开题报告--复合高斯海杂波的建模与仿真

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1、附表1-2（理工类用）大学毕业设计（论文）开题报告题M复合高斯海杂波的建模与仿真学生姓名班级学号专业通信工程提纲（开题报告2000字以上）：•、对指导教师下达的课题任务的学习与理解；利用目标的电磁散射特性发现和识别廿标是雷达的基本工作原理，而目标存在或隐蔽于周围环境中，海杂波就是海面雷达波照射到海面的回波信号，其将严重影响雷达目标信号检测。对海朵波特性的深入了解并通过雷达信号处理可以最大限度地发挥雷达在杂波环境中的工作性能。海杂波的仿真在环境仿真中具有非常'重要的地位，海杂波信号幅度分布的模型主要有高斯分布、瑞利分布、韦伯分布、对数正态分布和K分布在对海面目标进行探测时，海朵波的出现难以避

2、免，它的存在是影响雷达检测性能的重要因素之一•海杂波通常指海而反射的雷达脉冲回波信号，由于海而情况复杂•导致海杂波的随机波动相当大•要想在杂波背景下获得较高的目标探测性能，必须事先了解海杂波的统计特性，为其确定相应的统计模型•不过，由于影响海杂波幅度的因索很多，所以简单的统计模型很难全面精确地描述其特性.当擦地角较高，并且雷达的分辨率较低时•可以认为雷达波束照射范围内包含大量的独立散射体，所以莫海而反射回波的合成信号幅度可以用瑞利分布来描述・・不过，随着雷达分辨率的提高，波束照射范围内的散射体个数迅速减少，此时其海杂波将不再服从瑞利分布，而是更近似服从某种复合高斯分布.二、阅读文献资料进行

3、调研的综述（10篇左右）；传统的对海杂波屮目标的检测技术，主要是建立在统计理论基础Z上的。这种方法假设海杂波冋波是随机过程，用一个适当的统计分布模型对海杂波进行建模，根据给定的虚警率概率设计检测器，从而实现了雷达的自动检测或恒虚警检测。随着人们对海杂波特性逐渐深入的研究，先后建立了几种雷达杂波统计模型，主耍冇Ralleigh分布、Log-Norma1分布和Weibul1分布等。这几种杂波模型都是基于单一点统计量的，其主要缺点在于缺乏模拟杂波的时间和空间相关性，所以它们只适合于单脉冲检测的情况。近年来，在分析杂波物理特性吋所引入的复合K分布模型更接近实际情形。在这种复合K分布模型中，杂波幅度

4、被描述为两个因了的乘积，第一部分是散斑分量（即快变化分量），它是由大量散射体的反射进行相关叠加而成的，符合Rayleigh分布；第二部分是基本幅度调制分量（即慢变化），具有心相关时间，服从Gamma分布。这种模型不仅能很好地满足所观察的幅度测量特性，而且包括了脉间的相关性能，是口前能较好的反映雷达杂波的概率模型。杂波产生方法对于杂波的产生，目前主要有两种方法，即零记忆非线性变换法（ZMNL）和球不变随机过程法（SIRP）o1）零记忆非线性变换法（ZMXL）基木思想：首先产生相关高斯随机过程，然后经过某种非线性变换得到所要求的相关随机序列。该方法理论推导简单、运算量小，工程实用性强。但其不能

5、直接产生相参雷达的朵波数据，即只能产生满足幅度特性的实序列，不存在相位信息。在对概率分布和相关性指标要求不高、产生序列点数大的情况下，可用ZMNL对杂波信号进行仿真。2)球不变随机过程法(S1RP)随着雷达系统仿真精度的提高，杂波的建模与仿真要求概率分布特性和和关特性同吋得到很好的满足，即保证“联合性”的问题，其主耍思想是：把雷达朵波看成一个球不变随机过程，利用SIRP特性产生需要的相关非高斯序列。不过由于用到了矩阵分解，使得计算量大且不易形成快速算法，致使其实用性大大下降。简单模型采用统计模型对雷达杂波进行仿真，要求杂波幅度和功率谱要同时满足一定地概率分布。常见的海杂波类型有四种，分为瑞

6、利(Ralleigh)分布、对数-正态(Log-Normal)分布和韦布尔(Weibull)分布和K分布。由于没有考虑海杂波脉冲Z间的相关性，且没有引入物理背景，将这种海杂波模型称为简单模型。1)相关瑞利分布朵波产生(瑞利分布)瑞利分布是雷达杂波中最常用的一种幅度分布模型，适用于描述气象杂波、箔条朵波等。对低分辨率雷达，平坦的地而(如沙漠、草原等)平稳环境下的杂波，其包络的概率密度函数接近瑞利分布，其概率密度函数为xx2=—exp(-—>0(y~2b式小。为尺度参数。瑞利分布与每个散射体的振幅分布无关，只耍求散射体的数目足够多，并且所有散射休屮没有一个起主导作用。对于低分辨力雷达，当高仰角

7、和平稳环境时，瑞利分布的杂波模型可以得到较为精确的结果。2)对数-正态分布对数正态分布杂波适用于低入射角，复杂地形的杂波数据或者平坦区高分辨率的海朵波数据。其概率密度函数是：/(x)=切:In严(_山；］：穿)坎'0式小心是尺度参数，表示分布的中位数，B是形状参数，表明分布的偏斜度。3)韦布尔分布韦布尔分布的动态范围介于瑞利分布和对数正态分布之间，能在更宽广范围内精确地表示实际的杂波分布。通常，在高分辨力雷达、低入射角的