善因子最大准则得出最佳权MTI滤波器。

通过仿真，表明此最佳权MTI滤波器有较好的杂波抑制效果。

【关键词】杂波抑制；动目标显示；盲速；参差滤波器；改善因子1.引言雷达的基本任务是用无线电的方法探测目标的距离、方位角、俯仰角及速度等信息。

这些信息是利用目标对电磁波的反射现象获取的[1]。

对空雷达探测的目标通常是运动的物体，例如空中的飞机、导弹等，雷达接收到这些目标回波信息的时候，还会接收到各种背景（例如地物、云雨及海浪等）的干扰回波信号。

这些背景回波会给我们探测真正的目标带来困难，称之为杂波或无源干扰。

雷达接收到的不仅仅是目标回波，往往包含某些杂波干扰。

杂波干扰和目标回波在雷达显示器上同时显示很难观察到目标，特别是有强杂波时，能够使接收机过载，更难发现目标。

即使终端通过自动检测和数据处理系统，由于存在大量的杂波，系统也很难以处理。

文献[2]-[6]中都是对固定权的对消器做了一些研究，本文是在此基础上研究了最佳权参差频率滤波器，具有比对消器更好的抑制效果。

2.K次对消器K脉冲MTI对消器与滤波器加权系数为二项式的横向FIR滤波器等效。

通过级联一次MTI对消器来得到高阶滤波器的方法推导出K次MTI对消器，因此，K次MTI对消器的传递函数[7]为：（1）图1 K对消器构造模型图1为K次对消器构造模型，则K次对消器的输出为：（2）式中，K为对消器的次数，对消器的系数为二项式系数，用下式计算：（3）式中图2是四脉冲对消器的速度响应特性，其中雷达脉冲重复频率为330Hz，雷达工作波长为0.2m，则求得第一盲速为vr1=36.3m/s。

基于杂波特征评估的雷达目标点迹过滤方法

Abstract：The detection and tracking process of radar targets are often interfered by ground clutters, sea clutters and whether clutters. After the traditional Moving Target Indication(MTI) filtering and Constant False Alarm Rate(CFAR) detection, the residual clutters have almost the same two-dimensional distribution(range-time) as the target, and it is difficult to distinguish them. To solve this problem, a plots filtering method for radar targets based on clutter feature evaluation is proposed. Synthetically considering the difference of features in amplitude fluctuation, distance/pitch/orientation correlation and phase shifts, comБайду номын сангаасrehensive feature factors are evaluated to distinguish radar targets from clutters. Finally, the proposed method is verified by using the real radar measured data, which indicates that the effective suppression rate of clutters is significantly higher than that of traditional methods.

基于背景杂波估计的飞机目标探测波段选择方法

基于背景杂波估计的飞机目标探测波段选择方法作者：吴鑫陈熠韬杨琛来源：《航空科学技术》2019年第03期摘要：针对空中目标的探测与隐身对抗问题，提出了一种新的基于背景杂波估计的目标探测波段选择方法，基于光线追迹的计算机图形渲染技术，建立地球表面背景-大气-飞机目标耦合辐射模型，采用POE杂波尺度，基于信杂比（SCR）模型确定探测波段的选择宽度。

将所选择的探测波段应用于飞机顶视探测，仿真结果显示基于背景杂波估计的目标探测波段选择方法能有效增加探测波段宽度，从而提高探测性能。

关键词：飞机顶视;波段选择;杂波;光线追迹;红外辐射中图分类号：TN215;;; 文献标识码：A;;;; DOI：10.19452/j.issn1007-5453.2019.03.010对飞机目标进行探测是空中光电对抗与防空预警的重要组成部分，也是国内外持续关注的热点。

