由于濱海地區(qū)的地形地貌復雜,其雜波模型與傳統(tǒng)的統(tǒng)計模型差別較大,因此對濱海地區(qū)雜波準確快速地仿真成為一大難點。首先闡述了基于數(shù)字高程模型、機載雷達參數(shù)和載機位置計算散射單元相關(guān)參數(shù)的方法,之后介紹如何運用這些參數(shù)仿真功率譜:判斷散射單元所屬距離-多普勒單元,疊加同一距離-多普勒單元中散射單元雜波功率,完成非均勻雜波功率譜仿真。然而計算雜波功率譜的過程中數(shù)據(jù)量龐大,因此還提出了采用GPU并行計算提高仿真速度的方法。仿真結(jié)果證明,仿真出的濱海地區(qū)雜波功率譜與實際地形狀況相符,具有準確有效性。對于仿真速度,經(jīng)過GPU加速與傳統(tǒng)方法相比有了很大的提升,增加了工程實用性。 

【文章來源】：電光與控制. 2016,23(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

距離多普勒單元Fig．1Range-Dopplercells

示雷達距離分辨率，Δf表示雷達多普勒頻率分辨率。ΔR和Δf取決于采樣頻率fs、脈沖重復頻率fr、脈沖串的脈沖數(shù)目N和光速c，即ΔR=c/2fsΔf=fr{/N。(1)某個距離－多普勒單元只對應雷達回波信號中的某一部分，且該部分存在于接收機的第i個距離門和第j個濾波器中，圖1給出了等距離多普勒劃分法中距離－多普勒單元的示意圖。圖1距離多普勒單元Fig．1Range-Dopplercells雜波散射單元的劃分是將每個數(shù)字高程模型點看作一個散射單元，本文選取范圍為N32°～N33°，E130°～E131°的數(shù)字高程模型，如圖2所示(數(shù)字高程模型分辨率ds為30m，數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云)，圖中還包括了仿真中使用的載機位置與飛行方向。圖2數(shù)字高程模型圖Fig．2Digitalelevationmodel最大不模糊距離、不模糊頻率可以分別表示為Ru=c/2frfu=f{r(2)屬于同一距離門的散射單元距離序列表達式為Ri=R0i+kRRu(3)式中:i=1，2，…，Nm;kR=0，1，…，NR－1;Ri表示第i個距離門對應的距離序列;R0i=i·ΔR;Nm=int(Ru/ΔR)為距離門數(shù);NR=int(Rmax/Ru)為距離向上的模糊次數(shù)，Rmax為雷達最大直視距離。同理，屬于同一多普勒帶寬的散射單元多普勒序列表達式為fj=f0j+kffr(4)式中:j=1，2，…，N;kf=0，1，…，Nf－1;fj為第j個濾波器對應的多普勒頻率序列;f0j=i·Δf;N為FFT點數(shù)或濾波器個數(shù);fr為脈沖重復頻率;Nf=int(fmax/fr)為多普勒頻移上的模糊次數(shù)，fmax為最大多普勒頻移。因此，在第m個距離門，第n個距離－多普勒單元內(nèi)的功率為Pmn=Ptλ2(4π)3LΣNf－1kf=0

?6)法向量u與向量?→AB和?→AC垂直，于是u可以通過下式解得x(xb－xa)+y(yb－ya)+1·(zb－za)=0x(xc－xa)+y(yc－ya)+1·(zc－za){=0。(7)根據(jù)載機坐標(Xp，Yp，Zp)與散射單元坐標(Xt，Yt，Zt)得到散射單元視線向量為w=(Xp－Xt，Yp－Yt，Zp－Zt)。(8)散射單元視線向量w與地形單元法向量u的關(guān)系為cosε=u·w/‖u‖‖w‖(9)式中，ε為雷達波束入射角，從而可以得到地形單元擦地角為Φ=π/2－ε。圖3為散射單元擦地角情況。圖3散射單元擦地角Fig．3Grazingangleofscatteringcells第12期37

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于FPGA的雜波模擬系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 劉冰,徐飛.  火控雷達技術(shù). 2013(03)
[2]基于起伏RCS模型的機載PD雷達相干視頻雜波模擬[J]. 張宏偉,張樹平.  電子科技. 2007(03)
[3]地(海)雜波反射率模型研究[J]. 彭世蕤,湯子躍.  空軍雷達學院學報. 2000(04)
[4]中國地勢起伏度研究[J]. 涂漢明,劉振東.  測繪學報. 1991(04)



本文編號：3146169