基于电磁散射机理的雷达海杂波特性统计分析

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1、基于电磁散射机理的雷达海杂波特性统计分析作者姓名刘晓毅导师姓名、职称吴振森教授一级学科物理学二级学科无线电物理申请学位类别理学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码107011207122473学号分类分类号号TN01公开密级西安电子科技大学硕士学位论文基于电磁散射机理的雷达海杂波特性统计分析作者姓名：刘晓毅一级学科：物理学二级学科：无线电物理学位类别：理学硕士指导教师姓名、职称：吴振森教授2014提交日期：年12月TheStatisticalAnalysisofRadarSeaClutterCharacteristicsBasedOnEl

2、ectromagneticScatteringMechanismAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinPhysicsByLiuXiaoyiSupervisor:Prof.WuZhensenDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个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中

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4、、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要鉴于海杂波在雷达探测、目标检测、遥感和通信与导航方面的广泛应用，本文主要研究分析了不同海情、观测条件下岸基雷达含目标及不含目标的海杂波实验数据，基于海杂波实验数据对海尖峰事件进行了区分与研究，利用物理光学法对二维动态海面海杂波进行了仿真。论文的主要工作如下：1、介绍了几种典型海谱，利用PM谱和Lonuet-Higgins方向分布函数的组合谱用线性叠加方法模拟

5、二维海面，给出了不同风向下的仿真结果。对美国海军实验室JOSS四波段雷达的实验数据进行了统计，获得了不同入射角，不同频段、不同风向、风速、不同极化条件下的海面后向散射系数的一般规律。介绍了海杂波幅值分布统计模型，并利用实测数据对KA和K分布模型进行对比。2、利用加拿大岸基IPIX高分辨率雷达对无目标海杂波数据进行统计获得了不同参数条件下的海杂波幅值、幅值统计分布及多普勒频谱特性，并作出相关分析，给出了不同极化条件、不同风速风向、不同频段下的多普勒频谱对比结果并做出了分析。利用定义海尖峰三参数对IPIX海杂波数据进行了海尖峰的区分提取，统计得到尖峰

6、各参数概率分布特性及频谱特性，并对不同海况下的海尖峰事件做了相关的研究，得到一定的规律。3、介绍了物理光学法理想导体和有耗介质的计算方法，目标建模和数据处理方法，自身遮挡以及相互遮挡判断方法，计算了由线性叠加方法仿真的二维海面的后向散射系数，并与FEKOPO进行了对比，计算了不同频段、顺逆风条件下的后向散射系数，利用引入时间因子的二维动态海面仿真方法计算了不同频段下的散射系数、散射场时间序列并给出了海杂波幅值统计及频谱分析结果。4、对IPIX、南非雷达中目标所在单元处数据进行了统计分析，获得了含目标时雷达回波幅值的统计特性及多普勒频谱特性，与无目

7、标时进行了一定的对比分析，给出无目标影响、受目标影响、目标所在单元的多普勒频谱变化。利用海尖峰区分方法对含目标及不含目标杂波数据做对比，对含目标时雷达回波及海尖峰特征做出初步分析。关键词：海杂波，海尖峰仿真，小擦地角，物理光学，多普勒频谱论文类型：基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTBecausetheseaclutteriswidelyusedinradartargetdetection,remotesensingandcommunications,thispaperanalysistheshore-ba

8、sedseaclutterexperimentaldatawithtargetexistingandwithouttargetunder