天基红外预警系统是支持美军执行空中目标预警、防御、情报获取和战场态势生成的重要手段。

红外探测系统主要利用目标与背景间存在的辐射温差形成的图像序列来实现目标检测、识别与跟踪。

在防空及地面侦察领域，高覆盖面积、无侦察死区是天基红外预警系统的优点[1]，但同时，它也存在对以复杂地球表面为背景的弱小目标检测与识别困难等问题。

为此，针对飞机顶视红外探测，选择合适的探测波段以增强对飞机目标的检测概率与探测距离具有较高的研究价值。

近年来，国际上对目标探测的波段选择方法有较为深入的研究。

国外主要集中在对多光谱、高光谱数據的遥感图像进行判读与融合。

国内张伟针对天基预警系统的探测波段选择进行了系统研究[2]。

刘德连提出了基于信噪比的波段选择方法[3]。

刘尊洋等研究了预警卫星STG波段的探测能力[4]。

上述研究大多是针对特殊的应用背景，所选择的波段与飞机顶视探测情境存在差距。

另外，合理的探测波段要对复杂背景中与目标相似物体具有一定的抗干扰能力。

由此，本文提出一种针对飞机顶视探测的波段选择方法，基于光线追迹的计算机图形学技术，结合飞机目标顶视、地球表面背景、大气辐射传输建立耦合辐射模型。

雷达目标和杂波模拟及实现技术的开题报告

雷达目标和杂波模拟及实现技术的开题报告1. 研究背景雷达技术是目前探测和追踪目标的主要手段之一，广泛应用于航空、航天、军事、民用等领域。

在雷达工作中，由于存在天气、地形等因素，会产生一定的杂波干扰，严重影响雷达的探测性能。

因此，需要对雷达的目标和杂波进行模拟和实现，以优化雷达系统的设计和使用。

2. 研究目的本研究的主要目的是探究雷达目标和杂波的模拟和实现技术，为雷达系统的优化提供参考。

具体目标如下：（1）研究雷达目标和杂波的理论模型；（2）探究雷达目标和杂波模拟和实现的技术；（3）实现目标模拟和杂波模拟，并验证模拟结果的正确性；（4）分析模拟和实现结果，总结优缺点，提出改进和优化方案。

3. 研究内容本研究的主要内容包括：（1）雷达目标和杂波的理论模型研究。

包括目标散射理论、杂波理论等的基础理论分析和研究。

（2）雷达目标和杂波模拟和实现技术的研究。

研究雷达目标和杂波模拟和实现的基本原理和方法，包括模拟软件的选择、模拟数据的生成等。

（3）目标模拟和杂波模拟实现。

根据研究结果，实现目标模拟和杂波模拟，并验证模拟结果的正确性。

（4）结果分析和总结。

分析模拟和实验结果，总结出优缺点，提出改进和优化方案。

4. 研究方法本研究的主要方法包括理论分析和实验验证。

具体方法如下：（1）理论分析：对雷达目标和杂波的基础理论进行分析和研究，包括目标散射、杂波理论等。

（2）仿真实验：根据理论分析结果，采用MATLAB或其他相关仿真软件，生成目标模拟和杂波模拟数据，并进行实验验证。

（3）结果分析：对实验结果进行分析，总结其优缺点，并提出改进和优化方案。

5. 预期结果通过本研究，预期达到以下几点成果：（1）深入掌握雷达目标和杂波的理论模型和相关理论知识。

（2）研究并掌握雷达目标和杂波模拟和实现技术，并完成模拟软件的选择、模拟数据的生成等。

（3）成功实现目标模拟和杂波模拟，并验证模拟结果的正确性。

（4）分析模拟和实验结果，总结出优缺点，并提出改进和优化方案。

复杂杂波背景下的雷达目标检测方法研究

复杂杂波背景下的雷达目标检测方法研究复杂杂波背景下的雷达目标检测方法研究随着雷达技术的不断发展和应用领域的扩大，对于在复杂杂波背景下进行目标检测的需求也日益增加。

