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韦布尔分布海杂波的建模与FPGA 实现

2013-10-21陈闹

火控雷达技术 2013年2期

陈 闹

(电子科技大学 成都 611731)

1 引言

随着现代雷达技术的发展,雷达杂波的建模与模拟越来越重要。雷达杂波是雷达工作环境的重要组成部分,杂波的特性对雷达目标检测算法设计影响巨大。因此在雷达回波模拟器中,能否快速有效地模拟海杂波关系到雷达模拟器的性能参数是否可靠[1]。

目前对海杂波的建模方法主要有统计建模,散射机理建模以及近年来兴起的混沌理论和多重分形理论建模[2,3],其中杂波统计建模是最常用的方式。海杂波模拟的实质是产生某种随机序列,满足某种特定的条件。目前常用的模拟方法主要有两种:零记忆非线性法[4](ZMNL:Zero Memory Nonlinearity)和球不变随机过程法[5](SIRP:Spherically Invariant Random Process)。零记忆非线性法的基本思路是首先产生相关的高斯随机序列,然后经过某种非线性变换得到所需相关非高斯随机序列。相比于球不变随机过程法,零记忆非线性法计算量小,且易形成快速算法,具有良好的通用性。

本文先对海杂波中常用的韦布尔模型进行分析,并给出其零记忆非线性法产生原理,然后进行FPGA 实现。

2 韦布尔分布

典型的海杂波幅度分布模型有瑞利分布(Rayleigh)﹑韦布尔分布(Weibull)﹑对数正态分布(LogNormal)和K 分布。韦布尔分布是介于瑞利分布和对数正态分布之间的一种杂波模型,能在更广的环境内精确地表示实际的杂波分布。

韦布尔分布的概率密度函数表达式如下所示:

式(1)中,q >0 是尺度参数,表示分布的中位数;p >0 为形状参数,表示分布的偏斜度。

韦布尔分布概率密度函数分布曲线如图1所示。……

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