基于數值分析的雷達回波的模擬試驗

王磊

摘要：文章對點目標的回波信號進行了模擬分析，根據目標回波的概率密度函數，結合隨機數的產生原理，給出了基于數值方法的回波仿真算法。數值解法具有更大普遍性，可以滿足全部仿真要求。最后利用Matlob對其視頻回波進行了模擬試驗。多幀試驗結果驗證回波的仿真算法的正確性。

關鍵詞：雷達回波;點目標;模擬

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）30-0269-02

雷達的檢測主要是在檢測方法固定的條件下，根據檢測概率公式計算出目標的信噪比需求。隨著雷達精細化處理的不斷推進，特別是軟件化雷達技術的不斷發展，對雷達原始回波信號更精確描述的需求更加迫切。特別地，在新技術，包括積累、檢測方法等，不斷涌現的條件下，產生信號級的雷達回波信號將成為現代雷達設計使用中一個必不可少的過程。

1隨機數的生成

其中：f（t）為X的概率密度函數。在工程上常用的是均勻分布、高斯分布、指數分布等。其中，最為基本的是均勻分布和高斯分布。在工程仿真上，最為常用的是均勻分布。主要原因如下：1）計算機及大型軟件庫中均支持均勻隨機數發生器。它以等概率產生0和1之間的任何數X（0

基于均勻隨機分布變量來產生其他分布變量的仿真算法如下：

1）利用均勻分布函數產生均勻分布隨機數;

2）將待仿概率密度函數代人，并令其等于步驟1）產生的數值;

3）利用數值計算的辦法，求出逆概率數值，即為該類分布的試驗結果。

2雷達回波數據的仿真

當隨機變量經由試驗及時間產生時，又稱其為隨機過程。因此，雷達回波信號可以用一個隨機過程來描述。

給定信噪比及噪聲功率，可以認為：信號的幅度已知，而相位是未知的。根據隨機過程相關原理：回波幅度服從萊斯分布：

3雷達回波仿真試驗

利用極小的負值數B代替-∞，并將[AB]之間的數進行精細的分隔，得到建立在[B，A]之間的Pd值，最后通過插值的辦法實現特定Pd下，目標回波的幅度值。在仿真中，假定目標的回波是穩定的，即0類目標，假定目標信噪比為10dB，噪聲基底為高斯噪聲，其方差假定為1，虛警率為10^-5，目標徑向背站飛行，仿100幀數據，每幀數據距離走動1km，每個距離單元對應1km，方位覆蓋為±45°（方位分辨為1°），距離為lOOkm-400km，總仿真次數15次。檢測門限由噪聲的功率和虛警概率決定，如下：

4結束語

本文基于概率密度函數和數值計算的辦法進行目標回波仿真。仿真中既考慮到目標的幅度信息，又利用門限檢測對其進行了驗證。本文中的仿真算法針對點目標，不適合分布式目標。分布式目標的仿真，已有一些方法。本文方法可以產生的數據可以灌入雷達中，對雷達的檢測電路進行檢驗。