复杂杂波背景包括了大量的噪声、反射物、散射等，这些复杂的情况给雷达目标检测带来了很大的困难。

因此，研究如何在复杂杂波背景下准确地检测目标成为了雷达技术领域的一个重要问题。

在目标检测中，两个关键问题是抑制背景干扰和增强目标信号。

针对背景干扰问题，现有的方法多采用滤波器、优化算法以及统计学的方法进行处理。

其中，滤波器的应用可以减少背景杂波的影响，如中值滤波、自适应滤波等。

优化算法可以通过对目标和背景的特性进行建模，对目标进行分离。

而统计学方法则是通过对观测数据进行概率建模，利用统计特性来检测目标。

针对目标信号增强问题，常见的方法包括匹配滤波器和小波变换。

匹配滤波器是根据预先获取的目标特征，通过滤波操作来增强目标信号。

小波变换是利用多分辨率分析的原理，对信号进行分解和重构，其中目标信号通常集中在高频分量中，因此可以通过滤波来提取目标。

除了以上方法外，近年来，基于深度学习的雷达目标检测方法也得到了广泛应用。

深度学习通过构建深层神经网络模型，可以自动学习和提取目标的特征，并进行目标分类。

它能够有效地处理大量的数据，并具有高度的准确性和鲁棒性。

在复杂杂波背景下的雷达目标检测中，一种常见的方法是利用多普勒频率特征进行目标检测。

多普勒频率是目标运动引起的频率偏移，它能够提供目标的运动信息。

通过对多普勒频率进行分析，可以实现对目标的检测和跟踪。

另外，基于波形分析的方法也被广泛应用于复杂杂波背景下的雷达目标检测。

波形分析是通过对接收到的雷达信号进行时域、频域和时频域等多维度的分析，来获取目标的特征信息。

通过对信号的多维度分析，可以更加准确地提取目标的特征，并减少背景对目标检测的影响。

此外，采用组合多种方法的综合检测策略也是有效的解决方案。

通过将多种方法进行组合，不同方法之间可以相互补充和弥补，提高目标检测的准确性和鲁棒性。

几种CFAR方法在不同杂波区下的性能分析

几种CFAR方法在不同杂波区下的性能分析摘要：恒虚警处理是在雷达目标信号检测中非常重要的一种信号处理方法，可以在目标背景起伏变化的情况下动态调整阈值，保持雷达恒定的虚警率，提高目标检测概率。

本文中利用某雷达实采数据分析了快门限经典CFAR（GO-CFAR）、快门限长CFAR（Long-CFAR）、OS-CFAR在不同杂波区下的恒虚警性能。

关键词：雷达；恒虚警；信号处理；杂波一、引言雷达的探测目标通常都处于噪声、地物/云雨杂波、干扰等背景环境中，如果采用固定门限，在背景环境变化剧烈时会导致虚警率急剧变化，影响雷达的探测性能。

CFAR处理技术是在雷达自动检测中为检测策略提供检测阈值并且使杂波和干扰对系统的虚警概率影响最小化的信号处理算法。

[1]Harold M. Finn等人在1968年提出了在均匀背景下，通过对目标前后特定距离单元的均值进行估计来求得目标背景的杂波功率，被称为单元平均CFAR（CA-CFAR）。

这种均值类CFAR方法在均匀背景下可获得很好的性能。

[2]但该类方法在杂波边缘等背景环境剧烈变化的情况下性能会变差。

OS-CFAR是一种排序类的CFAR方法，该方法不对背景功率进行平均，取而代之的是通过对参考单元进行排序后，选择第k个值作为背景功率，以解决均值类方法在多目标及杂波边缘等环境中性能下降问题。

该方法受k值的选取影响较大，可能会有较大的恒虚警损失。

本文中，将对某雷达实采数据，使用快门限经典CFAR（GO-CFAR）、快门限长CFAR（Long-CFAR）、OS-CFAR分别进行处理，以分析几种方法在不同杂波区下的恒虚警性能。

二、杂波图区域划分为了简化对CFAR检测的性能分析，Rohling使用杂波图将杂波背景分为均匀区、杂波边缘、杂波区三种区域[3]。

对三种区域的定义如下：(1)均匀区：此区域为参考滑窗中统计平稳的杂波背景;(2)杂波边缘：此区域为特性不同的背景区域间的过渡区;(3) 非均匀区：此区域为参考滑窗中非均匀杂波的背景。

不同海况下雷达目标检测性能分析

高新技术
2023 NO.5（下）中国新技术新产品
不同海况下雷达目标检测性能分析
魏晨依李舒婉（中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西西安 710068）
摘要：海杂波是海表面电磁散射的回波，其产生机理复杂且强度较高，会对雷达探测目标信息造成不利影响。
为了评估实际应用场景中海杂波对雷达目标检测的影响，该文基于现有雷达参数及 TSC 后向散射系数模型设定
接收机内部噪声功率 PN 如公式（7）所示。
PN=kT0FnB
（7）
式中：k 为玻尔兹曼常数；T0 为温度；Fn 为噪声系数。
雷达接收到的海杂波与目标回波相似，因此海杂波功率
PC 也可利用海杂波散射截面积来描述，如公式（8）所示。
PC
BW PtGtGrO 2V c
44Sπ 3 R4Ls
（8）
当雷达极化方式为水平极化 HH 时，利用公式（2）计算后向散射系数，当雷达极化方式为垂直极化 VV 时，利用公式（3）计算后向散射系数。根据 TSC 模型可以求得不同擦地角下的海杂波后向散射系数 σ0。
1.3 海杂波雷达散射截面积
在低擦地角下，一个距离分辨单元的海杂波雷达散射截
面积 σc 如公式（4）所示。
SCNR
§ 10 lg ¨
©
PS PN
PC
· ¸ ¹
（11）
信杂噪比是衡量雷达在杂噪环境下工作能力的重要指标，SCNR 越大，目标可检测概率越高。如果雷达目标检测门限为 D，当 SNCR ≥ D 时，判断目标存在；反之，则判断目标不存在。
3 不同海况下目标可检测能力仿真分析
在实际应用场景中，雷达架设于濒海高地，高度约为 400 m，工作于 X 波段，采用水平极化 HH 方式，距离分辨率为 150 m。根据上述参数，仿真验证该雷达在不同海况下的工作能力。

