检测曲线 雷达原理大作业_西电雷达原理大作业
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型目标检测曲线仿真
姓 名: 杨宁 学 号:14020181051
专 业: 电子信息工程 学 院: 电子工程学院
swerlingI
一、基本原理:
(1)第一类称SwerlingⅠ型, 慢起伏, 瑞利分布。
接收到的目标回波在任意一次扫描期间都是恒定的(完全相关), 但是从一次扫描到下一次扫描是独立的(不相关的)。假设不计天线波束形状对回波振幅的影响, 截面积σ的概率密度函数服从以下分布:
1p()e式中,σ为目标起伏全过程的平均值。式(5.4.14)表示截面积σ按指数函数分布, 目标截面积与回波功率成比例, 而回波振幅A的分布则为瑞利分布。由于A2=σ, 即得到
Ap(A)2A0A222A01(2)第二类称SwerlingⅡ型, 快起伏, 瑞利分布。
目标截面积的概率分布为快起伏, 假定脉冲与脉冲间的起伏是统计独立的。
(3)第三类称SwerlingⅢ型, 慢起伏, 截面积的概率密度函数为
p()2exp24这类截面积起伏所对应的回波振幅A满足以下概率密度函数(A2=σ):
且有σ=4A20/3。
(4)第四类称SwerlingⅣ型, 快起伏。
3A29A3p(A)exp22A042A0第一、二类情况截面积的概率分布, 适用于复杂目标是由大量近似相等单元散射体组成的情况, 虽然理论上要求独立散射体的数量很大, 实际上只需四五个即可。许多复杂目标的截面积如飞机, 就属于这一类型。
第三、四类情况截面积的概率分布, 适用于目标具有一个较大反射体和许多小反射体合成, 或者一个大的反射体在方位上有小变化的情况。用上述四类起伏模型时, 代入雷达方程中的雷达截面积是其平均值σ。
本次主要对swerling I型目标的检测概率曲线进行仿真。
二、仿真设计:
Swerling I 型目标的特点是目标回波在任意一次扫描期间都是恒定的(完全相关),但是从一次扫描到下一次扫描是独立的(不相关的)。下面在虚警概率为1e-8的情况下仿真其检测曲线,结果如下图所示:
三、源程序:
主函数部分:
clear all SNRdB=-10:0.5:20;SNR=10.^(SNRdB/10);N=10;i=1;Pd1(i,:)=Pd_swerling1(N);
这个函数用来得出Pd的表达式。
function Pd=Pd_swerling1(N)SNRdB=-10:0.5:20;SNR=10.^(SNRdB/10);%信噪比 n=length(SNR);Pf=1e-8;
T=threshold(Pf,N);%调用threshold(Pf,N)计算门限
Pd=(1+1./(N*SNR)).^(N-1).*exp(-T./(1+N*SNR));这个函数用于迭代得出门限。
function T=threshold(Pf,N)
Nf = N * log(2)/ Pf;
sqrtPf = sqrt(-log10(Pf));sqrtN = sqrt(N);
T0=N-sqrtN+2.3*sqrtPf*(sqrtPf+sqrtN-1.0);%递归初值 T=T0;delta=10000;eps=1e-8;
while(abs(delta)>= T0)igf = gammainc(T0,N);num=0.5^(N/Nf)-igf;temp=1;
for i=1:N-1;%由于N取大值时计算易发散,所以将阶乘(N-1)!分解计算
temp1=T0/i/exp(1);temp=temp*temp1;end deno = exp(-T0+N-1)*temp;
T =T0+(num/(deno+eps));delta = abs(T-T0)* 10000.0;T0=T;end