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杂波模拟算法及其在随机海浪模拟中的应用研究

作　者: 赵佳博
导　师: 谢俊好
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 相参杂波 零记忆非线性变换法 幅相独立 海浪模型 三参数Weibull分布
分类号: TN955
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


相参杂波的模拟与仿真一直是雷达系统仿真领域中很重要的一部分。本文对于相参杂波的模拟,提出了一种幅度相位独立的相参杂波产生方法,并对于其输入高斯分布与输出分布的相关函数关系进行了分析。针对于对数正态分布的相参杂波,提出了一种直接非线性变换法,构造了产生相参对数正态分布的模型,并对此模型的输入高斯分布与输出对数正态分布的相关函数关系进行了推导。本文也讨论了作为随机过程的海浪波面位移。根据已有的非线性模型,提出了一种考虑风向的新模型,对于新模型的非线性分量作用进行了分析,并与其它非线性模型做了对比。对已有的线性和非线性模型作了统计分析。计算了线性模型的概率密度函数,对于非线性模型,首先列出了以Gramer-Charlier级数形式和Beta分布形式的概率密度表达海浪波面位移概率密度的结果,提出了以三参数Weibull分布来拟合非线性海浪的概率密度函数,并结合杂波的产生方法,以零记忆非线性变换法产生了二维随机海浪。对于结果的检验方面,对于概率密度函数和功率谱的检验,本文直接将仿真得到的曲线与理论曲线做比较。对于海浪三个概率模型的比较上,本文采用的是卡方检验的方法。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 本论文的工作  12-13
第2章 相参杂波的产生  13-27
  2.1 杂波产生方法  13-15
    2.1.1 零记忆非线性变换法  13-14
    2.1.2 相关高斯序列频域产生方法  14-15
  2.2 幅度相位独立方法产生相参杂波  15-21
    2.2.1 方法综述  15-16
    2.2.2 相位的产生方法  16-17
    2.2.3 非相参杂波的产生  17-21
    2.2.4 方法总结  21
  2.3 直接非线性变换产生相参对数正态分布  21-26
    2.3.1 相参对数正态分布的产生  22-25
    2.3.2 逆Broyden法解非线性方程组  25-26
    2.3.3 产生步骤总结  26
  2.4 本章小结  26-27
第3章 海浪的建模  27-41
  3.1 海浪谱  27-30
    3.1.1 海浪频谱的特征  27-28
    3.1.2 几种典型的功率谱  28-30
  3.2 线性模型  30-32
    3.2.1 Pierson模型  30-31
    3.2.2 Longuet-Higgins模型  31-32
  3.3 非线性模型  32-37
    3.3.1 Longuet-Higgins非线性模型  32-33
    3.3.2 窄带二维非线性模型  33
    3.3.3 垂直与水平斜度非线性模型  33-35
    3.3.4 新模型  35-37
  3.4 海浪仿真的方法  37-40
    3.4.1 线性滤波法（线性海浪）  38-39
    3.4.2 频率的划分方法  39
    3.4.3 线性叠加方法  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第4章 海浪的概率密度分析  41-54
  4.1 线性模型的PDF分析  41-44
    4.1.1 Pierson线性模型  42-43
    4.1.2 Longuet-Higgins线性模型  43-44
  4.2 非线性模型的PDF分析  44-53
    4.2.1 Gramer-Charlier级数形式  44-46
    4.2.2 Beta分布形式  46-48
    4.2.3 三参数Weibull分布形式  48-50
    4.2.4 各模型的各阶矩的推导  50-53
  4.3 本章小结  53-54
第5章 结果及检验  54-63
  5.1 幅度相位独立算法产生相参杂波  54-56
  5.2 直接非线性变换法产生相参对数正态分布杂波  56-57
  5.3 海浪波面位移以经典法仿真  57-60
  5.4 卡方检验及利用ZMNL法产生海浪  60-62
  5.5 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-67
附录1  67-72
附录2  72-74
攻读学位期间发表的学术论文及其它成果  74-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达系统模拟
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