快速并可靠地檢測海上目標(biāo),在軍事和民用方面均有重大的意義。然而,面對復(fù)雜多變的工作環(huán)境,海面雷達(dá)所接收到的回波信號中除了有效的目標(biāo)信號外,還會包括各類干擾、噪聲、海雜波等。其中,海雜波的非高斯、非平穩(wěn)特性明顯,且功率水平較高使其成為首要限制檢測性能的重要原因之一。因此,以目標(biāo)檢測為出發(fā)點(diǎn),根據(jù)海雜波的特殊頻譜特性建立動態(tài)海面的海雜波模型,由此豐富雷達(dá)信號模擬器的環(huán)境背景,為有效進(jìn)行海面復(fù)合目標(biāo)檢測的研究提供基礎(chǔ)。由于雷達(dá)實(shí)驗(yàn)的成本越來越高,且后續(xù)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性和可靠性要求也更加嚴(yán)格。傳統(tǒng)的雷達(dá)信號模擬器會受到自身處理性能差和環(huán)境模擬形式單一等制約,很難達(dá)到研究人員預(yù)期的高運(yùn)算精度和實(shí)時(shí)處理速度。因此本文提出利用（NURBS）曲線曲面建模方法精確建立空時(shí)變化的粗糙海面模型,利用電磁仿真計(jì)算時(shí)變海面的電磁散射系數(shù);然后基于GPU的快速計(jì)算能力構(gòu)造時(shí)變的粗糙海面回波和海上目標(biāo)信號回波;最后利用相關(guān)信號處理算法驗(yàn)證回波構(gòu)造和算法仿真的正確性。本文通過這種更可靠且實(shí)用性更強(qiáng)的方法建立具有時(shí)效性的以動態(tài)海面為檢測背景的高頻地波雷達(dá)信號模擬系統(tǒng)。首先,本文針對動態(tài)海面的模型建立問題,本文使用線性濾... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CPU與GPU結(jié)構(gòu)比對

10c) 風(fēng)速為 15m/s 的 PM 譜密度圖 2-1 不同風(fēng)速下的 PM 譜密度函數(shù)1 所示，能夠發(fā)現(xiàn) PM 譜是一個(gè)窄帶能量譜。且粗糙海面上峰升的越高，隨機(jī)起伏幅度越大，波長較長的大波浪在粗具體展示了二維PM譜的仿真模型。海況下的海譜仿真應(yīng)不同風(fēng)力等級對PM海浪譜進(jìn)行仿真，結(jié)果如下圖2-2所當(dāng)風(fēng)速極小時(shí)，海況狀態(tài)為微浪模式，海譜能量極低，海風(fēng)速較小時(shí)，對應(yīng)海況為小浪或輕浪模式，海面的整體起波峰發(fā)生破裂。但是其局部變化相對較快，這表明此海況隨著風(fēng)速的持續(xù)增大，PM海浪譜的能量隨之增大，粗糙海

下一節(jié)具體展示了二維PM譜的仿真模型。2.1.3 不同海況下的海譜仿真本文對應(yīng)不同風(fēng)力等級對PM海浪譜進(jìn)行仿真，結(jié)果如下圖2-2所示。通過分析能夠看出：當(dāng)風(fēng)速極小時(shí)，海況狀態(tài)為微浪模式，海譜能量極低，海表面只有輕微擾動。當(dāng)風(fēng)速較小時(shí)，對應(yīng)海況為小浪或輕浪模式，海面的整體起伏并不大，波浪很小，波峰發(fā)生破裂。但是其局部變化相對較快，這表明此海況下的海面以短波居多。隨著風(fēng)速的持續(xù)增大，PM海浪譜的能量隨之增大，粗糙海面整體起伏

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于GPU加速的雙基地SAR回波快速仿真方法[J]. 陳麒,祝明波,鄒小海,李相平.  計(jì)算機(jī)仿真. 2017(04)
[2]基于GPU的SAR回波仿真高效實(shí)現(xiàn)方法[J]. 景國彬,張?jiān)企K,李震宇,孫光才,邢孟道,保錚.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(11)
[3]高分辨雷達(dá)目標(biāo)回波信號模擬與分析[J]. 孟路穩(wěn),周沫,曾浩,察豪,張潤哲.  電訊技術(shù). 2014(10)
[4]基于文氏改進(jìn)譜的二維粗糙海面模型及其電磁散射研究[J]. 吳庚坤,姬光榮,姬婷婷,任紅霞.  物理學(xué)報(bào). 2014(13)
[5]軟件雷達(dá)信號處理的多GPU并行技術(shù)[J]. 秦華,周沫,察豪,左煒.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[6]基于GPU的海面場景SAR回波仿真[J]. 陳鏡許,王楨霖,劉興釗.  信息技術(shù). 2011(04)
[7]NURBS-UTD方法的反射射線尋跡算法研究[J]. 王楠,張玉,梁昌洪.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(06)
[8]三維海浪場的數(shù)值模擬及其動態(tài)仿真[J]. 馬杰,田金文,柳健,王長青,沈秩厥.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2001(S2)

博士論文
[1]地球同步軌道衛(wèi)星遙感圖像艦船檢測與運(yùn)動監(jiān)測[D]. 張志新.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所) 2017

碩士論文
[1]基于真實(shí)航跡的回波模擬器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 顏世博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]機(jī)載SAR/ISAR對艦船成像算法的研究[D]. 李增.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于電磁仿真的海面雷達(dá)回波特性研究[D]. 韓超.電子科技大學(xué) 2016
[4]基于CUDA GPU平臺的脈沖多普勒雷達(dá)信號模擬軟件[D]. 王子瀟.北京理工大學(xué) 2016
[5]基于后向投影的SAR成像算法與GPU加速研究[D]. 班陽陽.南京航空航天大學(xué) 2014
[6]基于CPU的SAR回波信號模擬的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李博.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3089953