雷达信号杂波的仿真与实现

杂 波 计 算 网格 划 分 与 杂波 计 算 坐标 系 定义 如 图 ３所示 ，在任 意 时刻 ，速度 矢量 与高 度线 所在 的 平面 为 Ｘ ＯＹ平面 ，速度 方 面与 轴 的夹 角为 ， 任一 网格 单元 与 Ｚ Ｘ 平面 的夹 角为 ０ （ Ｏ 定义 为 入射 角 ） ，网格单 元矢 量在 ＸＯ Ｚ平 面 的投影 与 轴
的夹 角 为 ，其 与速 度矢量 的夹 角 为 。确 定攻 击
换 后统 计特 性保 持不 变 ，因此 可 以产 生 具有指 定功 率 谱 、幅度 服 从瑞 利分 布 、相位 符 合 『， － 间均 ０ｎ区 ２］
匀 分布 的杂 波序 列 。
文 中采用 频 域变换 法 ，这种 方法 的具 体过 程为
ｘ Ａ） （ｆ＝ 厕 ｎ
，＝，．， ｌ ， ０， 一 ｚ １． ． Ⅳ
（） ２
再利 用 ＩＦ 即可得 到相 关 随机 序 列 ｘｎ ｔ ， ＦＴ （Ａ ）
设 随 机 过 程 在 时域 和 频 域 中 的复 取 样 为 ｘｎ ｔ和 （Ａ）
ｘｎ ｆ ，其 中 △ 是 时域取 样 间隔 ，△ （Ａ ） ｆ 厂是频域 取样
当且仅 当 ｛ ） 各分量 是 正态分 布 时 ，ｘｎ ｔ的各分 （Ａ）
量也 是 高斯分 布 。此实 现过程 如 图 １ 示 。 所
间隔 。 由于离 散 随机过 程采样 是独 立 的，假如 给定
杂 波 的 仿 真 是 将 实 时 模 拟 的 杂 波 频 谱 作 为 杂
收稿 日期 ：２ １． １１ 。 ０ ２０ —５
第 ４期
吕俊 颖：雷达信号杂波 的仿真与实现
・８ ２ ７・
２ 杂 波功 率谱 计 算 原 理
雷达采用传统的 等多 普勒线 一距离线网 格划
分 方法 ［１。 １１ １ ２
） 斯 布 机 列 （ ＝ ￣ ｎ。。— 高 分 随 序 Ｈｆ ［。ｆＡ ） ｓ。。 ｆ ‘ 。。— 。Ａ ） （ 。 。。
ＬＶＪｕ ｙｉ ｇ ｎ ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｆ ｒｔ ｔｅｓｍｕａｉｎ ｏ ｏｒ ｌｔｄ ｃｕｔｒ ｔｅｐｉｃｐ ｅｏ ｌｔ ｒｐ ｗｅ ｐ ｃ ｕ ，ｈ ａ ｇ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｏ ａ ａ ｔ ａ ｔ ｉｓ，ｈ ｉ ｌｔ ｆｃ ｒｅａｅ ｌｔ ，ｈ ｒｎ ｉｌ ｆｃｕ ｅ ｏ ｒｓｅ ｔ ｍ ｔ ｅｒｎ ｅｄｓｒ ｕ ｉ ｆｒｄ ｒ ｏ ｅ ｒ ｉ ｏ
・８ ２ ６・
现代导航
２１ ０２伍
雷达信号杂波 的仿真 与实现
吕俊 颖
（ 军 航 空Leabharlann Baidu工 程 学 院 ， 山东 烟 台 ２ ４ ０ ） 海 ６ ００
摘 要： 针对雷达杂波仿真的实现 问题 ，论文从相 关杂波仿真、杂波功率谱计算原理、雷达 杂波的幅度分布、仿真结果的实现四个步骤进行论述，最后以实例进行计算仿真 ，最终结果表明
／（ 尸＝ （ ｆＡ ） ｓ Ａ） ｎ ｆ
（） １
复 杂背 景条件 下 的雷达 杂波 ，对 于在 实验 室各 种背 景 下 的仿真模 拟 ，有 一定 的实用 价值 。
设 ｛ 是 一个相 位 矢量 的独立 序列 ，它 的总体 ）
平均功率为 １ 尸 １ ，即／ ＝ ，则设：
１相 关 杂 波 仿 真
