浅谈雷达杂波的基础知识

“雷达杂波”通常表示不需要的回波，包括来自地面及建筑物、海洋、雨雪天气、鸟群昆虫等。虽然这些杂波功率有时会比目标的回波还要强的多，这使得雷达对目标回波的检测产生了很大的检测困难。

通过天线主瓣进入雷达的杂波称为主瓣杂波，否则称为旁瓣杂波。杂波常常是随机的，具有类似热噪声的特性。由于杂波强度往往要比接收机内部噪声大，雷达在强杂波背景下检测目标的能力主要取决于信号杂波比(信杂比SCR)。

杂波通常在一定的空间范围内分布，其物理尺寸比雷达分辨单元要大的多，常分为两大类：面杂波和体杂波。当然，也有“点”或离散的杂波，例如电视塔、建筑物等特殊结构。

说到“杂波”，你可能想到的就是如何去抑制它，去减少它在雷达回波中的分量，在很多情况是这样的。但自然环境中的雷达回波并非都是不希望的，我们也可以加以利用。

云雨杂波

例如，气象雷达和合成孔径雷达等。云雨的反射对飞机雷达来说是不希望的，但确是气象雷达所利用的，可以用来测量降雨率，提升天气预报的准确性。

地面上的后向散射杂波或许会干扰很多地面雷达和机载雷达，但是合成孔径雷达喜欢，通过对不同地物回波的分析，可以掌握大量的信息。因此，同一种自然环境的回波在一种应用中是不需要的杂波，而在另一种应用中可能就是提取的关键信号。

杂波RCS

杂波与雷达目标的回波相似，杂波功率也可以用杂波散射截面积(RCS)来描述，杂波的平均RCS为：

杂波散射系数无量纲，它与雷达系统参数有关，例如雷达波长、极化特性，照射区域和照射方向等；地杂波还与地表面的参数有关，例如地面形状、粗糙度、覆盖层的复介电常数等；海杂波与风速、风向和海面蒸发等参数有关。

工作在海洋环境中的雷达，不可避免的要接收到海面的后向散射信号。对于遥感系统来说，接收和处理雷达后向散射信号是主要任务，从而获得海浪、海冰等数据进行海洋研究。 

海杂波

但对于很多其他雷达系统来说，海洋表面的后向散射信号则是“噩梦”，被称为“海杂波”，要想尽办法“对付它”。例如工作在海上的机载雷达，航行在海上的船用雷达，它们都不想要海杂波，会影响它们对小目标的检测，从而以为“漏掉”海面飞行的巡航导弹而被击毁。 在我们的直观感受中，觉得海杂波会和海表面的特性息息相关，比如海浪和风速。很多问题突然浮现，“小浪”还是“巨浪”对海杂波影响大吗，如何表现出来？海浪的大小又是如何来评估的呢，仅仅用浪高就够了吗？对于雷达接收到的海杂波又要用什么样的模型来描述合适呢？用哪些特征量来描述呢？ 海杂波的反射系数是非常复杂的，影响的因素很多，除了和雷达参数有关，显然还和海况息息相关，经验模型经常将反射系数表示成海况的函数，在不同条件和不同模型的情况下，反射系数的值不同。 关于海杂波的更多详细内容可查看Keith Ward的《Sea Clutter：Scatter ,the K Distribution and Radar  Performance》，全文共585页。需要PDF版的可以发送关键词“240118”查看。

审核编辑：黄飞