港口導(dǎo)航雷達(dá)回波信號(hào)建模與仿真.pdf

1、雷達(dá)仿真技術(shù)在雷達(dá)系統(tǒng)的研制中有著十分重要的地位。可以說(shuō)，雷達(dá)仿真技術(shù)是一種能夠節(jié)約大量人力和物力，能夠推動(dòng)雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的有效方法。因此，對(duì)特定的港口導(dǎo)航雷達(dá)回波視頻信號(hào)仿真的研究有著重要的意義。仿真旨在模擬生成與實(shí)際工作環(huán)境較符合的回波視頻信號(hào)，能夠在港口船舶交通管理系統(tǒng)(VTS)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試中提供可靠的導(dǎo)航雷達(dá)回波視頻信號(hào)源。 針對(duì)雷達(dá)的工作環(huán)境，本文將港口導(dǎo)航雷達(dá)回波信號(hào)建模并將該模型簡(jiǎn)化為目標(biāo)回波、雜波以及系統(tǒng)噪聲

2、的疊加。由于目標(biāo)船舶處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，視角一直在變化，因此船舶的雷達(dá)截面積隨之產(chǎn)生起伏，即目標(biāo)的起伏。因此，介紹了雷達(dá)目標(biāo)的幾種起伏模型和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模式。根據(jù)港口導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)的特性對(duì)進(jìn)出港船舶進(jìn)行建模。 雜波的模擬一直以來(lái)都是雷達(dá)系統(tǒng)模擬的一個(gè)重要部分，雜波模擬模型是否準(zhǔn)確，是否通用是衡量雷達(dá)信號(hào)模擬性能的重要指標(biāo)。因此本文對(duì)于港口導(dǎo)航雷達(dá)雜波建模和仿真方法進(jìn)行了深入的研究。其中，模擬海雜波的關(guān)鍵技術(shù)在于建立海雜波的數(shù)學(xué)模型：即海雜

3、波的幅度分布和功率譜模型。目前最具代表性的兩種產(chǎn)生相關(guān)隨機(jī)序列的方法是：零記憶非線性變換(ZMNL)法和球不變隨機(jī)過(guò)程(SIRP)法。根據(jù)以上兩種方法實(shí)現(xiàn)了相關(guān)瑞利分布、相關(guān)對(duì)數(shù)正態(tài)分布、相關(guān)韋布爾分布和復(fù)合K分布海雜波的模擬。 最后在Microsoft Visual Studio.Net平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了《港口導(dǎo)航雷達(dá)視頻信號(hào)模擬器》軟件的界面以及控制面板，其中雷達(dá)回波數(shù)據(jù)包括海雜波和噪聲的產(chǎn)生是在Matlab平臺(tái)上完成的。利用Ma