文档名:极化和湿度对叶簇杂波统计特性影响的分析
摘要:为更好地探测丛林中隐蔽的人体目标,本文对极化和湿度条件对地基超宽带(ultrawideband,UWB)雷达叶簇杂波统计特性的影响进行研究.针对两种常见叶簇杂波环境,利用UHF波段步进频率连续波(steppedfrequencycontinuouswave,SFCW)UWB雷达测量水平、垂直极化以及干湿条件下的多组回波数据,对回波进行校准和预处理,得到实际杂波幅度的直方图;采用5种分布拟合叶簇环境杂波统计分布特性,并利用拟合分布和实际分布之间的均方根误差(rootmeansquareerror,RMSE)来定量评估模型的拟合精度.分析结果表明:极化不会改变灌木杂波最优拟合Weibull分布,仅改变其形参取值范围,当极化由水平变为垂直时,形参取值范围由1.6477~1.8655变成1.8396~1.9107,但乔木杂波极化由水平变为垂直时,最优拟合分布由Log-logistic分布变为Weibull分布;湿度条件并不改变叶簇杂波最优拟合分布类型,但湿度越大最优拟合分布的形参取值越大,直方图更宽、拖尾更长.本文针对不同极化和湿度条件下得到的地基UWB雷达的两种典型叶簇杂波最优分布模型及相关估计参数范围,对于叶簇杂波建模和叶簇环境下目标探测等研究具有指导意义.
Abstract:Inordertoimprovedetectionperformanceofhiddenhumantargetsinfoliageenvironment,thispaperutilizesaground-basedultrawideband(UWB)radartostudytheeffectsofpolarizationandhumidityconditionsonthestatisticalcharacteristicsoffoliageclutter.Fortwocommonfoliageclutterenvironments,thesteppedfrequencycontinuouswave(SFCW)UWBradarwiththeultra-highfrequency(UHF)bandisusedtomeasuremultiplegroupsofechodataunderhorizontalandverticalpolarization,dryandwetconditions,respectively.Radarechosignalsarepreprocessed.Theamplitudevaluesofmulti-channelsarecalibratedbeforethehistogramsoftheactualclutteramplitudearedrawn.Fivestatisticalmodelsareusedtofitthestatisticaldistributioncharacteristicsofthefoliageclutter.Therootmeansquareerror(RMSE)betweenthefittingdistributionandtheactualdistributionisimplementedtoquantitativelyevaluatethefittingprecisionofthemodel.TheanalysisresultsshowthatpolarizationwillnotchangetheoptimalfittingWeibulldistributionofshrubclutter,butonlytheshapeparameterrange.Whenpolarizationchangesfromhorizontaltovertical,theshapeparameterrangechangesfrom1.6477-1.8655to1.8396-1.9107.However,forthearborclutter,whenpolarizationchangesfromhorizontaltovertical,theoptimalfittingdistributionchangesfromLog-logisticdistributiontoWeibulldistribution.Thehumidityconditiondoesnotchangetheoptimalfittingdistributiontypeoffoliageclutter.Thehigherthehumidity,thelargertheshapeparametersoftheoptimalfittingdistribution,thewiderthehistogramandthelongerthetail.Theoptimaldistributionmodelsandtherangeofrelatedestimationparametersoftwotypicalfoliageclutterunderdifferentpolarizationandhumidityconditionsaredrawnfromthisstudy,whichhasguidingsignificancefortheresearchoffoliagecluttermodelingandtargetdetectioninfoliageenvironment.
作者:刘炳文 平钦文 李永祯 何密 Author:LIUBingwen PINGQinwen LIYongzhen HEMi
作者单位:陆军军医大学生物医学工程与影像医学系,重庆400038国防科技大学电子科学学院,长沙400073
刊名:电波科学学报
Journal:ChineseJournalofRadioScience
年,卷(期):2024, 39(1)
分类号:TN959.1
关键词:超宽带雷达 叶簇杂波 杂波统计特性 极化 湿度
Keywords:UWBradar foliageclutter clutterstatisticalcharacteristics polarization humidity
机标分类号:P49O213.2S166
在线出版日期:2024年4月8日
基金项目:国家部委研究生重点课题,重庆市自然科学基金面上项目,校级课题极化和湿度对叶簇杂波统计特性影响的分析[
期刊论文] 电波科学学报--2024, 39(1)刘炳文 平钦文 李永祯 何密为更好地探测丛林中隐蔽的人体目标,本文对极化和湿度条件对地基超宽带(ultrawideband,UWB)雷达叶簇杂波统计特性的影响进行研究.针对两种常见叶簇杂波环境,利用UHF波段步进频率连续波(steppedfrequencycontinuousw...参考文献和引证文献
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引证文献
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