導(dǎo)航雷達(dá)海表面回波的建模與仿真.pdf

1、隨著時(shí)代的進(jìn)步，人類對(duì)海洋的探索手段越來(lái)越先進(jìn)，研究?jī)?nèi)容也越來(lái)越深入。目前利用雷達(dá)去研究海洋已經(jīng)愈發(fā)受到各國(guó)學(xué)者的重視。研究海表面的雷達(dá)回波仿真技術(shù)能夠加深理解海雜波的產(chǎn)生機(jī)制，促進(jìn)雷達(dá)回波反演海浪技術(shù)的發(fā)展。本文在實(shí)際科研項(xiàng)目——導(dǎo)航雷達(dá)回波反演海浪技術(shù)研究的背景下研究了導(dǎo)航雷達(dá)海表面回波的建模與仿真技術(shù)。 本文對(duì)海表面的雷達(dá)回波的建模與仿真采用粗糙海面建模的方法，使用的工具軟件是Matlab。粗糙海面建模的主要思路是：建立一

2、個(gè)物理海面模型參考，然后依據(jù)不同的研究需求，依據(jù)這個(gè)海面模型的電磁場(chǎng)散射特性，進(jìn)而模擬出海雜波的雷達(dá)圖像。 根據(jù)該思路，文章首先介紹和總結(jié)了目前海雜波建模和仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了導(dǎo)航雷達(dá)的系統(tǒng)特性。然后闡述了海情的分類標(biāo)準(zhǔn)和一階海雜波與高階海雜波的產(chǎn)生機(jī)理。著重研究了雷達(dá)設(shè)備參數(shù)以及環(huán)境與目標(biāo)參數(shù)對(duì)海雜波特性的影響和海雜波信號(hào)的兩個(gè)重要的數(shù)學(xué)描述：幅度分布特性和功率譜特性。 接下來(lái)重點(diǎn)研究了海浪的模擬過(guò)程，經(jīng)過(guò)分析

3、選用JONSWAP波譜作為靶譜，采用雙疊加法模型模擬了海浪。為了使海浪的視覺(jué)效果更好，用Matlab所提供的三維函數(shù)對(duì)模擬出的海浪進(jìn)行了優(yōu)化。仿真出的圖像效果經(jīng)檢驗(yàn)確實(shí)更為逼真。在模擬出的海浪的基礎(chǔ)上依據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究需求和單脈沖導(dǎo)航雷達(dá)的成像機(jī)制(主要是陰影調(diào)制和傾斜調(diào)制)仿真出經(jīng)過(guò)調(diào)制的海表面的雷達(dá)回波圖像。 最后在所有工作的基礎(chǔ)上，按模塊化的軟件設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用Matlab工具和雷達(dá)成像的相關(guān)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)海表面回波生成軟