机载预警雷达海杂波的抑制方法

(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088)

0 引言

机载预警雷达在搜索跟踪海面的舰船目标时,海杂波成为主要的背景环境,所以抑制海杂波成为对海工作方式的主要任务[1-2]。针对这一问题,需要分析机载平台下海杂波的数学统计特性。根据其特性评估信号处理中波形设计、信号检测方法等子过程的性能。雷达对海杂波抑制有很多文献,但是针对机载平台的分析和方法参考资料较少,而且没有信号处理过程的系统总结。根据实测机载S波段雷达海杂波数据的分析,对抑制海杂波的信号处理过程进行归类总结,为机载预警雷达对海上目标检测方法提供参考。

1 海杂波特性分析

海杂波的统计模型来源于海杂波的电磁散射机理,由于海面环境的复杂情况,目前尚没有完善的理论得到解析形式。但海杂波的特征对雷达设计者至关重要,因此需要利用实测数据来研究这些特性,包括海杂波的分类、后向散射系数模型、幅度分布模型、时间和空间相关性以及频谱特性[1,3]。

1.1 散射机理

根据海杂波的物理机理,在低掠射角的情况下,一般认为海杂波是由3个不同特征的分量组成的:Bragg散射、Whitecap散射和Burst散射。Bragg散射主要由海面较长的波和涌浪的后向散射构成,具有宽、近似对称、中心接近零频的多普勒谱。可以通过脉间频率捷变去相关。Whitecap散射是由波或涌浪破裂形成浪花时粗糙海表面的后向散射形成,其表现形式更像噪声,具有宽多普勒谱和较大的多普勒中心偏移,持续时间一般为1 s,称作“长时海尖峰”,不能通过脉间频率捷变去相关。……