雷達(dá)雜波建模與評估方法研究

唐文武 袁子喬 趙 博

(西安電子工程研究所 西安 710100)

0 引言

雷達(dá)(Radio Detection And Ranging，Radar)是一種利用無線電波進(jìn)行目標(biāo)探測和測距的設(shè)備，其概念最初形成于20世紀(jì)初，并在二戰(zhàn)期間得到大力發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，眾多新概念雷達(dá)不斷涌現(xiàn)，如軟件化雷達(dá)、認(rèn)知雷達(dá)。當(dāng)下眾多先進(jìn)技術(shù)的加入使現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的性能不斷提升，包括雜波抑制性能。因此，雷達(dá)目標(biāo)檢測性能的評估階段最直接的做法就是將雷達(dá)置于雜波、干擾等背景中。問題在于實際雷達(dá)雜波采集勢必消耗大量人力物力，并且若要得到不同地理環(huán)境完整的雜波數(shù)據(jù)，勢必延長雷達(dá)研發(fā)周期，不符合軟件化雷達(dá)提倡的從“使用壽命長”向“研制周期短”轉(zhuǎn)型的研制思想。為此，本文針對兩種有效的雜波模擬算法，即零記憶非線性變換法(Zero Memory Nonlinearity，ZMNL)及球不變隨機過程法(Spherically Invariant Random Process，SIRP)進(jìn)行了深度研究。兩種算法采用均對雜波幅度與相關(guān)特性共同調(diào)制，實現(xiàn)不同條件下雜波具有不同幅度統(tǒng)計特性與時間相關(guān)特性的仿真。此外，本文提出了一種參數(shù)估計仿真驗證(Simulation Verification of Parameter Estimation，SVPE)的驗證方法。SVPE法利用實際雜波進(jìn)行參數(shù)估計，然后根據(jù)得到的參數(shù)進(jìn)行雜波仿真，最后再對仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)驗證。該方法的優(yōu)勢在于估計的參數(shù)與驗證的參數(shù)處于不同維度，通過多維度的參數(shù)擬合，以實現(xiàn)有效地評估仿真數(shù)據(jù)的可靠性。

1 雷達(dá)雜波特性分析

雷達(dá)雜波可定義為目標(biāo)各種背景的回波，是一種能夠影響雷達(dá)探測性能的非期望回波信號。在研究雷達(dá)雜波時，存在兩種不同觀點，一種是基于統(tǒng)計特性的假設(shè)，另一種是基于混沌特性的假設(shè)。……