X波段雷达实测海杂波的特性
2012年第06期，第45卷 通 信 技 术 Vol.45，No.06,2012 总第246期 Communications Technology No.246,Totally ·传 输·
X波段雷达实测海杂波的特性分析﹡
杨永生， 张宗杰
(苏州科技学院 电子信息工程学院，江苏 苏州215011)
【摘 要】舰载雷达和海岸警戒雷达的目标检测和跟踪性能与海杂波密切相关。对X波段雷达实测海杂波进行了功率谱密度和相关分析,得到了一些有益的结果。与VV极化相比，HH极化的海尖峰特性更明显；与HH极化相比，VV极化海杂波的功率谱密度具有更窄的带宽，且衰减得更快。而HH和VV极化海杂波具有相似的相关性,但HH极化的相关系数要比VV极化的要小。得到的结果对雷达目标检测与识别具有一定的借鉴意义。
【关键词】海杂波；相关分析；功率谱密度；极化
【中图分类号】TN957【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2012)06-0055-03 General Properties of X-band Sea Clutter based on Experiments Data
YANG Yong-sheng， ZHANG Zong-jie
（College of Electric & Information Engineering, Suzhou University of Science and Technology,
Suzhou Jiangsu 215011, China）
【Abstract】The target detection and tracking performance of shipborne radar and coast warning radar, is closely related to sea clutter. The power spectrum density and correlation analysis is done on the experimental data of sea clutter with X-band radar, and some helpful results are thus obtained. Compared with VV polarization, the spike of sea clutter in HH polarization is more obvious, and compared with HH polarization, the band width of power spectrum density of VV polarization is smaller and decays more rapidly. However, of both HH and VV polarization of sea clutter have similar correlation properties, but the coefficient of HH polarization is smaller than that of VV polarization. The experimental results given in this paper are of certain reference value to the target detection and recognition of radar.
【Key words】sea clutter; correlation analysis; power spectrum density; polarization
0 引言
海杂波通常是指雷达接收来自海表面散射的回波信号，它不仅与海面粗糙度密切相关，而且雷达波的极化、波段以及入射角度等系统参数对其也有较大的影响。舰载雷达和海岸警戒雷达在维护国家和地区安全方面发挥着重要的作用，其主要任务是在海杂波背景下实现目标的检测、识别与跟踪，如船只、低空掠海飞行的飞机和导弹等。因此，海杂波特性的研究已成为现代雷达系统设计与性能评估的重要课题[1-2]。
目前，已从多种角度对海杂波的特性进行了深入的研究，如海尖峰、多普勒谱、相关分析及统计建模等。在海杂波统计建模方面，已提出的模型有Weibull分布、log-normal分布、Gamma分布、复合高斯分布以及K分布等[1-5]。文献[6]，利用英国南部海岸某雷达海杂波数据来分析含有3个分量的多普勒谱模型，该模型是通过wavetank数据建立起来的。并进一步研究了海杂波数据中的去相关、多普勒、极化等特征；分析了Bragg与non-Bragg散射机理、海尖峰特性与风向之间的关系。文献[7]，从时间、幅度和频率3个角度，对海杂波的海尖峰进行了分析。
文中利用X波段极化雷达实测数据，对海杂波
收稿日期：2012-04-16。
﹡基金项目：江苏省高校自然科学研究项目（No.11KJB420003）。
作者简介：杨永生（1976-），女，硕士，讲师，主要研究方
向为海洋遥感和图像处理；张宗杰（1966-），女，
硕士，副教授，主要研究方向为雷达信号处理及
模式识别。
55
56 进行了功率谱密度和相关分析，得到了一些有益的
结果。
1 实验数据
研究中所采用的实测海杂波数据是McMaster IPIX 雷达采集的，该数据可在互联网上下载，其网址为http://soma.crl.mcmaster.ca/ipix/dartmouth/ datasets.html#download 。McMaster IPIX 位于加拿大的Dartmouth, 它架设在高于海平面25～30 m 处的陆地上，这是典型舰载雷达的安装高度。McMaster IPIX 雷达天线指向固定，仅可对一片海域进行低掠射角探测。发射机峰值功率为 8 kW ，采用的是行波电子管放大器。接收机为相干接收方式，它的瞬时动态范围已达到50 dB 。抛物面天线的直径为2.4 m ，波束宽度为1.1 deg ，天线增益为45.7 dB 。McMaster IPIX 雷达具有4个极化接收通道（HH ，VV ，HV ，VH ），其中，V 表示垂直极化，H 表示水平极化。
文中所使用的海杂波数据是1993年11月11日McMaster IPIX 雷达接收到的海杂波数据，当时海面波高为0.7 m 。雷达波的载频为9.39 GHz ，脉冲重复频率 PRF 为1 000 Hz ，脉宽为200 ns ，波束宽度为0.9 deg ，距向分辨率为30 m 。McMaster IPIX 雷达总共有14个距离门，相邻的距离门间距为15 m ，每个距离门采样的样本数为172，即131 072。因此，海杂波持续时间大约为130 s 。
