2.1 雷达杂波幅度分布模型
根据分布类型,杂波可分为高斯和非高斯两大类。对于低分辨力雷达,杂波回波幅度服从高斯分布,其包络检波输出服从Rayleigh分布;对于高分辨力雷达,以低擦地角照射时,杂波包络具有较长的拖尾,此时应用Lognormal分布和Weibull分布描述更为准确。在描述草地、森林等地杂波,高海情海杂波以及高分辨率合成孔径雷达图像时,K分布更为有效;相关K分布还可以很好地模拟杂波回波脉冲间的相关特性;如果在均匀地面散射体中存在铁塔、烟囱、高大的建筑物等与众不同的分立日标,可用Rice模型描述杂波的统计特性。本文只讨论Rayleigh分布,LogNormal分布,和Weibull分布。
2.1.1 Rayleigh分布
早期的雷达在分辨率比较低的情况下杂波模型都是基于高斯假设(瑞利模型)的,事实上经研究瑞利模型比较适合以下情况:低分辨率雷达(脉冲宽度>0.5us)和擦地角比较大( )的高分辨率雷达下的天气杂波、箔片、海杂波,以及在未开发地形下的大擦地角( )的地杂波 。
当杂波的载波角频率为 时,随机杂波过程可以表示成
(2.1)
式中: , 均为均值为零,方差为 的独立正态过程,其包络
(2.2)
可推出瑞利概率密度函数表达式为
(2.3)
式中: 为高斯分布的均方根值。
瑞利分布有积累分布函数
(2.4)
瑞利分布的n阶矩为
(2.5)
其均值和方差分别为
, (2.6)
利用P= 关系式,得杂波功率分布为
式中: 。 (2.7)
为了更好描述参数 与环境的关系令: 带入式(2.3)得
(2.8) 基于DSP的雷达恒虚警检测技术研究(5):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_2665.html