具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0032] 参照图1，本发明的基于海浪谱模型的海杂波模拟方法，包括如下步骤：
[0033] 步骤1，建立海表面的海浪模型。
[0034] 由于风速等影响，海面会发生高低起伏的变化，故可知海表面不可能一直都是平 整的表面，因此可根据随机海浪理论，将实际海浪看成为不同角频率、不同传播方向、不同 波高和不同初始相位的正弦波叠加的结果。
[0035] la)选择海浪频率谱函数Sfi(c〇)和方向函数?(Φ):
[0036] 采用国际船模试验水池会议ITTC提出的建议性形式为：
[0037] 海浪频率谱函数(ω)选择Pierson-Moskowitz海浪谱模型， Pierson-Moskowitz谱是以风速为参量的充分成长状态的海浪频谱，其表达式为：
[0038]
[0039] 其中ω为海面波浪的角频率，Φ为海浪相对于X轴的传播方向，g为重力加速度， Uw为高于海表面19. 5m处的风速；
[0040] lb)根据海浪频率谱函数Sfi(co)和方向函数?(Φ)，计算海浪谱函数S(co,Φ)，
[0041] S(〇,Φ) =SQ (ω)?(Φ)；
[0042]lc)计算不同角频率和方向的简单正弦波的振幅：，
：其中Δω 和ΔΦ分别为ω和Φ的增量；
[0043]Id)根据上述参数建立如下三维随机海浪波高方程：
[0044] W=l.1=1
[0045] 其中表示不同角频率和方向的正弦波振幅；k"为波数，根据深水的色散关系， 海面波浪的角频率
为随机 相位角，服从[0, 2π)内的均勾分布；1代表方向分割数，1^代表方向的最大分割数，其取值 越大分割精度越高，1 = 1，2,...，L;m代表角频率分割数，Μ代表角频率的最大分割数，m= 1， 2, · · · ，Μ;
[0046] 对角频率的分割参照图2,由于角频率可由la)中Pierson-Moskowitz频率谱函 数3,(?)描述，故可采用基于海浪功率密度的能量等分法对角频率进行分割：首先对选定 的角频率m次分割，使各角频率间隔的能量△E相等，然后确定各子面积的中心频率；
[0047] 定义角频率积累谱为
[0048] 按照能量等分的概念有
[0049] 其中b为常数，Mb=E(m)，mb为各子面积的中心频率，角频率被分割为= mb;
[0050]le)根据海表面某点（x，y，z)在基准水平面上的投影的坐标为（x，y)，则用 η(X，y,t)表示t时刻点（X，y)处的海表面高度，因此可得出点（X，y,z)处海表面的海浪模 型为：z=η(X，y，t)。
[0051] 步骤2,确定天线主波束照射下海表面的范围。
[0052] 雷达照射海表面发生后向散射的主要部分取决于天线高度、波束宽度和波束瞄准 线入射余角这3个因素。
[0053] 2a)建立一个建立天线高度为H，波束宽度为2Φ，波束瞄准线入射余角为Φ的下 视雷达，天线主波束指向y轴方向，波束瞄准线与y轴的交点为点C，则雷达波束瞄准线方向 为··其中，Ra为雷达位置，巧?| =i，i、j、k分别为三个坐标轴上的单位 向量；
[0054] 2b)参照图3，P(x，y，0)为基准水平面上雷达脚印中的任意一点，则雷达指向该点 的方向向量为：ΑΓ= /λ·+./)·-A//，设雷达波束为针状波束或锥形波束，得到向量方程：
[0055]
[0056] 其中表示向量&戶与向量瓦€5的内积，| · |表示计算一个向量的模值；
[0057] 2c)根据上述向量方程，计算点P(x,y, 0)的轨迹：
[0058] LycosΦ+LHsinΦ= (x2+y2+H2)1/2LcosΦ,
[0059] 整理后可得到：
[0060]x2cos2Φ_2yHcosΦsinΦ+y2 (cos2Φ-cos2Φ) =H2 (sin2Φ-cos2Φ)，
[0061] 对于给定的雷达高度H，给定的波束瞄准线入射余角Φ和给定的波束宽度2Φ，当 Φ>Φ时，该点的轨迹为双曲线；当Φ=Φ时，该点的轨迹为抛物线；当Φ>Φ时，该 点的轨迹为椭圆，该点的轨迹及其内部包含的海表面即为确定的海表面范围。
[0062] 步骤3,在确定的海表面范围内，构造三角形散射单元。
[0063] 雷达信号处理机对上述确定的海表面采样时，只接收波门内的回波信号，所以要 选取一个矩形框，在矩形框区域内的海表面上取采样点，构造散射单元。
[0064] 3a)选取矩形框：
[0065] 参照图4,选取大小为pXq的一个矩形框，p为波门的起止在y轴投影的长度，q为确定的海表面范围的纵向宽度，然后在该矩形框范围中的海表面上取采样点；其中可能 存在一些海表面不在确定的海表面范围内却在矩形框中，由于天线波束会对这部分回波进 行加权削弱，这部分海表面不会影响仿真。
[0066] 3b)计算采样点的横向间隔：
[0067]设雷达的坐标为（xR,yR,zR)，海表面任意一点的坐标为（X。，y。，z。)，天线主波束指 向y轴方向，雷达信号处理机在基准水平面上沿y轴方向等间距采样，计算采样点的横向间 隔为：
[0068]
[0069] 其中c为光速，fs为采样频率，Φ。为该点处的入射余角，Φs<Φ。<Φe，<i>s、<i>e 分别为波门起始处、波门结束处的入射余角，
[0070] 点（X。，y。，Z。）离雷达的距离R。为：
[0071]
[0072] 入射余角为：
[0073] 随着y。增大，该点离雷达距离R。增大，该点处入射余角Φ。减小，AR减小，当y。 >>Η时，米样点的横向间隔可化简为：
[0074] 3c)计算采样点的纵向间隔：
[0075] 3cl)计算点（X。，y。，z。）相对于雷达的径向速度：vr=vcosaQcosβ。，
[0076] 其中ν为散射单元的运动速度，α。为方位角，
[0077] β。为俯仰角，
-;
[0078] 3c2)计算点（X。，y。，ζ。）的多普勒频率：
，其中f。为信号 载频；
[0079] 3c3)计算点（X。，y。，z。）的方位角分辨率：
[0080] 将3c2)中的多普勒频率fD对α。微分，g卩
丨，得到方位 角分辨率为：
，其中d(·)为微元；
[0081] 3c4)计算方位角分割间隔：
[0082] 雷达信号的多普勒分辨率为
其中N为一个相参处理间隔CPI内的脉冲 数，?；为脉冲重复周期，为了保持多普勒分辨率，应该有d(fD) <AfD，取d(fD) =AfD、
[0083] v取使多普勒不模糊范围内的最大值，若不模糊多普勒频率范围夕
则v的最大取值满足
-，将上述d(fD)、α。、v参数代入到3c3)中的方位角分辨率 d(a。）中，计算出方位角分割间隔为
[0084] 为达到不模糊多普勒频率设N的取值范围为：N多2 ;为使δ的划分 尽可能精细，可以进行r次取点，r= 1，2,...，得到{ββ2,. . .，β上取β。=min{β!,β2,. . . ,β