淺談雷達雜波的基礎(chǔ)知識

“雷達雜波”通常表示不需要的回波，包括來自地面及建筑物、海洋、雨雪天氣、鳥群昆蟲等。雖然這些雜波功率有時會比目標的回波還要強的多，這使得雷達對目標回波的檢測產(chǎn)生了很大的檢測困難。

通過天線主瓣進入雷達的雜波稱為主瓣雜波，否則稱為旁瓣雜波。雜波常常是隨機的，具有類似熱噪聲的特性。由于雜波強度往往要比接收機內(nèi)部噪聲大，雷達在強雜波背景下檢測目標的能力主要取決于信號雜波比(信雜比SCR)。

雜波通常在一定的空間范圍內(nèi)分布，其物理尺寸比雷達分辨單元要大的多，常分為兩大類：面雜波和體雜波。當然，也有“點”或離散的雜波，例如電視塔、建筑物等特殊結(jié)構(gòu)。

說到“雜波”，你可能想到的就是如何去抑制它，去減少它在雷達回波中的分量，在很多情況是這樣的。但自然環(huán)境中的雷達回波并非都是不希望的，我們也可以加以利用。

云雨雜波

例如，氣象雷達和合成孔徑雷達等。云雨的反射對飛機雷達來說是不希望的，但確是氣象雷達所利用的，可以用來測量降雨率，提升天氣預報的準確性。

地面上的后向散射雜波或許會干擾很多地面雷達和機載雷達，但是合成孔徑雷達喜歡，通過對不同地物回波的分析，可以掌握大量的信息。因此，同一種自然環(huán)境的回波在一種應(yīng)用中是不需要的雜波，而在另一種應(yīng)用中可能就是提取的關(guān)鍵信號。

雜波RCS

雜波與雷達目標的回波相似，雜波功率也可以用雜波散射截面積(RCS)來描述，雜波的平均RCS為：

雜波散射系數(shù)無量綱，它與雷達系統(tǒng)參數(shù)有關(guān)，例如雷達波長、極化特性，照射區(qū)域和照射方向等；地雜波還與地表面的參數(shù)有關(guān)，例如地面形狀、粗糙度、覆蓋層的復介電常數(shù)等；海雜波與風速、風向和海面蒸發(fā)等參數(shù)有關(guān)。

工作在海洋環(huán)境中的雷達，不可避免的要接收到海面的后向散射信號。對于遙感系統(tǒng)來說，接收和處理雷達后向散射信號是主要任務(wù)，從而獲得海浪、海冰等數(shù)據(jù)進行海洋研究。?

海雜波

但對于很多其他雷達系統(tǒng)來說，海洋表面的后向散射信號則是“噩夢”，被稱為“海雜波”，要想盡辦法“對付它”。例如工作在海上的機載雷達，航行在海上的船用雷達，它們都不想要海雜波，會影響它們對小目標的檢測，從而以為“漏掉”海面飛行的巡航導彈而被擊毀。 在我們的直觀感受中，覺得海雜波會和海表面的特性息息相關(guān)，比如海浪和風速。很多問題突然浮現(xiàn)，“小浪”還是“巨浪”對海雜波影響大嗎，如何表現(xiàn)出來？海浪的大小又是如何來評估的呢，僅僅用浪高就夠了嗎？對于雷達接收到的海雜波又要用什么樣的模型來描述合適呢？用哪些特征量來描述呢？ 海雜波的反射系數(shù)是非常復雜的，影響的因素很多，除了和雷達參數(shù)有關(guān)，顯然還和海況息息相關(guān)，經(jīng)驗模型經(jīng)常將反射系數(shù)表示成海況的函數(shù)，在不同條件和不同模型的情況下，反射系數(shù)的值不同。 關(guān)于海雜波的更多詳細內(nèi)容可查看Keith Ward的《Sea Clutter：Scatter ,the K Distribution and Radar ?Performance》，全文共585頁。需要PDF版的可以發(fā)送關(guān)鍵詞“240118”查看。

審核編輯：黃飛