[发明专利]一种全极化海杂波仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全极化海杂波仿真方法，属于雷达回波仿真领域。

背景技术

对海面目标探测是雷达的重要应用领域之一，但由于海况的复杂多变和海面影响因素的多样性，目前对海面的仿真仍然面临很多的困难，主要基于海杂波的统计特性对海杂波进行讨论和仿真分析，目前常用的描述海杂波的统计模型有瑞利分布、威布尔分布、对数正态分布、K分布等，这些分布模型都是统计意义上的描述，也没有涉及到具体的雷达极化状态，或者认为是不同极化的平均结果。随着雷达分辨率的不断提高，K分布是众多的分布模型中能够较好的反映高分辨率海杂波特性的分布，而对K分布的仿真，目前主要采用SIRP(球形不变随机过程)方法。

极化是包括微波在内的电磁波的基本属性，全极化雷达回波不仅包含了目标和杂波的RCS(雷达散射截面积)信息，而且可以反映不同极化通道之间的相位信息，因此，与单极化雷达相比，全极化雷达可以提取出更加丰富的目标和杂波信息，是目前雷达发展的趋势之一。

由于海面不是静止的，是一个动态过程，因此难以对海面建立确定的几何模型，由于全极化回波对极化通道间的相位信息的敏感性，使得电磁计算的方法难以直接应用于全极化海杂波的仿真，这也制约了全极化海面散射特性仿真分析、全极化海面目标检测研究等的开展。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，针对不同极化通道海杂波的特点和相互间的约束关系，提供一种实现全极化海杂波仿真的方法，仿真结果表明，本发明仿真得到的全极化海杂波数据能够反映出海尖峰等海洋现象，并且各极化通道之间的约束关系满足海杂波的物理特性，仿真结果可以用于后续的分析。

本发明技术解决方案：一种全极化海杂波仿真方法，实现步骤如下：

步骤101，利用已有的SIRP(球形不变随机过程)方法仿真满足K分布的随机序列，并将仿真得到的随机序列作为HH极化通道的海杂波，记为s_hh；所述HH极化通道指采用水平极化的雷达发射电磁波，并用水平极化的雷达接收回波，即水平发射，水平接收，简称HH；

步骤102，根据仿真的HH极化通道的海杂波s_hh，采用HH极化通道和VV极化通道的幅度约束，仿真计算VV极化通道海杂波s_vv的幅度，即：

|s_vv|＝r_co|s_hh|

上式中的|x|表示对x取模值运算，r_co为同极化比参数；

所述VV极化通道指采用垂直极化的雷达发射电磁波，并用垂直极化的雷达接收回波，即垂直发射，垂直接收，简称VV；

步骤103，根据仿真的HH极化通道的海杂波s_hh，利用HH极化通道和VV极化通道间的相位差，仿真计算VV极化通道的海杂波s_vv的相位，即：

φ_vv＝angle(s_hh)-φ_co

式中，angle(y)表示取y的相位，φ_co为HH极化通道和VV极化通道间的相位差；

步骤104，根据仿真的HH极化通道海杂波s_hh，利用HH极化通道和交叉极化通道间的幅度约束，仿真计算交叉极化通道海杂波s_x幅度，即：

|sx|=1rx|shh|]]>

式中r_x为HH极化通道海杂波与交叉极化通道海杂波的幅度比值；交叉极化通道的相位φ_x则利用[0，2π]之间的均匀分布进行仿真，从而实现全极化海杂波仿真：