图1为X-波段海杂波实测数据，其中，图1(a)为HH 极化的海杂波幅度，图1(b)为VV 极化的海杂波幅度，水平轴为时间；纵轴为海杂波幅度。从图1可以看出，HH 和VV 极化的海杂波在幅度上变化均较剧烈，都表现出了一定的随机性和海尖峰特性，而且HH 极化海杂波的海尖峰特性要比VV 极化的更显著。表1为高于n 倍均值样本的百分比，其中，μ为均值，HH 极化的均值为0.635 5，VV 极化的均值为0.734 3。从表1同样可以看出，HH 极化的海尖峰特比VV 极化的更明显，如HH 极化海杂波高于3倍均值样本占比为4.75%，而VV 极化海杂波的占比仅为3.57%。
A m p l i t u d e o f s e a c l u t t e r , V
t /s
(a) HH 极化
A m p l i t u d e o f s e a c l u t t e r , V
t /s (b) VV 极化
图1 X-波段海杂波实测数据 表1 高于n 倍均值样本的百分比
n HH 极化 /(%)
VV 极化 /(%)
212.51 9.20 3 4.75 3.57 4 2.38 1.66 5 1.24 0.78 6
0.82 0.36
2 海杂波的特性分析
2.1 功率谱密度
为了避免直流分量的影响，首先从原始数据中去掉直流分量，即信号的均值。周期图法是典型的功率谱估计方法之一。它是基于数据的Fourier变换来估计平稳过程的功率谱密度。因此，它具有较高的计算效率。利用周期图法估计平稳过程()x n 的功率谱密度()S ω，其表达式为：
21
j 1
1
()()e
,0,1,2,,1N n
n S x n n N N
ωω--==
=-∑ 。(1)
海杂波的功率谱密度是采用改进的周期图谱方法来估计的，其中数据加矩形窗，矩形窗为256点。为了减少频谱的泄漏，对数据进行50%的重叠。 图2(a)和图2(b)分别为HH 和VV 极化的海杂波功率谱密度，HH 和VV 极化海杂波的功率谱密度主要分布在100 Hz 以内。从图2可以看出，VV 极化海杂波的功率谱密度具有更窄的带宽，且衰减的更快。
P o w e r s p e c t r u m d e n s i t y , d B
f /Hz (a) HH 极化
海杂波的幅度/V 海杂波的幅度/V 功率谱密度度/d B
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P o w e r s p e c t r u m d e n s i t y , d B
f /Hz (b) VV 极化
图2 海杂波的功率谱密度 2.2 相关性
为了更好地研究海杂波的特性，需要进行相关分析。就二维海杂波而言，相关性包括空间相关分析和时间相关分析。由于McMaster IPIX 雷达的距离门数仅为14，数目太少。因此，在这里不对海杂波进行空间相关方面的分析和研究。自相关函数()R τ的定义为：
()()()()()
P t P t R P t P t ττ**+=
， (2)
式中，()P t 为海杂波的幅度，τ为时延，?为期望运算，‘*’为复共轭运算。根据Wiener-Khintchine 定理，平稳过程的自相关函数()R τ与功率谱密度()S ω之间的关系为：
i 1()()e d 2πS R ωτωττ∞
-∞
=?， (3) i ()()e d R S ωττωω∞
--∞=?。 (4)
图3(a)和图3(b)分别为HH 和VV 极化的海杂波自相关函数。从图3可以看出，HH 和VV 极化海杂
波相关性具有相似的变化趋势。
HH 和VV 极化海杂波在大约20 ms 以后，自相关函数()R τ基本保持不变，VV 极化的相关系数在0.2附近波动，而HH 极
化的相关系数在0.1附近波动，
这表明HH 极化的海杂波相关性要比VV 极化的相关性要小一些。
L
A u t o c o r r e l a t i o n c o e f f i c
i e n t
t lag /ms
(a) HH 极化
A u t o c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t
t lag /ms (b) VV 极化
图3 海杂波的自相关函数
3 结语
文中对X 波段雷达实测海杂波进行了功率谱密度和相关分析。与HH 极化相比，VV 极化海杂波的功率谱密度具有更窄的带宽，且衰减的更快。而HH 和VV 极化海杂波具有相似的相关性，但
HH 极化的相关系数要比VV 极化的要小。由于McMaster IPIX 雷达在空间探测范围的有限性，限制了海杂波在空间相关性的分析。此外，还需要深入研究海洋环境对海杂波的影响，这也是下一步研究工作的重点。
参考文献
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分析[J]. 系统仿真学报，2007，19(08):1836-1840.
相关系数 功率谱密度度/d B
相关系数
极化波实验报告
篇一：电磁场与微波实验报告(极化波)实验报告 课程名称：电磁场与微波技术实验指导老师：谢银芳、王子立成绩： 实验名称：极化波实验类型：验证型实验同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、研究线极化波，圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。 2、了解线极化波，圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。 3、通过对三种线性极化波的研究，加深对电磁场极化特性的认识与理解。 二、实验内容和原理 原理：平面电磁波的极化是指电磁波传播时，空间某点电场强度矢量e随时间变化的规律。若 e的末端轨迹在一条直线上时，称为线极化波；若e末端的轨迹是圆（或椭圆），称为圆（或椭圆）极化波。若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手（或左手）螺旋规则时，则称为右旋（或左旋）圆极化波。而椭圆极化波末端为椭圆形。线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。设同频率的两个正交线极化波为： ex?exme?j(kz??x)ey?eyme?j(kz??y) 当?x??y??,exm??eym时，是线极化波当?x??y?? ? 2 ,exm??eym时，是圆极化波 当?x??y介于线极化波与圆极化波时，是椭圆极化波 内容：1.圆极化波的调整与测量 2.线极化波的调整与测量 3.椭圆极化波的调整与测量 三、主要仪器设备 如下图所示，其中辐射喇叭由固态信号源、衰减器及矩形喇叭组成。其中固态信号源工作频率为f＝9375mhz。接收喇叭由矩形喇叭，检波器，，微安表等组成。其它装置基本上与实验一相同。 四、实验步骤和结果记录 1、圆极化波 根据圆极化波的要求，两相同频率的正交场相干波必须幅度相等，相位差? o ? 2 。因此， 先使发射喇叭的转角为45左右，分别将接收喇叭垂直与水平放置，收到em1和em2，然后转动接收喇叭到任意一个角度，则将会出现大于或者小于em1值的情况。然后慢慢移动pr2的位置，知道接收喇叭在各个角度上的输出指示值都相等。这样就实现了 ???kz1?kz2?? pr0:α=50.0° pr2:l0=25.214mm ? 2 ，记此时pr2的位置为l0，依照表格记录相关数据。 pr3:|em1|=|em2|∝i=3.46 圆极化波调整与测试数据记录： 2、线极化波
