海面雷达散射及其杂波幅度统计特性的空间遍历性数值仿真研究

TN959.74; 海面雷达散射的空间遍历性是开展海面散射数值仿真以及分析不同体制雷达系统在海洋遥感应用中算法适用性的重要基础之一.针对随机粗糙海面雷达散射及其杂波幅度统计特性的空间遍历性问题,基于Monte Carlo方 法构建包含全部大尺度波浪的粗糙海面模型,利用高精度的全波数值(multilevel steepest decent-sparse matrix canonical grid,MLSD-SMCG)方法以及二阶小斜率近似(2nd-order small slope approximation,SSA-2)模型,分别对不同雷达照射尺寸的一维和二维粗糙海面L波段归一化雷达散射系数及...

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Published in系统工程与电子技术 Vol. 45; no. 12; pp. 3806 - 3818
Main Authors 杜延磊, 杨晓峰, 汪胜, 殷君君, 杨会章, 杨健
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100101%北京科技大学计算机与通信工程学院,北京 100083%清华大学电子工程系,北京 100084 01.12.2023
Subjects
海杂波
海面雷达散射
全波数值仿真
full-wave numerical simulation
空间遍历性
ocean radar scattering
Mellin类统计量
spatial ergodicity
sea clutter
Mellin-kind statistics
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2023.12.10

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Summary:TN959.74; 海面雷达散射的空间遍历性是开展海面散射数值仿真以及分析不同体制雷达系统在海洋遥感应用中算法适用性的重要基础之一.针对随机粗糙海面雷达散射及其杂波幅度统计特性的空间遍历性问题,基于Monte Carlo方 法构建包含全部大尺度波浪的粗糙海面模型,利用高精度的全波数值(multilevel steepest decent-sparse matrix canonical grid,MLSD-SMCG)方法以及二阶小斜率近似(2nd-order small slope approximation,SSA-2)模型,分别对不同雷达照射尺寸的一维和二维粗糙海面L波段归一化雷达散射系数及海杂波进行仿真,并对海面雷达散射和海杂波幅度分布的空间遍历性进行分析.仿真结果表明:在无海面遮挡效应的雷达入射和散射角度范围内,雷达照射尺寸大于16λ(入射波波长)粗糙海面的同极化归一化雷达散射系数,具有良好的空间遍历性;当雷达照射海面尺寸不小于对应海况下最大风浪尺度的25％时,海面交叉极化的归一化雷达后向散射系数也表现出空间遍历性.相比海面散射的归一化雷达散射系数,单站海杂波幅度分布在高海况条件下空间遍历性减弱.同极化海杂波幅度分布随着入射角增大,表现出更显著的空间遍历性,而交叉极化情况则相反.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2023.12.10