雷达信号处理基础-杂波

同一般的信号处理相比，雷达信号处理中对于杂波的理解是理论和实践中不可忽视的一点。

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杂波这个词在我们进行外场实验时会经常遇到，例如地杂波，海杂波等。

首先杂波的意思就是干扰，它和噪声的区别在于有时候它是干扰，有时候我们却对它感兴趣。比如车载中我们就对环境中存在的各种杂波是不感兴趣的，不单单是地面的杂波，在一些场景中，顺带简单吐槽一下，高速公路或常见马路内的金属防撞栏，这种人造的分布散射体，往往在信号处理时会引入一些非期望的信号，这种场景的处理不可以简单加粗暴。但是在成像中，此时地形则成了SAR雷达的目标，这个时候的杂波是我们感兴趣的。

所以说，信号处理中对于场景的理解很重要。

我们常讨论的地杂波同海杂波一样，都属于面杂波一类，这种杂波的散射特性主要由其RCS的均值或者中值进行描述。

事实上，地杂波的特性主要与地形特点，擦地角等等相关，其中擦地角是我们感兴趣的一个内容，为了减小地杂波的影响，在进行外场实验时我们会将雷达微微上翘或者上抬。为了搞清楚擦地角对于地杂波的散射特性的影响，MW Long曾对这个问题进行了研究，对于擦地角存在两个极端，一个极端是擦地角很小，这个时候面杂波的RCS的中值或均值会随着角度的减小而迅速减小。另外一个极端是擦地角很大，这个时候面杂波的RCS的均值或中值会随角度的增大而迅速增大。而在两个极端之间的角度，它的变化时缓慢而稳定的。根据这样的变化特点，MW Long 给出了面杂波其RCS的均值或者中值随环境中的各种因素，比如擦地角等变化的模型，即等γ模型。

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这个模型并不能及精确的反映出擦地角在很小和很大的两种极端下的面杂波散射特性的变化情况，此时需要其他的模型。

信杂比是雷达的接收信号功率与接收到的杂波功率的比值。

回到文章的开头，杂波的理解对于雷达信号处理是不可忽视的一点，这也印证了杂波在雷达信号处理中的重要性，在大多数情况下，杂波对于雷达性能的影响是超过噪声的。因此，信杂比这个指标也是雷达信号处理常用到的一项指标。

题图：Pixabay，PEXELS

插图：Pixabay，PEXELS