天气雷达探测云雨准确性的研究与应用

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20 19 年 0 1 月第 0 1 期
天气雷达探测云雨准确性的研究与应用
李杰（63801部队气象雷达站四川西昌 615012）
[ 摘要 ] 本文论述了雷达测量降水基本原理、对探测结果的分析评定原则，给出了典型云雨回波的强度和速度场特征。 [ 关键词 ] 天气雷达；探测；云雨性能 [ 中图分类号 ] TN959 [ 文献标识码 ] A
混合云类型的降水，其回波特征主要与层状云降水和积状云降水的回波一致。回波通常呈现棉絮状，一般与地面静止锋、低涡、低压槽等天气状况有关联。
第一，回波强度显示画面的一般特征。在PPI上，回波显示在较大的范围中，边缘比较破碎化，而且边界也并不突出，在回波中有一团棉絮类的块状表示，强度能够达到雷雨降水的标准，也有时候其团块能够以短带形式展现，或者说可能会出现零度层亮圈。在RHI上，其回波的表现为柱状，而且是具有起伏变化的，在高峰表现时能够达到雷阵雨的高度，而在较为平坦的部分，通常到达的高度只是连续性降水。
其中 C
=
r3 PT G2 i Uh 1024 (in2) m2
;
K
;
2
C:与雷达参数和降水相态有关的常数。
R：距离。
Qr :雷达平均接受功率。 Qt :脉冲发射功率 G:天线增益
Z：反射率因子，定义为单位体积中各个散射粒子直径的
六次方之和，其表达式：
Z
=
|
单位体积
D
6 j
|
Dห้องสมุดไป่ตู้D
max j=0
N
(D
的质量。
单位： mm 从⑴、⑵和⑶式通过比较后可得Z-I关系为：
Z = AIb
(4)
(注：
dBZ

VHF频段地空情报雷达云雨杂波模拟

VHF频段地空情报雷达云雨杂波模拟
陈源;武文;王晓军;林瑞平
【期刊名称】《空军预警学院学报》
【年(卷),期】2010(024)003
【摘要】为了模拟VHF频段地空情报雷达云雨杂波,分析了该频段雷达云雨杂波特点,并针对某VHF频段的脉冲线性调频雷达建立了云雨体杂波模型.该模型基于雷达杂波的后向散射特性和杂波的统计特性,其仿真采用零记忆非线性变换(ZMNL)法产生所需的随机序列,复现了既包含振幅又包含相位的雷达杂波回波相干视频信号.仿真结果表明该方法可行.
【总页数】4页(P163-166)
【作者】陈源;武文;王晓军;林瑞平
【作者单位】空军雷达学院研究生管理大队,武汉,430019;桂林空军学院,广西,桂林,541003;空军雷达学院二系,武汉,430019;桂林空军学院,广西,桂林,541003【正文语种】中文
【中图分类】TN958
【相关文献】
1.气球载雷达云雨杂波建模与仿真 [J], 战立晓;汤子跃;朱振波;付莹
2.云雨杂波环境下对空雷达目标检测能力分析 [J], 楼成武; 董扬; 芦承昱
3.云雨动杂波模拟及其在雷达性能检验中的应用 [J], 邢姗姗;李侠;蔡万勇;花良发
4.国内首部双频段云雨监测雷达投入应用 [J],
5.球-地双基地雷达云雨杂波建模与仿真研究 [J], 战立晓;汤子跃;朱振波
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