S波段海杂波混沌动力特性研究
Electronic Technology ? 电子技术 Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 161 【关键词】混沌 S 波段海杂波 Lyapunov 指数 关联维 在以往对海杂波的研究中，大多使用统计学模型来对海杂波进行建模，常用的统计学模型有对数正态分布、瑞利分布和韦布尔分布等杂波模型，相应的针对海面目标的检测也是基于这些杂波模型建立的。当前海面低速小目标的检测越来越成为对海监视雷达的探测难点，低速的特性使得难以利用运动目标的多普勒特征来分离目标和海杂波；小目标低RCS 的特征又使得自动门限检测方法不能够在强海杂波的背景下顺利检测出目标。 人们开始思考除了使用统计学模型来建模海杂波以外，是否还有其他的方法来建模海杂波，就此能够发展出一种检测海面目标的新方法。 随着对非线性动力学系统时间序列分析方法的产生，对现代海杂波的有效描述产生了一系列与以往不同的量度。S.Haykin 等人于1990年率先发现了海洋杂波的混沌动力学特性，认为存在一个低维的动力学吸引子控制着海杂波的行为。 本文首先描述了混沌动力系统的一些基本概念及其计算方法，给出了海杂波混沌系统的判据。由于以往对海杂波的混沌特性分析大多集中在X 波段实测海杂波的数据，本文着重对S 波段实测海杂波数据进行了混沌特性的计算分析。 1 混沌概念简介 混沌是指确定性系统中由非线性相互作用产生的貌似随机的现象。混沌在短期内是可预测的，因此混沌解既不同于确定解也不同于随机解，长期以来对混沌没有一个统一的定义，有很多种定义方法。 现在一般认为混沌应该具备如下三个主要的特征： S 波段海杂波混沌动力特性研究 文/聂翔 田国银 桂佑林 （1）内随机特征：在一定条件下，如果 系统的某个状态可能出现，或者可能不出现，该系统既被认为具有随机性。一般来说产生混沌的系统具有整体稳定性但是同时还具有局部不稳定性，所谓局部不稳定性是指系统运动的某些方面（如在某些维度上）的行为强烈的依赖于初始条件。 （2）分形特征：混沌系统的非整数维不是用来描述系统的几何外形，而是用来描述系统的轨道在相空间的行为特征。 （3）普适性常数和Feigenbaum 常数：混沌是一种无周期的高级有序运动。 2 混沌特征量 从时间序列角度研究混沌，最早始于1980年重构相空间理论的提出。对于决定系统长期演化的任一变量的时间演化，均包含了系统所有变量长期演化的信息。因此可以通过决定系统长期演化的任意单变量时间序列来研究系统的混沌行为。其中吸引子的不变量： Lyapunov 指数、Kolmogorov 熵、关联维等在表征系统的混沌特性方面起着很重要的作用。2.1 Lyapunov指数 混沌运动的基本特点是对运动初始条件的极端敏感性，两个靠得很近的初值所产生的轨线，将随时间的推移按指数方式分离，Lyapunov 指数就是定量描述动力系统状态演变的一个指标，它从整体上反应了动力系统的混沌量水平，它是区分系统处于混沌状态或非混沌状态的最直接的特征量之一。当Lyapunov 指数小于零的方向，运动稳定，且对初始条件不敏感；而在其大于零的方向，长时间行为对初始条件敏感，运动呈混沌状态。2.2 相图与Poincare截面 相图即相轨迹图，是动力系统在相空间的解曲线图。高维动力系统的相图一般很复杂，为了降低相图的复杂度，引入了Poincare 截面。在n 维相空间中取横截面流的n-1超曲面 ，满足条件：利于观察动力系统的运动特征，且不能与轨迹相切，更不能包含轨迹线，此截面即为Poincare 截面。相空间的连续运动轨迹与截面的交点即为庞卡莱点，此映射为庞卡莱映射，通过观察Poincare 截面上点轨迹运动特征，就可以判定时间序列是否具有混沌特性。2.3 Kolmogorov熵 混沌轨道的局部不稳定性表示为相邻轨 道以指数速率分离。如果两个初始点如此靠近，以至在一段时间里不能靠测量来区分两条轨道。则只有在他们充分分离后才能加以区分，在此意义上混沌运动产生信息，信息量与可以区分的不同轨道数N 有关，N 随时间指数增长。测度熵刻画了信息产生的速率，由Kolmogorov 在1958年定义，所以又称为Kolmogorov 熵。 使用K 的值可以判断系统的运动性质，若K=0, 表示系统做规则运动；若K=∞, 表示系统做随机运动；若0 1.雷达系统中杂波信号的建模与仿真目的 雷达的基本工作原理是利用目标对雷达波的散射特性探测和识别目标。然而目标存在于周围的自然环境中，环境对雷达电磁波也会产生散射，从而对目标信号的检测产生干扰，这些干扰就称为雷达杂波。对雷达杂波的研究并通过相应的信号处理技术可以最大限度的压制杂波干扰，发挥雷达的工作性能。 雷达研制阶段的外场测试不仅耗费大量的人力、物力和财力，而且容易受大气状况影响，延长了研制周期。随着现代数字电子技术和仿真技术的发展，计算机仿真技术被广泛应用于包括雷达系统设计在内的科研生产的各个领域，在一定程度上可以替代外场测试，降低雷达研制的成本和周期。 长期以来，由于对杂波建模与仿真的应用己发展了多种杂波类型和多种建模与仿真方法。然而却缺少一个集合了各种典型杂波产生的成熟的软件包，雷达系统的研究人员在需要用到某一种杂波时，不得不亲自动手，从建立模型到计算机仿真，重复劳动，造成了大量的时间和人力的浪费。因此，建立一个雷达杂波库，就可以使得科研人员在用到杂波时无需重新编制程序，而直接从库中调用杂波生成模块，用来产生杂波数据或是用来构成雷达系统仿真模型，在节省时间和提高仿真效率上的效益是十分可观的。 从七十年代至今已经公布了很多杂波模型，其中有几类是公认的比较合适的模型。而且，杂波建模与仿真技术的发展己有三十多年的历史，己经有了一些比较成熟的理论和行之有效的方法，这就使得建立雷达杂波库具有可行性。 为了能够反映雷达信号处理机的真实性能，同时为改进信号处理方案提供理论依据，雷达杂波仿真模块输出的杂波模拟信号应该能够逼真的反映对象环境的散射环境。