空用脈衝都普勒雷達Swerlings目標與Weibull分佈海洋雜波之模擬

Abstract

摘 要 在這篇論文中，我們描述在空用脈衝都普勒雷達系統之距離一都普勒空間，建立海洋 雜波分佈的方法，同時也產生數個目標點所反射的訊號。 雜波模擬的模式由其雷達方程式著手，並考慮距離一都普勒折疊的效應，在此我們假 設其振幅隨機擾動的統計特性可由偉伯機率分佈函數來表示，而偉伯機率分佈函數之 形狀參數則為俯視角之線性函數。一般而言，雜波的平均反射率則隨海浪級數、雷達 頻率、及俯視角之增加而增大，而垂直極化的平均反射率則較水平極化之平均反射率 為大，其隨海浪級數及俯視角之變化情形則可表示成多項式的模式。 本篇採用由Jao 和Goggins 所推導計算距離一都普勒格之面積的完整公式，避免了繁 雜的積分運算，大大地提高了運算的速度，為簡單起見天線增益採用主波束為高斯形 狀而旁波帶為固定值的模型，模擬的模式可以接受任何形狀的天線增益模型。另外也 提供座標轉換的程序以便當雷達載具座標系統與天線座標系統不同時用以相互轉換。 最後提供三種不同脈衝重複頻率所作出三維立體和二維等高線的海洋雜波圖，以利目 標偵測分析，並提供此三種脈衝重複頻率下脈衝與脈衝之間信號加雜波的輸出波形之 模擬結果及二個不同距離的目標其訊號對雜波功率比在不同脈衝重複頻率時所作出模 擬之結果的例子。