航海雷達模擬器中的雨雪雜波圖像模擬方法研究.pdf

1、分類號UDC密級——學(xué)校代碼l鱧窆2劣漣理歹大穿學(xué)位論文題目筮查宣姿蕉墊墨堅絲重重盤壅圖堡壟墊壅鎏塹窒英3之SimulationSchemeofPrecipitationClutterImagefor——題目盟盟ig塹Q壘壁壘垂塹Si旦盥!煎Q!研究生姓名壑塞主指導(dǎo)教師姓名——型童L職稱教授申請學(xué)位級別論文提交日期碩士430063學(xué)位授予單位巒壑堡三盤堂學(xué)位授予日答辯委員會主席三鰣評閱2013年6月20136武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要

2、雨雪雜波干擾是航海雷達圖像的重要組成部分之一。它是一種范圍廣且分布隨機的雜波圖像，對船舶的安全航行有很大的影響。航海雷達模擬器中雨雪雜波圖像模擬，能夠使航海專業(yè)的學(xué)生在培訓(xùn)中感受到更加真實的雷達顯示環(huán)境，增強培訓(xùn)的效果和提高培訓(xùn)的效率?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外的學(xué)者在雷達雜波仿真模擬研究方面已經(jīng)做出了一定量的研究工作，主要是在信號模擬和圖像模擬兩方面。但是信號模擬的方法是采用ZMNL或SIRP法等生成符合某種概率分布的隨機信號，輸入真實雷達顯示器

3、中，這種方法靈活性欠佳，通常需要購置真實雷達成本過高；而圖像模擬選用二維正態(tài)分布進行分布模型建模，概率屬于對稱分布，結(jié)果生成的雨區(qū)形狀非常規(guī)則，生成圖像單一、易失真，雨雪回波圖像過于均勻，生成雨雪雜波圖像的仿真度和真實雷達還有較大差距。本文以模擬更加真實的雷達雨雪雜波圖像為目標(biāo)，首先，針對雨雪分布范圍的隨機性的特點，通過比較選取韋布爾分布作為生成隨機雨雪粒子坐標(biāo)的概率密度函數(shù)，采用兩片隨機雨雪疊加的方法構(gòu)建雨雪的二維分布模型，通過改變概

4、率密度函數(shù)的參數(shù)來調(diào)節(jié)雨雪的分布范圍。其次，根據(jù)雨雪降水率不均勻的特點，以雷達天線照射單元為基本單元對雨雪分布范圍進行網(wǎng)格劃分，并考慮雨雪分布范圍及量程的變化，確定網(wǎng)格模型的角度和徑向范圍，實現(xiàn)了雨雪區(qū)域網(wǎng)格地自適應(yīng)變化，并根據(jù)雷達方程導(dǎo)出雨雪雜波強度的數(shù)學(xué)模型。接著考慮雨雪對船舶等海上目標(biāo)回波的干擾，根據(jù)目標(biāo)的尺度和幅度特性，分別建立目標(biāo)顯示模型和幅度統(tǒng)計模型，考慮雨雪的衰減作用，得到雨雪干擾下目標(biāo)回波強度的數(shù)學(xué)模型，運用MATLAB