海雜波統(tǒng)計特性分析(已修改)
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【正文】 2021/6/15 1 海雜波統(tǒng)計特性分析 張 建 2021/6/15 2 ?１ .幅度統(tǒng)計特性 ?２ .雜波統(tǒng)計模型 ?３ .相關(guān)非高斯雜波仿真 ?４ .小結(jié) 匯報的主要內(nèi)容： 海雜波統(tǒng)計特性分析 2021/6/15 3 １ .幅度統(tǒng)計特性 海雜波產(chǎn)生機(jī)理復(fù)雜 ， 依賴于許多因素 ，主要包括雷達(dá)的工作狀態(tài) （ 入射角 、 發(fā)射頻率 、 極化 、 分辨率等 ） 和背景狀況 (如海況 ，風(fēng)速 、 風(fēng)向等 )。 因此 ， 一般將海雜波看做一隨機(jī)過程 。而完整地描述一個隨機(jī)過程是很困難的 ， 通常根據(jù)需要考慮其主要特征 ， 在分析海雜波時 ， 主要考慮雜波的幅度分布和相關(guān)特性 (或譜 )。 2021/6/15 4 １ .幅度統(tǒng)計特性 ? 低分辨率海雜波幅度統(tǒng)計特性 早期 ， 雷達(dá)的分辨率較低 ， 分辨單元較大 ， 在一個分辨單元內(nèi) ， 雜波的散射體數(shù)目較多 ， 認(rèn)為滿足中心極限定理 ， 因此雜波模型是高斯型的 ， 認(rèn)為雜波同相和正交兩路分量服從高斯分布 ， 雜波幅度分布服從瑞利分布 。 2021/6/15 5 １ .幅度統(tǒng)計特性 ? 高分辨率海雜波幅度統(tǒng)計特性 隨著雷達(dá)分辨率的提高并工作在小擦地角下時 ，雜波明顯偏離高斯模型 ， 主要特征有：一是有較長的右拖尾 ， 二是有一個較大的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均值的比值 。 在高分辨率低入射角的情況下 ， 海雜波數(shù)據(jù)用lognormal分布描述較合適；在近距離即嚴(yán)重的雜波環(huán)境中采用 weibull分布更合適 。 這兩種分布僅設(shè)施描述單個脈沖檢測的情況 。 在描述多個脈沖檢測時 ， 多采用 K分布 ， K分布不僅能夠很好地擬合海雜波的幅度 ， 還便于描述雜波的時間相關(guān)性和空間相關(guān)性 。 2021/6/15 6 １ .幅度統(tǒng)計特性 ? 高低分辨率的劃分 對于如何劃分雷達(dá)的高分辨率與低分辨率 ， 文獻(xiàn) [1]中認(rèn)為：當(dāng)用高分辨力雷達(dá) (脈沖寬度小于 )在低視角 (小于 5186。) 觀察海面時 ，海雜波呈現(xiàn)出非高斯性 ， 這種海雜波稱為非高斯海雜波 ， 它也是目前研究最為廣泛的海雜波 。 [1] Chan H C. Radar seaclutter at low grazing angles[J]. IEE , 1990, 137(2): 102~112 2021/6/15 7 ２ .雜波統(tǒng)計模型 海雜波的高斯模型主要是： ? 瑞利分布 海雜波的非高斯模型主要有： ? 對數(shù)正態(tài)分布 ? 韋布爾分布 ? 復(fù)合Ｋ分布 此外，還有一些新的海雜波模型模型，如： ? α穩(wěn)定分布 ? 高斯混合模型 2021/6/15 8 ２ .雜波統(tǒng)計模型 ? 瑞利 (Rayleigh)分布 其概率密度函數(shù) 如下式所示： ?????????????xaxaxx02e x p)p( 222其 PDF隨參數(shù) a的 變化如右圖所示： 2021/6/15 9 ２ .雜波統(tǒng)計模型 ? 對數(shù)正態(tài) (Lognormal)分布 其概率密度函數(shù)如下式所示： ? ? ?????? ???222 2lnlne xp21)(???cuxxxf其 PDF隨參數(shù)的 變化如右圖所示： , 2 ?? ?cu1, 2 ?? ?cu2, 2 ?? ?cu3, 2 ??
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