[发明专利]一种基于数字高程模型数据的地杂波模拟方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于数字高程模型数据的地杂波模拟方法及装置，其方法包括：获取雷达实参信息及DEM数据，从DEM数据中提取地形数据；将地形数据转换至雷达站极坐标系，获得地形转换数据；根据方位采样精度和距离采样精度获得多条方位线及各条方位线上的多个距离采样点，并根据距离采样点获得俯仰角矩阵；根据俯仰角矩阵确定杂波散射截面积；根据雷达实参信息确定单波束照射杂波区域；基于杂波散射截面积及单波束照射杂波区域确定单波束杂波功率；选取杂波概率分布模型，根据杂波概率分布模型生成杂波相关随机序列；根据单波束杂波功率及杂波相关随机序列生成地杂波数据。本发明提高了模拟出的地杂波与实际场景中地杂波的吻合程度。

技术领域

本发明涉及雷达信号模拟技术领域，具体涉及一种基于数字高程模型数据的地杂波模拟方法及装置。

背景技术

雷达系统通常工作在一定的地面环境中，来自地面的雷达回波与目标信号以及噪声等一起进入接收机，形成干扰雷达探测性能的杂波。随着现代雷达灵敏度和精度的不断提高，雷达系统受到地杂波的影响也越来越大。进行雷达系统的优化设计，必需深入了解和掌握电磁波和杂波环境的相互作用。

现有的雷达地杂波模拟方法主要是基于信号处理的模拟方法，但其未考虑地面的高低起伏变化，导致模拟出的地杂波数据与真实场景下的地杂波数据差别较大。

因此，急需提出一种基于数字高程模型数据的地杂波模拟方法及装置，用以提高模拟出的地杂波与真实场景中地杂波的吻合程度。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于数字高程模型数据的地杂波模拟方法及装置，用以解决现有技术中存在的在对地杂波进行模拟时未考虑地面高低起伏变化，导致模拟出的地杂波与真实场景中的地杂波吻合程度较低的技术问题。

一方面，本发明提供了一种基于数字高程模型数据的地杂波模拟方法，包括：

获取雷达实参信息及数字高程模型数据，并基于所述雷达实参信息从所述数字高程模型数据中提取目标区域的地形数据；

将所述地形数据从地心大地坐标系转换至雷达站极坐标系，获得雷达站极坐标系下的地形转换数据，所述地形转换数据包括方位角和俯仰角；

根据预设的方位采样精度和预设的距离采样精度对所述目标区域进行全方位采样，获得多条方位线以及各条方位线上的多个距离采样点，并根据所述多条方位线和所述多个距离采样点对所述俯仰角进行排序重组，获得俯仰角矩阵；

根据所述俯仰角矩阵确定所述目标区域的杂波散射截面积；

根据所述雷达实参信息确定单波束照射杂波区域；

基于所述杂波散射截面积以及所述单波束照射杂波区域确定单波束杂波功率；

根据所述雷达实参信息选取杂波概率分布模型，根据所述杂波概率分布模型生成杂波相关随机序列；

根据所述雷达实参信息、所述单波束杂波功率以及所述杂波相关随机序列生成地杂波数据。

在一些可能的实现方式中，所述雷达实参信息包括雷达站经度、雷达站纬度、雷达站高程值；所述基于所述雷达实参信息从所述数字高程模型数据中提取目标区域的地形数据，包括：

获取雷达探测威力值；

根据所述雷达探测威力值、所述雷达站经度、所述雷达站纬度以及所述雷达站高程值确定目标区域的纬度序列和经度序列；

根据所述纬度序列和所述经度序列从所述数字高程模型数据中提取目标区域的地形数据。

在一些可能的实现方式中，将所述地形数据从地心大地坐标系转换至雷达站极坐标系，获得雷达站极坐标系下的地形转换数据；

将所述地形数据从地心大地坐标系转换至地心直角坐标系，获得地心直角坐标系下的第一地形数据；