自然界中广泛存在的海杂波严重干扰了雷达对目标的检测能力,因此关于海杂波的特性研究及其理论建模相关工作一直以来备受国内外研究学者的关注。研究其分布特性,掌握其分布规律,既有助于提高雷达对目标的检测、跟踪等功能,还有助于促进杂波抑制技术的发展。海杂波的精确建模可以为设计雷达系统仿真提供比较真实的杂波环境模型,也可以为杂波模拟器的设计提供一个强有力的参考依据。本文主要围绕海杂波的建模与仿真,通过FPGA搭建的平台,设计并实现了一种可以有效模拟海杂波的算法。主要包括以下几个方面:1.简述了当前研究海杂波的主要理论模型——统计模型。这一部分,首先描述了海杂波常用的后向散射经验模型及散射系数的意义;然后阐明了海杂波统计模型的两个特性:幅度分布特性和功率谱特性;最后阐述了仿真海杂波常用的两种方法:零记忆非线性变换法和球不变随机过程法,并对比了这两个方法的优缺点。2.介绍了本文中实现海杂波模拟所使用的软硬件平台。其内容如下:首先介绍了FPGA的结构特点;接着阐述了基于FPGA平台设计的仿真流程;最后介绍本论文中所使用的硬件语言环境——Verilog HDL,硬件开发平台选用Altera厂商提供的Cyclone系列,芯片型号为P4CE115729C7,软件开发平台为Quartus II和Modelsim。3.详述了生成海杂波的具体方法。首先整体介绍了基于FPGA仿真海杂波的设计思想;分析了海杂波在FPGA上产生的核心算法:CORDIC算法,并分析了CORDIC算法的工作原理以及硬件实现方法,同时以sin/cos函数为例说明了CORDIC算法的实现流程;然后介绍了m序列发生器生成均匀分布随机数的设计思路,以及利用Box-Muller变换法得到高斯分布随机数的过程;接着介绍了数字信号处理领域中FIR滤波器的设计方法,并设计了一种简化的FIR滤波器硬件实现结构,通过该滤波器得到了高斯色噪声;最后利用零记忆非线性变换法实现了瑞利分布杂波的仿真,对仿真实验结果进行了分析,说明了产生模型的正确性。4.主要围绕K分布海杂波展开研究。首先根据散射机理分析了复合K分布海杂波的幅度分布特性和时空相关特性;然后详细讨论了在没有测量数据而又需要利用复合K分布进行海杂波统计仿真时的参数估计方法;最后给出了基于球不变随机过程法实现一维相关相干K分布海杂波与时空二维相关K分布海杂波的仿真方法,并对仿真模拟的数据进行了统计分析,证明了方法的可行性。