[发明专利]基于海尖峰空时变特性的海尖峰模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于海尖峰空时变特性的海尖峰模拟方法，解决现有技术在海尖峰模拟方法中无法体现海尖峰的幅度与相位速度随时间与空间位置变化而变化的特性的问题。本发明的步骤是：(1)设定初始海尖峰的初始空间位置；(2)对初始海尖峰在脉冲时间维进行幅度调制；(3)对脉冲维幅度调制后的海尖峰在距离维进行幅度调制；(4)设置距离维幅度调制后海尖峰占据的每个脉冲的相位速度；(5)生成具有空时变特性的海尖峰；(6)遍历完所有初始海尖峰得到具有空时变特性的所有海尖峰。本发明相比于已有的海尖峰模拟方法，更能体现海尖峰在时间维与空间维的变化特性。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，更进一步涉及雷达海杂波技术领域中的一种基于海尖峰空时变特性的海尖峰模拟方法。本发明可用于模拟高分辨海杂波中的海尖峰，以及评估海杂波背景下的小目标检测器的性能。

背景技术

当海面雷达工作在高分辨、小擦地角模式时，在一个扫描周期内，海尖峰和目标回波在功率、持续时间等方面类似，容易形成虚警点。为了保证全场景恒虚警率，以及临界可观测目标的检测概率，海尖峰模拟方法的研究具有重要意义。目前，海尖峰的模拟方法主要是根据海尖峰的统计特性以及特性指标来进行模拟，虽然简单易行，但无法体现海尖峰在时间维与空间维的变化特性。

Greco,Stinco等人在其发表的论文“Identification and analysis of searadar clutter spikes”(IET Radar Sonar Navigation,2010,4(2):239-250)中公开了一种海尖峰模拟方法。该方法首先通过对实测海尖峰的发生数量进行统计分析，继而得到了海尖峰服从泊松分布的统计特性，并使用泊松分布模拟海尖峰在海面的发生概率，然后依据通过分析大量实测海尖峰的尖峰幅度，宽度以及尖峰间隔得出的海尖峰的特性设定模拟海尖峰的尖峰幅度，宽度以及尖峰之间的间隔，完成海尖峰模拟。该方法虽然符合海尖峰统计特性并设定了相关特性，但是，该方法仍然存在的不足之处是：未能体现在时间维上海尖峰的幅度从较小发展到峰值，平稳一段时间后逐渐衰落，幅度逐渐降低，直至消亡的过程。

Jin等人在其发表的论文“Fast scan-to-scan integration algoritnm forsmall target in sea clutter”(Electronics Letters,2017,53(15):1070-1071)中公开了一种海尖峰模拟方法。该方法首先通过对实测海尖峰数据中海尖峰持续时间进行统计分析，得到了海尖峰持续时间符合的指数分布，然后在上述方法的基础上，将海尖峰的持续时间设定为符合指数分布的随机量，完成海尖峰模拟。该方法虽然考虑到了海尖峰的持续时间在宏观上的统计特性，但是，该方法仍然存在的不足之处是：未能在模拟过程中体现真实海尖峰在空间维上的移动速度与物理海面的关系以及相应的相位速度。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于海尖峰空时变特性的海尖峰模拟方法，用于解决现有技术在海尖峰模拟方法中无法体现海尖峰的幅度与相位速度随时间与空间位置变化而变化的特性，因而无法贴近真实海尖峰的问题。

实现本发明目的的思路是：在高分辨雷达回波的脉冲时间-距离平面中，采用梯形包络对初始海尖峰在脉冲时间维进行幅度调制，体现出了在时间维上海尖峰的幅度从较小发展到峰值，平稳一段时间后逐渐衰落，幅度逐渐降低，直至消亡的过程，采用样条分布对脉冲维幅度调制后的初始海尖峰在距离维进行幅度调制，并结合物理海面特性设定距离维幅度调制后初始海尖峰的相位速度，得到贴近真实海尖峰的具有空时变特性的模拟海尖峰。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案包括如下：

(1)设定初始海尖峰的初始空间位置：