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｙｗ ｒ ：Ｒａ ａ； ｕｔｒ Ｓｍｕａｉｎ ｄ ｒ Ｃｌｔ ； ｉ ｌｔ ｅ ｏ
随着 雷 达 研 究 的 深 入 ，对 特 定 雷 达信 号 的仿
真 ，必须 涉及 到许 多随 机 因素的 影响 ，这 样才 能得 出更加 贴近 实际情 况 的定量 性能 指标 。因此 ，研究
ｔ ｅｓｍｕ ａ ｉｎ ｒ ｓ ｔ ｈ ｗｓ ｈ ｔ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｆ ａ ａ ｌ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅｅ ａ ｔ ｅ ｌｃｅ ｒ ｕ ｈｔ ｅｅ ａ ｌ ． ｈ ｉ ｌｔ ｕｌ ｓ ｏ ａ ｅｃ ａ ａ ｔ ｒ ｄ ｒ ｕ ｔ ｕ ｄｂ ｘ ｃｌ ｒ ｆ ｔｄ ｔ ｏ ｇ ｘ ｍｐ ｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｏ ｒ ｃ ｅｃ ｙ ｅ ｈ ｈ
可 以 准确 的 实时的反 映雷 达杂 波的特 性 。
关键词 ： 雷达；杂波；仿真 中图分 类 号 ： Ｍ９ ８ Ｔ ５ 文献 标识码 ： Ａ
文章编 号 ：１ ７ —９ ６（０ ２０ ８ —３ ６ ４７ ７ 一 １）４２ ６０ ２
Ｓ ｍｕ ａｉｎ ａ ｄＲｅ ｌ ａｉ ｎ ｏ ｄ ｒＣｌ ｔ ｒ ｉ ｌｔ ｎ ａｉ ｔ ｆ ｏ ｚ ｏ Ｒａ ａ ｕ ｔ ｅ
波 的频谱 ，然 后利 用一 定 的杂波 的幅度 分 布模 型 ， 按 照 上 文 中相 关 杂 波 仿 真 的方 法 生成 相 关 随机 序 列 。杂波 模拟 框 图如 图 ２所 示 。
了功率谱序列 ｆ（Ａ ） ， Ｓｎｆ ｝ 可以通过产生一个独立随
机 序列 ｛（△ ） 的办 法来 产生 随机过 程 的总体 ，其 ， 厂 ｝ ｚ 总体平 均功 率满 足式 （ ） ： １
ｃｕ ｔ ｒ ｎ ｅｒ ａ ｉａ ｉｎ ｏ ｍｕ ａｉ ｎ ｒ ｓ ｌ ｗｈ ｃ ｉ ａ ｅｒ ａ ｉａ ｉｎ ｑ ｅ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒｃｕ ｔｒａ ｅｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｉ ａ ｅ ． ｉ ａ ｌ ， ｌ ｔ ｄｔ ｅ ｌ ｔ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｕ ｔ ｉｈ ａ ｍ ｔ ｈ ｅ ｌ ｔ ｕ ｓｉ ｆ ａ ａ ｌｔｅ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｔ ｓ ｐ ｒ Ｆ ｎ ｌ ｅａ ｈ ｚ ｏ ｓ ｏ ｔ ｚ ｏ ｏ ｒ ｎｈ ｐ ｙ
图 １ 高斯 分 布 过 程 图
） ＩＴ Ｆ Ｆ
３ 雷 达杂 波 的幅 度 分 布
图 ２ 杂波模拟框 图
雷达 接 收到 的杂 波信 号 的 幅度 服 从瑞 利分
布 【、相 位 服从 均匀 分布 的 随机信 号 ， 即其 实 部和 ３ 】 虚 部都满 足 高斯分 布 ，由于高斯 分布 信 号在线 性变