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雷达“杂波”是要抑制or利用？
时间：2021-11-29 16:00:15
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[导读]雷达“杂波”指的是接收的雷达回波信号中由面散射或体散射引起的回波分量，它通常来自地面及建筑物、海洋、雨雪天气、鸟群昆虫等。虽然这些杂波功率有时会比目标的回波还要强的多，这就使得雷达对目标回波的检测产生了很大的检测困难。通过天线主瓣进入雷达的杂波称为主瓣杂波，否则称为旁瓣杂波。杂波...
雷达“杂波”指的是接收的雷达回波信号中由面散射或体散射引起的回波分量，它通常来自地面及建筑物、海洋、雨雪天气、鸟群昆虫等。虽然这些杂波功率有时会比目标的回波还要强的多，这就使得雷达对目标回波的检测产生了很大的检测困难。
通过天线主瓣进入雷达的杂波称为主瓣杂波，否则称为旁瓣杂波。杂波通常是随机的，具有类似热噪声的特性。由于杂波强度往往要比接收机内部噪声大，雷达在强杂波背景下检测目标的能力主要取决于信号杂波比(信杂比SCR)。
杂波通常在一定的空间范围内分布，其物理尺寸比雷达分辨单元要大的多，常分为两大类：面杂波和体杂波。当然，也有“点”或离散的杂波，例如电视塔、建筑物等特殊结构。
杂波与我们说的噪声也是有区别的，因为杂波回波是发射信号的回波，功率谱不像噪声一样是“白”的，杂波的功率与雷达和场景均有关系。而噪声一般仅与雷达接收机的噪声系数以及接收机带宽有关。
说到“杂波”，你可能想到的就是如何去抑制它，去减少它在雷达回波中的分量，在很多情况是这样的。但自然环境中的雷达回波并非都是不希望的，我们也可以加以利用。
杂波有时是干扰，有时又是我们感兴趣的期望信号。
例如，气象雷达和合成孔径雷达等。云雨的反射对飞机雷达来说是不希望，但确实气象雷达的目标，可以用来测量降雨率，提升天气预报的准确性。
地面上的后向散射杂波或许会干扰很多地面雷达和机载雷达，但却是合成孔径雷达成像的目标，通过对不同地物回波的分析，可以掌握大量的信息。
因此，同一种自然环境的回波在一种应用中是不需要的杂波，而在另一种应用中可能就是需要提取的关键信号。例如鸟杂波可能不是常规雷达希望的“目标”，但是对于分析鸟类迁徙特性的应用来说，“鸟杂波”正是其研究的对象。
杂波与雷达目标的回波相似，杂波功率也可以用杂波散射截面积(RCS)来描述，杂波的平均RCS为：
杂波散射系数无量纲，它与雷达系统参数有关，例如雷达波长、极化特性，照射区域和照射方向等；地杂波还与地表面的参数有关，例如地面形状、粗糙度、覆盖层的复介电常数等；海杂波与风速、风向和海面蒸发等参数有关。
海面具有高动态特性，对海上和沿海雷达系统而言，海杂波尤其具有挑战性。电磁波以接近水平的入射角与海面相互作用，在如此低的掠射角度下，为了恒虚警率(CFAR)检测而建模的海杂波统计分布不再适用。
给“雷达通信电子战”微信公众号发送“1127”可查看今日分享资料，更多专业知识可点击“阅读原文”：
通过天线主瓣进入雷达的杂波称为主瓣杂波，否则称为旁瓣杂波。杂波通常是随机的，具有类似热噪声的特性。由于杂波强度往往要比接收机内部噪声大，雷达在强杂波背景下检测目标的能力主要取决于信号杂波比(信杂比SCR)。
杂波通常在一定的空间范围内分布，其物理尺寸比雷达分辨单元要大的多，常分为两大类：面杂波和体杂波。当然，也有“点”或离散的杂波，例如电视塔、建筑物等特殊结构。
杂波与我们说的噪声也是有区别的，因为杂波回波是发射信号的回波，功率谱不像噪声一样是“白”的，杂波的功率与雷达和场景均有关系。而噪声一般仅与雷达接收机的噪声系数以及接收机带宽有关。
说到“杂波”，你可能想到的就是如何去抑制它，去减少它在雷达回波中的分量，在很多情况是这样的。但自然环境中的雷达回波并非都是不希望的，我们也可以加以利用。
杂波有时是干扰，有时又是我们感兴趣的期望信号。
例如，气象雷达和合成孔径雷达等。云雨的反射对飞机雷达来说是不希望，但确实气象雷达的目标，可以用来测量降雨率，提升天气预报的准确性。
地面上的后向散射杂波或许会干扰很多地面雷达和机载雷达，但却是合成孔径雷达成像的目标，通过对不同地物回波的分析，可以掌握大量的信息。
因此，同一种自然环境的回波在一种应用中是不需要的杂波，而在另一种应用中可能就是需要提取的关键信号。例如鸟杂波可能不是常规雷达希望的“目标”，但是对于分析鸟类迁徙特性的应用来说，“鸟杂波”正是其研究的对象。
杂波与雷达目标的回波相似，杂波功率也可以用杂波散射截面积(RCS)来描述，杂波的平均RCS为：
杂波散射系数无量纲，它与雷达系统参数有关，例如雷达波长、极化特性，照射区域和照射方向等；地杂波还与地表面的参数有关，例如地面形状、粗糙度、覆盖层的复介电常数等；海杂波与风速、风向和海面蒸发等参数有关。
海面具有高动态特性，对海上和沿海雷达系统而言，海杂波尤其具有挑战性。电磁波以接近水平的入射角与海面相互作用，在如此低的掠射角度下，为了恒虚警率(CFAR)检测而建模的海杂波统计分布不再适用。
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