模拟杂波的一些重要散射特性影响着雷达对目标的检测和踉踪性能，比如模拟杂波的功率谱特性与雷达的动目标显示滤波器性能有关;模拟杂波的幅度起伏特性与雷达的恒虚警率检测处理性能有关。因此，杂波模拟方案的设计是雷达仿真设计中极其重要的内容，杂波模型的精确性、通用性和灵活性是衡量杂波产生模块的重要指标。 2.Simulink简介 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和 机载雷达的地杂波仿真实现 前言 机载雷达由于架设在运动的高空平台上，具有探测距离远、覆盖范围大、机动灵活等特点，应用范围相当广泛，可以执行战场侦察、预警等任务。在海湾战争、伊拉克战争中起到关键作用，在现代战争中越来越不可缺少，因此近年来受到广泛重视。但由于机载雷达的应用面临非常复杂的杂波环境，杂波功率很强，载机的平台运动效应使杂波谱展宽。此外，飞机运动时，杂波背景的特性会随时间变化。因此，有效地抑制这种时间非平稳和空间非平均的杂波干扰时雷达系统有效完成地面目标和低空飞行目标检测必须解决的首要问题。 从理想雷达系统设计过程中知道，雷达设计的目的提出之后，首先要考虑的是环境的影响，地海杂波环境对雷达性能的发挥是一个严重的负担，尤其是机载下视雷达，会遇到更加恶劣的杂波环境，能否正确估计杂波对雷达性能的影响，是雷达系统成败的关键之一。 。机载雷达遇到的地面杂波不仅强度大，多普勒频谱宽，而且可能在所有的距离上成为目标检测的背景；另一方面，雷达机载飞行地域广、地形地貌多种多样，仅使用一些简单的、典型的杂波数据已不能满足需要。因此，只有弄清楚地面/海面杂波的特性，才能够正确地确定机载雷达方案，选择主要的技术参数。例如： 1.只有根据各种地形和海面杂波的主要特征参数，并经过严格的杂波计算，才能得到比较准确的杂波强度和频谱数据，从而在这个基础上确定雷达的技术方案，对信号质量、系统动态范围、天线副瓣电平等指标提出要求。 2.只有弄清楚杂波的分布特性及参数，才能恰当的设计杂波抑制器的频率响应特性和恒虚警处理器，更加有效地消除主瓣杂波，并在一定的副杂波背景中检测目标。 3.雷达信号模拟器是调整和检验机载雷达性能的必要手段，但只有在弄清楚杂波的特性参数以后，才能够对信号及杂波模拟器提出合理的、准确的要求。 目前使用杂波模型主要有三种方式：描述杂波幅度和功率谱的统计模型，描述杂波 与频率、极化、俯角、环境参数等物散射单元机理的机理模型，描述由试验数据拟和0 理量之间依赖关系的关系模型。 1.描述杂波散射单元机理的机理模型 杂波机理模型的研究是属于杂波雷达截面的理论分析范畴，即根据各种电磁散射理论研究杂波单元产生散射场的各种机理，并利用各种计算方法和计算机技术定量预估各种情况下杂波单元的雷达散射截面特征。散射过程的讨论必须同特定的结构单元结合起来，这是机理模型分析的基本点。在散射单元的物理结构方面，对于现有的一些比较成功的地杂波和海杂波模型（如组合表面模型）一般都只是对于特定的地貌、海情，或者 信息与通信工程学院 综合实验(1)设计报告海杂波的建模与仿真 学号：S310080092 专业：通信与信息系统 学生姓名：韩鹏 任课教师：穆琳琳 2011年6月 海杂波的建模与仿真 韩鹏 摘要：海杂波的建模与仿真是雷达目标模拟中环境模拟的重要部分。仿真得到的海杂波数据良好与否是雷达最优化设计及雷达信号处理的关键。海杂波的存在对雷达的目标检测、定位跟踪的性能都将产生影响，因此，在海杂波为主要干扰源的情况下，有必要对雷达探测区域内的海杂波特性进行分析，本文给出了海杂波的一些相关特性和几种分布下海杂波的模型以及两种海杂波的模拟方法，一种是无记忆非线性变换法(Zero Memory Nonlinearity,ZMNL)，另一种是球形不变随机过程法(Spherically Invariant Random Process,SIRP)，最后给出ZMNL模拟方法的仿真。 关键词：海杂波随机过程建模与仿真ZMNL SIRP 一、实验目的 海面上反射回来的不需要的杂波称为海杂波。海杂波的存在对雷达的目标检测、定位跟踪的性能都将产生影响，因此，在海杂波为主要干扰源的情况下，有必要对雷达探测区域内的海杂波特性进行分析，建立准确的海杂波模型，一方面可以为雷达系统仿真提供逼真的杂波环境的模型；另一方面则有助于雷达杂波滤波器的设计和实现，提高抑制杂波的能力，提高雷达的探测性能。因此，海杂波的建模与仿真具有重要意义。 二、实验内容简介 2.1海杂波的概念和统计性质 2.1.1海杂波的概念 大家都知道，雷达系统的主要功能是目标检测，即发现目标。还可以在一个或者多个雷达坐标上，粗略的确定目标的位置。雷达可以对目标进行重复测量的方法，沿目标轨道对目标进行跟踪，可以外推到未来位置，估计拦截点或落点，也可以向后外推，估计发射点。 但是当雷达探测位于陆地或海面上的目标时，雷达接受的不仅有目标的回波，而且叠加有不需要的被照射区域的回波，这部分回波在雷达术语里就被称为杂波。雷达杂波就是雷达波束在物体表面形成的后向散射，海杂波就是海面上反射回来的杂波，它表现出更强的动态特性。海面作为雷达波的反射面，其性能十分复杂，海风、海流、海浪、潮汐和不同的水质等都对海杂波的产生有着不同的影响。 2.1.2海杂波的统计性质 雷达接受信号一般包括下面三个组成部分：1)有用的雷达目标回波；2)由于电干扰和雷达设备本身等形成的噪声；3)地面、海面及空中的云雨、干扰箔条等背景形成的杂波。由于杂波信号的强度远远超过目标信号，并且杂波谱常常接近于目标，同时还受雷达设备参数的影响，这些因素增大了雷达对杂波的处理难度。 低空探测雷达海面杂波处理技术 摘要：本丈介绍了海杂波的信号特征分布、海岸线等陆海交界影响、海岸地表影响等特性。根据海杂波的特点，提出了杂波图处理、静点处理等杂波抑制方法，设计了扫描间相关、点迹评估等海杂波数据处理算法，实验验证了有效性。 【关键词】海杂波杂波图点迹评估 1 引言 海杂波干扰严重影响低空探测雷达的性能，低空探测雷达在对空警戒模式下，由于空中目标（飞机）的速度与杂波之问的速度差比较大，雷达通过多普勒处理就能从杂波中提取出目标，但是对于海而目标，由于它的运动速度与海杂波的速度接近，从杂波中提取目标信号比较困难。低空探测雷达一般在S波段内的杂波情况比较严重，随着雷达频率升高，杂波影响越严重，杂波与风速、海情、环境等相关，还随着海而气候变化、季节变化而不同，在低空探测雷达设计中，必须充分考虑到各种因素。 杂波干扰强会造成雷达自动录取和自动跟踪的困难，甚至会引起系统处理能力的饱和，降低雷达系统性能。本文就减少海杂波对低空雷达探测目标的影响，分析了海杂波特 征，进行杂波图技术、低速或固定杂波剔除技术等技术研究，提出扫描问相关处理算法、点迹评估算法等数据处理方法，通过实验数据验证了这些方法的有效性。 