4.6 本章小结

4.6 本章小结

本章主要研究了湍流回波信号建模与检测算法的若干问题。

首先,分析了湍流尺度和相关系数等特性,重点研究了Von Karman和Dryden湍流模型,接着仿真分析了湍流径向速度分布和三维谱等特性。

其次,针对湍流特性,建立了一种湍流模型,在特定的风场条件下对湍流模型进行了仿真,用新的湍流信号处理算法对湍流回波信号进行了计算与仿真分析。建立的湍流模型能反映出湍流风场的本质特征,特别适用于湍流对飞行特性的影响。仿真表明,湍流的风速值只在相对较小的数值范围内沿一个方向变化,表现出脉动特性,同时基于FFT的湍流信号处理算法能够较好地估计出湍流风场里的风速分布,估计风速与实际风速在没有地杂波的情况下能够较好地吻合。在无地杂波情况下,湍流回波信号的风速与谱宽表现出与理论模型较好的一致性。

再次,结合Von Karman模型的成型滤波器函数产生了空间湍流场数据。把湍流尺度和湍流强度引入机载雷达湍流信号处理仿真中,同时,由于湍流尺度和强度是随着飞机飞行高度而变化的,于是把空间距离无因次化。仿真结果显示,有因次情形下的湍流变化规律与无因次情形下的变化规律是相同的,但波动幅度要大于无因次情形,同时湍流场的模型数据具有较好的统计特性,从而使飞机在湍流中的实时模拟更加真实。

最后,分析了传统的脉冲对湍流检测方法,运用Monte Carlo方法仿真分析了提出的湍流检测方法性能;并与传统的脉冲对处理方法进行了比较。仿真结果表明,提出的湍流检测方法的检测概率分别在不同的虚警率和信噪比下均大于传统的脉冲对检测方法的检测概率。