雜波特性分析綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u1432雜波特性分析綜述 1179401.1.1主瓣雜波 1209571.1.2旁瓣雜波 226811.1.3高度線雜波 2168101.1.4機(jī)載雷達(dá)雜波譜的影響因素 3在下視情況下，機(jī)載雷達(dá)的雜波可分為：主瓣雜波、旁瓣雜波和高度線性雜波。其劃分原則是因?yàn)轱w機(jī)與地形單元的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，雷達(dá)的天線方向圖和發(fā)射角度的變化會(huì)使雜波中心頻率發(fā)生多普勒頻移，其頻譜也會(huì)被展寬，根據(jù)飛機(jī)的飛行位置變更，其照射下的散射單元對(duì)雜波的貢獻(xiàn)也會(huì)發(fā)生改變，因此根據(jù)這一特性對(duì)雜波進(jìn)行如上劃分。其具體的雜波譜分布如下圖2.1所示。假設(shè)飛機(jī)的飛行狀態(tài)為自西向東水平飛行，其中，飛機(jī)以速度飛行，目標(biāo)以速度相向而行，主瓣波束方向與飛機(jī)飛行方向上的夾角為，目標(biāo)與雷達(dá)連線方向和目標(biāo)飛行方向的夾角為，為雷達(dá)天線主瓣波束寬度。圖STYLEREF1\s2.SEQ圖\*ARABIC\s11雜波頻譜示意圖主瓣雜波如圖2.1所示，以寬度照射的主瓣波束覆蓋的地面區(qū)域，其生成的雜波總和就是主瓣雜波，在該區(qū)域內(nèi)，同一個(gè)距離圓環(huán)內(nèi)的散射單元與飛機(jī)的距離是相等的，但每個(gè)散射單元地形起伏變化不一致，相應(yīng)地與飛機(jī)速度方向所形成的夾角不同，所以每個(gè)散射單元存在不同的多普勒頻率。在天線主瓣波束方向處，多普勒頻率的表達(dá)式為： (2-6)若天線主瓣波束寬度為，則主瓣雜波對(duì)應(yīng)的頻譜寬度的表達(dá)式為： (2-7)的值通常較小，所以可對(duì)2-7公式做近似處理，主瓣雜波頻譜寬度近似為：(2-8)在強(qiáng)度方面，主瓣雜波是最高的，通常與載機(jī)與地形單元的相對(duì)位置關(guān)系、天線增益大小、地形單元的散射特性和雷達(dá)發(fā)射功率有關(guān)。旁瓣雜波旁瓣雜波與主瓣雜波不同之處是，它是由雷達(dá)天線旁瓣波束照射到地面散射單元產(chǎn)生的回波信號(hào)，當(dāng)飛機(jī)相對(duì)地面靜止時(shí)，地形單元相對(duì)于載機(jī)來(lái)說(shuō)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在頻域上，旁瓣雜波與主瓣雜波重合，而處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，兩者不重合，分布在不同的頻域上。旁瓣波束增益要比主瓣波束增益低得多，沒(méi)有主瓣雜波強(qiáng)度高，但其覆蓋區(qū)域很廣。旁瓣雜波強(qiáng)度與飛機(jī)位置高度和速度、旁瓣波束的增益大小、地形單元的散射特性和雷達(dá)發(fā)射功率相關(guān)。旁瓣雜波的多普勒頻率變化范圍為，的表達(dá)式為： (2-9)高度線雜波高度線性雜波是在飛機(jī)相對(duì)地面水平飛行時(shí)，旁瓣波束的照射方向與地面相互垂直，此時(shí)反射產(chǎn)生的信號(hào)，也就是當(dāng)旁瓣波束的照射方向與載機(jī)速度矢量方向的夾角時(shí)散射產(chǎn)生的回波。相對(duì)飛機(jī)靜止，因此，高度線雜波的多普勒中心頻率為：(2-10)因?yàn)椴ㄊ源怪钡孛娴姆较蛘丈洌叨染€雜波的頻譜寬度相對(duì)較窄，但是在零多普勒頻率處總有一個(gè)較強(qiáng)的雜波。機(jī)載雷達(dá)雜波譜的影響因素本節(jié)將從載機(jī)參數(shù)、雷達(dá)參數(shù)、地形環(huán)境、氣象環(huán)境和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性等方面分析其對(duì)機(jī)載雷達(dá)雜波譜的影響。有關(guān)載機(jī)的參數(shù)當(dāng)載機(jī)的飛行高度、速度、天線波束和角度等參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，雜波譜也會(huì)受到影響。有關(guān)的雷達(dá)參數(shù)涉及的雷達(dá)參數(shù)較多，其中對(duì)雜波譜影響最大的是波束掃描、頻段、脈沖重復(fù)頻率和處理信號(hào)等因素。當(dāng)天線對(duì)信號(hào)進(jìn)行波束掃描時(shí)，雜波頻譜會(huì)變寬，且天線掃描的速度影響其寬度大?。幻}沖重復(fù)頻率發(fā)生變化時(shí)，雜波譜會(huì)在時(shí)域和頻域的重疊分布方面發(fā)生變化；雷達(dá)的后向散射系數(shù)受到系統(tǒng)的工作環(huán)境和發(fā)射信號(hào)的波長(zhǎng)影響，不同的發(fā)射波長(zhǎng)下的后向散射系數(shù)值差異明顯。地形條件通常載機(jī)波束照射到的地形區(qū)域是復(fù)雜多變的，經(jīng)地形單元散射生成的雜波回波是非均勻信號(hào)，可從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度，對(duì)雜波的后向散射系數(shù)建模，其后向散射系數(shù)表達(dá)式如下：(2-11)其中，是地形散射單元的擦地角，、、、系數(shù)是定值，由不同的環(huán)境決定。由2-11式可知，后向散射系數(shù)的表達(dá)式由兩部分組成，分別是漫反射和鏡面反射，后者表示了雷達(dá)的高度線雜波。氣象因素氣象因素能夠影響信號(hào)的發(fā)射強(qiáng)度、上下波動(dòng)的幅度、和目標(biāo)的散射特性等。發(fā)射信號(hào)經(jīng)氣象物體散射生成的回波成為氣象雜波，氣象雜波通常是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且因?yàn)椴煌臍庀笪矬w散射，其分布差異較大。目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性當(dāng)目