2 杂波特征分析 2.1 海杂波分布 海杂波的特性取决于海而形状，雷达回波是从尺寸大小（粗糙度）可以与雷达波长相比拟的海上部分得到的。而海的粗糙度受风的影响，海杂波同时也取决于雷达天线波束相对于风向的指向。此外，海杂波还受水表而张力变化的影响，水相对于空气的温度通常也可能对海杂波造成影响。 多年来，已经提出许多理论模型来解释海杂波。过去对海杂波的解释是基于两种不同的方法。一种是假设杂波是由海平而或接近海平而的散射特性引起的，另一种方法是将散射场当作一个边值问题推导出来。这时海表而用某种统计过程描述最初的一种尝试是假设可以用高斯概率密度函数来 描述表而扰动。但是，根据高斯曲而计算海散射得到的结果似乎是合理的，但仔细检查会发现并不与实验数据相吻合。由于杂波回波的高可变性，杂波回波通常用概率密度函数来描述。 如果雷达照射的杂波表而区域内，有大量随机散布的独立的散射体，并且没有一个比其他散射体大许多的独立散射体。则接收机输出端杂波电压包络的概率密度函数为： 第13章海杂波 Lewis B.Wetzel 13.1 引言 就一部正在工作的雷达而言，海表面对发射信号的后向散射常常严重地限制了其对舰船、飞机、导弹、导航浮标以及其他和海表面同在一个雷达分辨单元的目标的检测能力。这些干扰信号一般被称为海杂波或海表面回波。由于海表面对雷达来说是一个动态的、不断变化的平面，因而对海杂波的认识不仅要寻求一个合适的模型来描述海表面的散射特性，而且还要深入了解海洋的复杂运动。幸运的是，在遥感领域内，雷达和海洋学间的联系日益密切，并已积累了大量关于海表面散射，以及这些散射是如何与海洋变化相关的有用资料。 在各种雷达参数和环境因素的条件下，直接测量它们对雷达回波的影响，然后按照经验来描述海杂波的特征似乎是一个简单的问题。与雷达或其工作配置相关的参数，如频率、极化方式、分辨单元尺寸和入射余角（擦地角）均可由试验者指定，但是环境因素则全然不同。这有两个原因：首先，不清楚哪些环境因素重要。例如，风速无疑会影响海杂波电平，但是舰船风速计读数和海杂波间的关系并不完全相符。海表面的搅动状态（海表面状态）对海表面散射特性看起来似乎有很大的影响，但这仅是主观的量度，它与当地盛行的天气间的关系通常是不确定的。其次，人们还发现，所测得的风速与其形成的海浪（造成杂波的海浪）有关，而空气和海表面的温度能影响这种关系。可是，在过去海杂波测量的历史中，这些影响的重要性并没有得到人们的重视，因而很少记录下空气和海表面的温度。即使人们已经意识到某个环境参数的重要性，但是要在实际的海洋条件下精确测量这个因素通常也是非常困难的。并且要建立任意一种具有实际意义的海杂波统计模型，还须从不冰封的海洋环境中收集足够多的各种参数条件下的测量结果，这也受到实际可能性和经费的限制。因此，大家不必对海杂波某些特征定义的不完全感到惊讶。 在20世纪60年代末之前，绝大多数的海杂波数据都是从独立的实验中一小段一小段收集起来的，它们的真实性通常不强或不全面（可查阅以往的著作，如Long[1]，Skolnik[2]或Nathanson[3]）。然而，尽管许多早期的海杂波数据的科学价值有限，但是它们的确揭示了海杂波的某些一般规律，如在小和中等的入射余角间，海杂波信号的强度随入射余角的增大而增大，随风速（或海表面状态）的增强而增强，并且在垂直极化和逆风-顺风方向时杂波信号强度通常较大。 必须指出的是，在A显上观测海杂波时，在很大程度上取决于分辨单元的尺寸或“雷达脚印（radar footprint）（雷达天线波束照射到海表面的覆盖区的大小）”。对于大的分辨单元，海杂波在距离上呈现为分布式的，其特征可用平均表面截面积（它在一个均值上下轻微起伏）来描述。随着分辨单元尺寸的减小，海杂波表现为孤立（或离散）的类似于目标的时变回波。在高分辨情况下，通常认为分布式海杂波是由密集的离散回波序列组成的。当离散回波在噪 是德科技 使用 Keysight SystemVue 进行雷达系统设计和干扰分析 应用指南 序言 本应用指南列出了 Keysight SystemVue 软件在进行雷达系统设计和杂波/干扰分析方面的主要特性。将要讨论的部分关键领域包括: 如何实现雷达线性调频 (Chirp) 波形; 为发射机和接收机设计射频链路; 使用快速傅立叶变换 (FFT) 卷积进行脉冲压缩分析。最后，我们在有干扰和杂波信号的环境中对雷达系统进行了测试，旨在研究此类损伤对雷达性能的影响。 1.0 定制信号生成 1.1 用于雷达系统设计的 LFM 线性调频信号SystemVue 为生成定制信号提供了一个灵活的平台。在 图 1-1 的实例中，工程师使用 SystemVue 浮点元件对 LFM 线性调频信号源进行建模。左侧的积分器对时间进行累 加，直到达到脉冲周期值，然后复位并再次开始累加。 图 1-1 中显示了 u (μ) 和 wc (ωc) 值的计算过程。 (1-1a) (1-1b) 图 1-1. 使用 SystemVue DSP 库模块生成定制信号 1.2 使用 MathLang 生成定制信号 SystemVue 内置可兼容 m 代码的语法，该语法可在整个程序中使用。在图 1-2 中，LFM 线性调频信号源在 Math-Lang 组件中定义。 1.3 使用三重播放工具生成定制信号 SystemVue 提供到 C++、HDL 和 MATLAB ? 的直接链接。如图 1-3 和 1-4 所示，SystemVue 可以导入使用这些语言编写的任何定制信号。MATLAB 中的协同仿真功能允许用户使用原有的 m 代码文件。 1.0 定制信号生成 (续) 图 1-2. 使用 SystemVue 中的 MATH 语言生成定制信号 (1-3a. MATLAB 协同仿真链接) 图 1-3. 将 MATLAB 脚本链接到 SystemVue (1-3b) 图 1-4. C++ 形式的定制波形代码 2012年第06期，第45卷 通 信 技 术 Vol.45，No.06,2012 总第246期 Communications Technology No.246,Totally ·传 输· X波段雷达实测海杂波的特性分析﹡ 杨永生， 张宗杰 (苏州科技学院 电子信息工程学院，江苏 苏州215011) 【摘 要】舰载雷达和海岸警戒雷达的目标检测和跟踪性能与海杂波密切相关。对X波段雷达实测海杂波进行了功率谱密度和相关分析,得到了一些有益的结果。与VV极化相比，HH极化的海尖峰特性更明显；与HH极化相比，VV极化海杂波的功率谱密度具有更窄的带宽，且衰减得更快。而HH和VV极化海杂波具有相似的相关性,但HH极化的相关系数要比VV极化的要小。得到的结果对雷达目标检测与识别具有一定的借鉴意义。 