杨利民 许志勇 苏卫民 顾 红

(南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京210049)

1.引 言

UWB雷达是指相对带宽不小于 25%的雷达[1],相对带宽定义为2(fH-fL)/(fH+fL),通常情况下UWB雷达具有很高的距离分辨力。杂波是指雷达接收机接收的不感兴趣的回波[2],通常用σ0来描述。虽然UWB雷达分辨率高,具有良好的杂波抑制能力,但在雷达设计的分析阶段,以及在优化阶段,当无法获取测试数据时,杂波的建模和仿真依然具有重要的指导意义。

由于杂波具有随机性,通常利用统计特性进行描述[3-4]。采用统计模型的另一原因是传统的目标检测理论基于杂波的统计特性来判断是否存在目标。但像UWB雷达这样的高距离分辨率雷达,该模型不再服从如Rayleigh分布之类的典型短拖尾[4]。此外,杂波统计模型物理特性不明显,建立的杂波模型不能直接反映测量区域的地形变化特征。另常用杂波建模方法是反映地表面变化特征的物理建模。文献[5]中视测量区由不同的平板组合而成(表面由许多小且方向不同的小平板组合),以简化复杂地貌。每块小平板的反射方向图可视为等尺寸的线性天线,回波为入射波在平板上镜面反射的一部分(法向方向反射最大)。

对于UWB雷达,文献[6]中描述了杂波物理模型,但是没有考虑频率的影响。目前采用平板模型对UWB雷达杂波建模的研究很少,虽然文献[2]和[7]中描述了平板模型,但都是基于窄带信号的。在我们的前期工作中[8]研究了宽带雷达杂波平板模型,但该模型比较粗简,未考虑诸多细节因素,比如入射波和反射波的极化、地表电磁特性(相对磁导率、介电常数)、地面凹凸不平和植被覆盖等,对UWB雷达杂波模型的影响。……