一种海杂波多普勒谱特性分析对比方法技术

技术编号:23556974 阅读:45 留言:0更新日期:2020-03-25 02:57
本发明专利技术公开了一种海杂波多普勒谱特性分析对比方法,包括如下步骤:步骤1,海杂波平均多普勒谱估计及频移谱宽计算;步骤2,船载平台的海杂波频移和谱宽修正;步骤3,海洋环境参数匹配及测试参数影响分析对比。本发明专利技术针对同一雷达在多平台测试的海杂波多普勒谱特性分析对比中存在的平台差异影响和测试参数条件复杂多样的现象,提供了一种海杂波多普勒谱特性分析对比方法,修正船载平台运动带来的影响,并按雷达参数和海洋环境参数影响的大小差异设计一定的分析次序和步骤,便于快速得到同一雷达在不同平台测试的多种海洋环境条件下的多普勒谱特性差异。

A method for analyzing and comparing the Doppler spectrum characteristics of sea clutter

【技术实现步骤摘要】
一种海杂波多普勒谱特性分析对比方法
本专利技术属于杂波多普勒特性研究领域,特别涉及该领域中的一种多平台测试的海杂波多普勒谱特性分析对比方法。
技术介绍
海上雷达监视系统在工作中难免会受到来自海面的雷达回波的随机信号即海杂波的影响,时间相关性的分析有助于设计检测算法区分目标和海杂波。海杂波时间相关性通常称脉间相关性,常用杂波功率谱来描述。由于海面是运动的,海杂波谱将产生多普勒频移,所以也称为多普勒谱。在雷达动目标检测等处理中,为了有效抑制杂波,需要准确估计杂波多普勒谱中心位置和谱宽,但是受雷达参数和海洋参数影响,海杂波谱通常会呈现不同变化趋势,不能单一地用一种条件或几种条件概括。需要研究不同海洋环境下的海面运动特性对多普勒谱的影响。为了获取更多海洋参数条件下的海杂波数据,一种是时间上的积累,进行长时间的观测,这种方式比较适合岸基固定平台,另一种是空间上的变化,在不同海域进行测试,但是有些海域受多种条件限制,很难找到合适的平台搭建地点进行长期观测,而搭载某些周期性航行大型船只,可进行多次短期测试。但是这样带来的问题就是不同平台模式下,即使雷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海杂波多普勒谱特性分析对比方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤1,海杂波平均多普勒谱估计及频移谱宽计算:/n对船载平台和固定平台下的雷达采集获取的海杂波数据,首先采用功率谱密度函数估计算法得到各组数据在每个距离门上的平均多普勒谱,然后根据每个距离门的平均多普勒谱的最大谱峰位置动态设置一定的区间范围,利用积分法估计多普勒谱的谱中心和谱展宽,得到频移和谱宽的初始值;/n步骤2,船载平台的海杂波频移和谱宽修正:/n读取船载平台的姿态记录仪同步采集的经纬度值,按时间分段,根据每个时间段起始和结束的经纬度位置估算实时的船速大小和航行方向,与海杂波数据测试时间进行匹配,然后根据船体航行方向与雷...

【技术特征摘要】
1.一种海杂波多普勒谱特性分析对比方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,海杂波平均多普勒谱估计及频移谱宽计算:
对船载平台和固定平台下的雷达采集获取的海杂波数据,首先采用功率谱密度函数估计算法得到各组数据在每个距离门上的平均多普勒谱,然后根据每个距离门的平均多普勒谱的最大谱峰位置动态设置一定的区间范围,利用积分法估计多普勒谱的谱中心和谱展宽,得到频移和谱宽的初始值;
步骤2,船载平台的海杂波频移和谱宽修正:
读取船载平台的姿态记录仪同步采集的经纬度值,按时间分段,根据每个时间段起始和结束的经纬度位置估算实时的船速大小和航行方向,与海杂波数据测试时间进行匹配,然后根据船体航行方向与雷达天线波束指向的几何关系,计算船体运动引起的频移和展宽值,对步骤1中的频移和谱宽的初始值进行修正;
步骤3,海洋环境参数匹配及测试参数影响分析对比:
以测试时间作为联系进行匹配,将海杂波数据与测试区域的海洋环境参数测试数据进行匹配,然后按照浪向一致性判读、随擦地角变化趋势分析及平稳区域确定、海情和浪向影响对比、距离分辨率影响对比的顺序依次分析海杂波频移和谱宽的变化规律,具体步骤如下:
步骤31,浪向一致性判读及海情等级划分:
计算雷达天线波束指向与浪向间的夹角,判断相对浪向是逆浪、顺浪还是侧浪,并增加浪向一致性参数φcst,结合步骤2计算得到的频移修正值进行判读,对于符合逆浪条件下频移为正或顺浪条件下频移为负的数据将其对应的φcst赋值为1,否则赋值为0,侧浪条件对应的数据统一将φcst赋值为1,在以下分析过程中,优先选择φcst为1的海杂波数据;根据道格拉斯海情等级表,结合对应浪高值估算海情,标注每组海杂波数据对应海情等级,海情等级与相对浪向两两组合形成L种参数组合以及每种参数组合下对应的数据集;
步骤32,随擦地角变化趋势分析及平稳区域确定:
根据雷达距离采样单元长度将海杂波数据中的距离门序号换算为实际距离,结合雷达架设高度计算每一个距离门对应的擦地角,分别绘制L种参数组合下频移和谱宽随擦地角变化的散点分布图,然后利用曲线拟合分别得到L种参数组合下的...

【专利技术属性】
技术研发人员:许心瑜张金鹏张玉石李清亮李慧明张浙东万晋通余运超黎鑫尹雅磊朱秀芹尹志盈赵鹏夏晓云李善斌
申请(专利权)人:中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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