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基于不同散射机制特征的海杂波时变多普勒谱模型

张金鹏;张玉石;李清亮;吴家骥

【摘要】TheDopplerspectrummodelingoftheseaclutterisofgreat

significanceforusingtheDopplerradartosuppresstheseaclutterand

detectthetargetonseasurface.Takingintoaccountthecharacteristicsof

theDopplerspectrumcomponentscorrespondingtothreescattering

mechanisms,theBragg,whitecap,andbreaking-wave,weproposeatime-

varyingDopplerspectrummodelofradarseaclutterinthispaper.The

Dopplerspectrumshiftsandbandwidthsofthethreescattering

mechanismsareconsideredrespectively,andaDopplershiftofanadded

wavespeedisintroducedintothismodel.Becausethespectrumintensity

isdefinedasarandomvariablebeingafunctionofthemeasuringtimeof

theseaclutterseries,themodelhastheabilitytomodelboththelong-

timeaveragedDopplerspectraandtheshort-timeDopplerspectra.By

modelingtheshort-timeDopplerspectraandthelong-timeaveraged

Dopplerspectraoftheshore-basedradarseacluttermeasuredinthe

ChinaYellowSeaatPandSbands,itisindicatedthattheproposedmodel

hasahigherprecisionthantheconventionalmodel,andespecially,the

modelingerrorsdecreasesignificantlyinthecasesoftheshort-time

Dopplerspectrawithlongmeasuringtimeandthelong-timeaveraged

Dopplerspectrawithcomplexshapes.%海杂波的多普勒谱建模对采用多普勒

处理技术的雷达进行有效的海杂波抑制和目标检测具有重要的意义.本文分别考虑

Bragg,白冠和破碎波三种散射机制对应的多普勒谱分量的特征,对三种谱分量的频

移和展宽进行分离,并引入附加速度频移量,提出了基于不同散射机制特征的雷达海

杂波时变多普勒谱模型.该模型假设谱强度为受观测时间区间影响的随机变量,能够

同时适用于平均多普勒谱与短时多普勒谱建模.通过分别对黄海海域实测的岸基P,S

波段海杂波平均多普勒谱与短时多普勒谱建模测试,结果表明该模型相对传统模型

的建模精度更高,尤其体现在短时谱的观测时间较长和平均谱形式较为复杂的情况

下,建模误差显著减小.

【期刊名称】《物理学报》

【年(卷),期】2018(067)003

【总页数】11页(P106-116)

【关键词】雷达海杂波;多普勒谱;建模方法

【作者】张金鹏;张玉石;李清亮;吴家骥

【作者单位】中国电波传播研究所,电波环境特性及模化技术重点实验室,青岛

266107;西安电子科技大学电子工程学院,西安710071;中国电波传播研究所,电波

环境特性及模化技术重点实验室,青岛266107;中国电波传播研究所,电波环境特性

及模化技术重点实验室,青岛266107;西安电子科技大学电子工程学院,西安

710071

【正文语种】中文

1引言

雷达海杂波多普勒谱本质上是一种用于