【关键词】海杂波；相关分析；功率谱密度；极化 【中图分类号】TN957【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2012)06-0055-03 General Properties of X-band Sea Clutter based on Experiments Data YANG Yong-sheng， ZHANG Zong-jie （College of Electric & Information Engineering, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou Jiangsu 215011, China） 【Abstract】The target detection and tracking performance of shipborne radar and coast warning radar, is closely related to sea clutter. The power spectrum density and correlation analysis is done on the experimental data of sea clutter with X-band radar, and some helpful results are thus obtained. Compared with VV polarization, the spike of sea clutter in HH polarization is more obvious, and compared with HH polarization, the band width of power spectrum density of VV polarization is smaller and decays more rapidly. However, of both HH and VV polarization of sea clutter have similar correlation properties, but the coefficient of HH polarization is smaller than that of VV polarization. The experimental results given in this paper are of certain reference value to the target detection and recognition of radar. 【Key words】sea clutter; correlation analysis; power spectrum density; polarization 0 引言 海杂波通常是指雷达接收来自海表面散射的回波信号，它不仅与海面粗糙度密切相关，而且雷达波的极化、波段以及入射角度等系统参数对其也有较大的影响。舰载雷达和海岸警戒雷达在维护国家和地区安全方面发挥着重要的作用，其主要任务是在海杂波背景下实现目标的检测、识别与跟踪，如船只、低空掠海飞行的飞机和导弹等。因此，海杂波特性的研究已成为现代雷达系统设计与性能评估的重要课题[1-2]。 目前，已从多种角度对海杂波的特性进行了深入的研究，如海尖峰、多普勒谱、相关分析及统计建模等。在海杂波统计建模方面，已提出的模型有Weibull分布、log-normal分布、Gamma分布、复合高斯分布以及K分布等[1-5]。文献[6]，利用英国南部海岸某雷达海杂波数据来分析含有3个分量的多普勒谱模型，该模型是通过wavetank数据建立起来的。并进一步研究了海杂波数据中的去相关、多普勒、极化等特征；分析了Bragg与non-Bragg散射机理、海尖峰特性与风向之间的关系。文献[7]，从时间、幅度和频率3个角度，对海杂波的海尖峰进行了分析。 文中利用X波段极化雷达实测数据，对海杂波 收稿日期：2012-04-16。 ﹡基金项目：江苏省高校自然科学研究项目（No.11KJB420003）。 作者简介：杨永生（1976-），女，硕士，讲师，主要研究方 向为海洋遥感和图像处理；张宗杰（1966-），女， 硕士，副教授，主要研究方向为雷达信号处理及 模式识别。 55 雷达回波信号产生 1.线性调频信号： 线性调频信号是指频率随时间而线性改变(增加或减少)的信号，是通过非线性相位调制或线性频率调制获得大时宽带宽积的典型例子。通常把线性调频信号称为Chirp信号，它是研究最早而且应用最广泛的一种脉冲压缩信号。 线性调频信号的主要优点是所用的匹配滤波器对回波的多普勒频移不敏感，即使回波信号有较大的多普勒频移，仍能用同一个匹配滤波器完成脉冲压缩； 主要缺点是存在距离和多普勒频移的耦合。此外，线性调频信号的匹配滤波器的输出旁瓣电平较高。 单个线性调频脉冲信号的时域表达式为： 其中A为脉冲幅度，f0为中心频率，μ为调频斜率。 Matlab实现： 参数设置 ： 信号产生：u=cos(2*pi*(f0*t+K*t.^2/2)); 仿真结果： 2.多普勒频移 “多普勒效应”是由奥地利物理学家Chrjstian?Doppler 首先发现并加以研究而得名的，其内容为：由于波源和接收者之间存在着相互运动而造成接收者接收到的频率与波源发出的频率之间发生变化。 多普勒频移（Doppler Shift）是多普勒效应在无线电领域的一种体现。其定义为：由于发射机和接收机间的相对运动，接收机接收到的信号频率将与发射机发出的信号频率之间产生一个差值，该差值就是Doppler Shift。 设发射机发出的信号频率为（f 发），接收机接收到的信号频率为（f 收），发射机与接收机之间的相对运动速度为V，C 为电磁波在自由空间的传播速度：3×10（8次方）米/秒则有如下公式：f 收＝（c±v）/λ＝f 发±v/λ＝f 发±f 移；（f 移）即为多普勒频移，（f 移）的大小取决于信号波长λ及相对运动速度V。对某发射机， 内蒙古工业大学信息工程学院 实验报告 课程名称：电磁场与电磁波实验名称：反射实验和极化波的产生 与检测实验类型：验证性■综合性□设计性□实验室名称：电磁场与电磁波实 验室班级：电子10-1班学号：201010203008 姓名：苏宝组别： 同组人：成绩：实验日期： 2013年5月21 电磁场与电磁波实验 实验一：反射实验 实验目的 熟悉dh926ad型数据采集仪、dh926b型微波分光仪的使用方法掌握分光仪验证电磁波 反射定律的方法 实验设备与仪器 dh926ad型数据采集仪 dh926b型微波分光仪 dh1121b型三厘米固态信号源金属板 实验原理 电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，本处以一块大的金属板作为障碍 物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和 通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。 