复杂目标雷达角闪烁的混沌特性

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雅宝题库解析：
在雷达跟踪和控制系统中，角闪烁的大小与目标丢失和误判的概率紧密相连。从目标特性的研究观点来看，凡是尺寸与波长能比拟、具有两个或两个以上等效散射中心的任何体目标，都会产生角闪烁线偏差，这种角闪烁线偏差与探测雷达的远近无关，而与目标特性紧密相连。在飞行器隐身性能的研究中，如何减小角闪烁线偏差，提高目标的隐身效能，是一个重要的研究课题。非线性和混沌理论近年来发展迅速，在金融、气象、地理、信号处理等领域已经得到了广泛应用并解决了很多以往难以分析的题目。雷达角闪烁依照非线性的观点可以归属于时间序列的范畴，因此同样可以采用非线性与混沌的理论进行检验，以确定其在多大程度上具有非线性和混沌特性。本文首先讨论了角闪烁的仿真建模方法（坡印廷矢量法、相位梯度法、图形电磁学（GRECO）方法），并以各种仿真方法得到了双散射中心模型模型，共线多散射中心和复杂目标（飞行器目标、天基目标）等多个角闪烁序列计算结果，以对后续非线性特性研究提供全面的原始数据支持。在非线性特性的检验中，本文采用替代数据法，即以假定具有非线性特性的算法将原序列打乱重排成许多组，计算序列特征量，并依特征量数值的概率分布来确定原序列是否与替代序列具有相同的非线性特性。针对混沌特性的仿真验证，本文设计了一个混沌判定流程图，即首先计算最佳时间延迟和功率谱密度以及最小嵌入维数，然后重构吸引子，仿真庞加莱截面图，然后计算关联积分曲线图，并以最佳嵌入维数重构原序列，获得主分量谱图、关联维数和最大Lyapunov指数，最终得到吸引子、庞加莱截面和主分量谱图三种定性判据和关联维数、最大Lyapunov指数两种定量判据的判定结果，并依照经验判据来判定序列是否具有混沌特性。与此同时，本文采用了公认的混沌系统（如Lorenz系统等）、高斯随机序列、余弦函数等具有明显特性的序列作为对照组，以验证非线性与混沌验证流程图各算法的有效性和角闪烁混沌参数的判定结果。经过大量的研究发现，大多数角闪烁时间序列具有与典型混沌系统相近的混沌特性。因此，在抑制角闪烁的研究中，可以采用混沌抑制和预测算法来提高雷达系统的精度，降低角闪烁给雷达目标特性的不良影响。