一种新型岸基对海监视雷达海杂波抑制方法

邱德厚

摘要：论述的新型岸基对海监视雷达能够同时实现海面舰船目标的两维定位与空中目标的三维定位，具有较强的空海一体战能力。结合该雷达战技术特点，通过实测数据与仿真分析海杂波特性分布情况，设计合适的海杂波抑制方法实现对杂波背景中有用目标的有效检测。试验表明雷达时域杂波平滑、脉间捷变频、宽带信号检测以及非相参视频积累处理等杂波抑制措施具有较好的效果。

关键词：雷达； 对海监视； 海杂波抑制； 视频处理； 目标跟踪

中图分类号：TN954?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2013）02?0086?05

0 引 言

岸基对海监视雷达是现代海岸与海上防御作战系统的主要组成部分，是海战场情报信息的重要来源，通常担负海面及低空监视，完成海面目标搜索、跟踪以及导航任务。

岸基对海监视雷达通常部署在海岸高山、海上海岛以及海上平台等，工作环境条件恶劣，面对固定海岛杂波、运动海杂波、海上气象杂波以及其他有源电磁干扰等，需要系统具有良好的对抗各种杂波干扰性能，实现海面及低空目标检测。

新型岸基对海监视雷达具备先进的技术体制，能够进行海空目标同时监视，满足海空一体战需求；具有优良的信号处理能力，实现强海杂波背景中有用目标的检测。

本文主要论述分析了新型岸基对海监视雷达海杂波特性以及海杂波抑制方法。

1 海杂波特性

岸基对海监视雷达对海探测时，回波中包括大量的各类杂波，舰船等有用目标信号通常淹没于各种杂波和噪声背景中。为了能够对海面有用目标进行检测、跟踪与识别，需要提取到有效的能够使目标信号和杂波相区分的特征量，即对海杂波特性进行分析。海杂波特性跟雷达的极化、频率、天线视角以及海情、风向和风速等多个因素有关，通常呈现明显的非平稳的、非高斯特性，掌握海杂波特性，建立准确的海杂波模型，设计最优检测算法，实现海杂波背景中目标检测具有重要作用[1]。本文从海杂波反射特性与面杂波幅度分布特点两方面分析了新型岸基对海监视雷达的杂波分布情况。

1.1 反射特性分析

岸对海监视雷达检测海面杂波背景中的目标信号，取决于回波信号强度与海杂波强度的比值，即回波信杂比（SCR）。目标回波大小用散射截面积σ表示，海杂波强度则与雷达波束空间有效照射面积相关，在有效照射面积相同的情况下海杂波的大小又取决于海杂波后向散射系数σ0，其含义为单位面积的雷达散射截面积。海洋表面受到雷达电磁波照射后，除了能够产生各向散射回波外，还会产生较强镜像反射波，镜像反射波是形成雷达多径效应的主要原因。通常用反射系数ρ描述海面或陆地反射雷达波，反射系数的定义为反射波与入射波的振幅之比值。

1.1.1 后向散射系数

岸基对海监视雷达海杂波后向散射系数σ0随着入射余角Ψ的增大而增大，而入射余角Ψ取决于雷达架设高度，图1为新型岸基对海监视雷达海杂波后向散射系数。

2.5.2 目标停航与启航处理

海面目标与空中目标不同，海面目标在航行的过程中随时可以停止行驶并停泊在原地一段时间后重新启航行驶。数据处理软件需要对海面目标进行停航判断，主要是根据目标的航迹跟踪质量、目标运行速度进行判断；当判断目标为停泊状态后，需要保留航迹批号，进行固定点跟踪，并判断是否进行启航处理。

2.5.3 软件杂波图

数据处理的软件杂波图针对区域密集分布的剩余杂波。首先将雷达探测区域在方位和距离二维分分割成多个等间隔的小空间区域，雷达数据处理计算点迹密度确定哪些小空间区域属于杂波密集区，之后将相邻的杂波密集区合并，获得空间杂波密集区，对杂波密集区内的目标点迹进行幅度门限检测。软件杂波图类似于信号处理的杂波图处理功能，只是二者基于不同的数据样本。另外国外有些海用雷达，比如法国STER雷达，会采用对雷达回波进行打分的方式进行杂波剔除，分数高的认为是目标回波，优先采信，而分数低的认为是杂波，予与剔除。

3 结 语

新型岸基对海监视雷达能够同时实现海面舰船目标的两维定位与空中目标的三维定位，具有较强的空海一体战能力，根据该雷达战技术特点应用相应的海杂波抑制方法，更好的满足未来海战场情报信息获取的需要。

参考文献

[1] 欧阳文，何友，方伟.时间序列处理中一阶分形模糊滤波器效果分析[J].系统仿真学报，2006（3）：680?684.

[2] 吴三元，邱新军，马来群.海面RCS 与雷达海上目标检测[J].火控雷达技术，2008（2）：51?53.

[3] 李宗武.直升机机载雷达抗海杂波技术研究[J].现代雷达，2000（1）：10?14.

[4] 杨俊.舰载雷达干扰分析及反对抗措施[J].舰船电子对抗，2010（3）：47?49.

[5] 郭佳意，马敏，任清安.岸基雷达模拟器的设计与实现[J].现代电子技术，2012，35（14）：90?92.

[6] 何鑫萍，姬光荣.基于分形维与缝隙参数的海杂波目标检测 [J].现代电子技术，2012，35（1）：1?3.

[7] 李波，杜春鹏.运动平台进行杂波跟踪的方法分析 [J].电子科技，2012（2）：48?50.

[8] 谢旻睿，沈志博.一种基于多相滤波结构的雷达信号检测技术 [J].电子科技，2012（6）：118?120.

[9] 李燕.粗糙表面的多路径散射模型研究[J].电子科技，2011（1）：81?85.