如图所示，平行极化的均匀平面波以角度? 入射到良介质表面时，入射波、反射波和折 射波可用下列式子表示为 平行极化波的斜入射示意图 实验内容与步骤 系统构建时，如图1，开启dh1121b型三厘米固态信号源。dh926b型微波分光仪的两喇 叭口面应互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭位置的指针分别指于工作 平台的0-180刻度处。将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座，拉 起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。反射全属板放到支座上时，应 使金属板平面与支座下面的小圆盘上的90-90这对刻线一致，这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。 将dh926ad型数据采集仪提供的usb电缆线的两端根据具体尺寸分别连接 图1 反射实验 到数据采集仪的usb口和计算机的usb口，此时，dh926ad型数据采集仪的usb指示灯 亮（蓝色），表示已连接好。然后打开dh926ad型数据采集仪的电源开关，电源指示灯亮（红 色），将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到dh926b型微波分光仪分度转台底部的光栅 通道插座和数据采集仪的相应通道口上（本实验应用软件默认为通道1）。最后，察看dh1121b 型三厘米固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置，将dh926ad型数据采集仪的“等幅/ 方波”设置按钮等同于dh1121b型三厘米固态信号源的设置。 转动微波分光仪的小平台，使固定臂指针指在某一刻度处，这刻度数就是入射角度数， 然后转动活动臂在dh926ad型数据采集仪的表头上找到一最大指示，此时微波分光仪的活动 臂上的指针所指的刻度就是反射角度数。如果此时表头指示太大或太小，应调整微波分光仪 微波系统中的可变衰减器或晶体检波器，使表头指示接近满量程做此项实验。入射角最好取 30°至65°之间，因为入射角太大或太小接收喇叭有可能直接接收入射波。做这项实验时应 注意系统的调整和周围环境的影响。 采集过程中，dh926ad型数据采集仪的usb指示灯连续闪动（蓝色），表示采集过程正在 继续。应用软件屏幕上的信号灯颜色也随着实验的继续进行红色、绿色切换。您需要顺时针 总体工程 机载雷达杂波模拟器的设计与实现* 孙凤荣,郑伟华 (91404部队, 河北秦皇岛066001) 摘要 给出了机载雷达杂波模拟器的设计和实现方案,该模拟器采用专用软件及专用硬件相结合,实时与非实时相结合的方法,产生的杂波能够满足所要求的功率谱特性,其实测结果和仿真结果能够符合。为机载雷达杂波的模拟和工程实现提供了可行的方法。 关键词 机载雷达;杂波;模拟;设计实现 中图分类号:TN959.7 文献标识码:A D esign and R eali zati on of A irborne R adar C l utter Si m ul ator SUN Feng rong,ZHENG W ei hua (The91404Un i,t PLA, Q inhuangdao066001,Ch i n a) Ab stract Th is paper presents an a irborne radar c l utter si m ulator desi gn and i m ple m en tati on.T he si m ulator uses specia l soft w are and spec i a l hardware,and comb i nati on o f the m to g enerate i n rea l ti m e or not t he clutter.T he generated cl utter can satisfy the po w er spectru m character i stic requ irement.T he m easured resu lt and si m ulation m a tch perfec tly.T hus a v i able m ethod for si m u l a tion and eng i neer i ng reali zati on of a irborne c l utter g enerati on i s prov i ded. K ey w ords air bo rne radar;c l utter;s i m u l ation;design and i m ple m en tati on 0 引 言 机载雷达杂波模拟器主要模拟机载雷达的和、方位差、俯仰差和保护通道的基带地杂波、海杂波。从实现手段上分,有专用软件模拟、专用硬件模拟、通用仪器模拟等方法;从实时性上分,有实时模拟和非实时模拟等方法。模拟器采用专用软件及专用硬件,软件与硬件相结合,实时与非实时相结合的方法。 1 系统设计[1-6] 1.1 系统原理及组成 如图1所示,模拟器由一台工控机(主机)、一块专用网卡(PC I卡)、一块时序驱动卡(PC I卡)、4块PCI杂波卡(PC I卡)、一部外置中频调制器(4路)组成。专用网卡、时序驱动卡、杂波卡共6块PC I卡均安装在主机内,4路中频调制器单独安装在工控机外。网卡提供了雷达与模拟器的景信息实时传送接口。每块PCI杂波卡上除了数字电路外,还包括D/A变换器,每块PC I杂波卡输出一路模拟复基带信号(I,Q)。时序驱动卡主要完成雷达与模拟器的时序接口功能,获取雷达时序信号,并向PC I杂波卡和外置的4路中频调制器提供时序控制及中频参数信号。4路中频调制器接收PC I杂波卡输出的模拟复基带信号和驱动卡提供的中频参数信号,完成复基带信号到中频信号的调制,输出4 路模拟中频杂波信号。 图1 系统原理框图 景信息接口主要用来由雷达向模拟器实时地传送景信息数据。景信息数据主要包括以下3个方面: (1)工作方式:地杂波、海杂波方式。 (2)脉冲重复频率(PRF)信息:信息包括景中含有几种不同PRF的帧、各帧在景中的排列顺序、各帧的PRF值等参数。 (3)波束方位指向:当前景的波束方位指向。 19 第30卷 第9期 2008年9月 现代雷达 M ode rn R adar V o.l30 N o.9 Septe m be r2008 *收稿日期:2008 03 26 修订日期:2008 08 07 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 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，γ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，为尺度参数，δ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，Γ为gamma函数σ 为尺度参数。 混合高斯分布： 设{}为二阶零均值高斯混合噪声序列，则该序列可看作是概率从。高斯μ()中得到的样本之和，m维高斯混合模型概率密度函数如下：, 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）。 杂波分析流程图 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： 在对比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佳策略： 案例：湖泊杂波建模 湖泊杂波生成： 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。由下图可见，weibull分布最适合湖泊杂波建模。 第5章雷达信号处理 5.1 雷达信息处理综述 在20世纪70年代初出现的村船用ARPA设备中，将雷达、陀螺罗经、计程仪及其它传感器信息通过若干处理机和专用快速硬件，进行综合处理，从而实现后面将要讨论的船用ARPA的各种功能。可见，雷达信号、数据处理在包括船用ARPA系统等各种雷达应用系统中占有十分重要的地位。雷达信号处理用在目标回波信号检测之前，而数据处理（含数据录取、目标跟踪、识别、计算、危险判断等）则在检测之后。 船用雷达ARPA系统包括传感器（俗称“雷达头”）和雷达信号处理、数据处理及ARPA 终端显示等部分部分，构成的雷达ARPA系统的简化原理框图，如图5－1所示。 图5－1雷达ARPA系统简化原理框图 雷达信号处理内容这里指的是从传感器（雷达头）取得目标的回波视频信号后进入“雷达信号处理器”，处理的内容包括原始视频信号的量化处理，即通过A／D处理和杂波处理。并在此基础上，进行目标信号检测并利用一定的方法来抑制海浪、雨雪、相邻同频段雷达以及机内噪声等各种干扰杂波，处理后的视频信号在和某个检测门限进行比较，若信号招过检测门限，则被判断为“发现”目标，过程是自动的，即目标自动检测，然后将目标信号输送到“数据录取器”，以测量目标的距离、航向、航速等数据以及未来可能应用的其它一些目标特性。数据录取器输出的便是目标观测值的估计，称为目标点迹。数据录取是由ARPA计算机来实现的。由数据录取器输出的目标点迹数据，在“数据处理器”中完成各种相关处理。 雷达数据处理这里指的是雷达从数据录取器取得目标的位置、运动参数（如径向距离、径向速度、方位等）后进行的对目标测量数据进行互联、跟踪、滤波、平滑预测等运算。这些处理可以有效地抑制测量过程中引入的随机误差，精确估计目标位置和有关的运动参数（如航向、航速等），预测目标下一个时刻的位置，并继续进行跟踪，形成稳定的目标航迹。同时，还要进行船舶与船舶间的碰威判断、报警等的各种数据处理，形成船用ARPA系统相应的各种功能，而这些功能均可在终端显示屏上进行操控显示。 观察雷达测量数据进行处理的层次看，倘若将雷达信号处理看成为“第一次处理”，那么雷达数据处理则称为“第二次处理”，而将军用雷达中的拦截判定、拦截指令计算、拦截方式和杀伤概率计算等或港口多雷达站需要进行的多部雷达信息传递、中心站汇总、再处理则可称为“第三次处理”。而从对测量数据进行处理的级别看，上述的分次处理，可依次分别称为“一级处理”、“二级处理”、“三级处理”。要注意的是，不论是按依次或依级，没有前者的处理，就不可能进行后者的处理。亦即，二级处理基于一级处理，三级处理则基于一、二级处理。 本篇将讨论与上述相关的雷达信息处理的一般原理与实现方法，讨论基本是针对船用ARPA系统各项功能进行的。 5.1.1雷达信号、数据的三级处理 竭诚为您提供优质文档/双击可除 电磁波极化实验报告 篇一：电磁场与微波实验报告(极化波) 实验报告 课程名称：电磁场与微波技术实验指导老师：谢银芳、王子立成绩： 实验名称：极化波实验类型：验证型实验同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、研究线极化波，圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。 2、了解线极化波，圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。 3、通过对三种线性极化波的研究，加深对电磁场极化特性的认识与理解。 二、实验内容和原理 原理：平面电磁波的极化是指电磁波传播时，空间某点电场强度矢量e随时间变化的规律。若e的末端轨迹在一条直线上时，称为线极化波；若e末端的轨迹是圆（或椭圆），称为圆（或椭圆）极化波。若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手（或左手）螺旋规则时，则称为右旋（或左旋）圆极化波。而椭圆极化波末端为椭圆形。线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。设同频率的两个正交线极化波为： ex?exme?j(kz??x)ey?eyme?j(kz??y) 当?x??y??,exm??eym时，是线极化波当?x??y?? ? 2 ,exm??eym时，是圆极化波 当?x??y介于线极化波与圆极化波时，是椭圆极化波 内容：1.圆极化波的调整与测量2.线极化波的调整与测量3.椭圆极化波的调整与测量 三、主要仪器设备 如下图所示，其中辐射喇叭由固态信号源、衰减器及矩形喇叭组成。其中固态信号源工作频率为f＝9375mhz。接收喇叭由矩形喇叭，检波器，，微安表等组成。其它装置基本上与实验一相同。 四、实验步骤和结果记录雷达系统中杂波信号的建模与仿真
机载雷达地杂波信号仿真
海杂波的建模与仿真
低空探测雷达海面杂波处理技术
雷达--海杂波概述
雷达设计和杂波分析应用指南
X波段雷达实测海杂波的特性
雷达回波信号产生
极化波实验报告
机载雷达杂波模拟器的设计与实现
地海杂波对雷达成像的影响——幅度统计分布
雷达信号处理
电磁波极化实验报告