检索结果-内蒙古大学图书馆

电波科学学报 2002年第2期17卷 129-133页

作者：邢孟道保铮西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室陕西西安710071

电离层电波传播相位污染使天波超视距雷达 ( OTHR)接收的回波信号谱扩展。采用合成孔径雷达 ( SAR)成像中的相位梯度算法 ( PGA) [1]来校正相位污染 ,PGA算法要求所处理的各个分辨单元 (这里包括方位和距离单元 )具有相同的相位误差 ,... 详细信息

电离层电波传播相位污染使天波超视距雷达 ( OTHR)接收的回波信号谱扩展。采用合成孔径雷达 ( SAR)成像中的相位梯度算法 ( PGA) [1]来校正相位污染 ,PGA算法要求所处理的各个分辨单元 (这里包括方位和距离单元 )具有相同的相位误差 ,但当对于电离层空间变化剧烈 ,或 OTHR距离和方位分辨率比较粗时 ,相邻单元的相位污染不完全相同 ,这时 PGA方法不适用。针对这种情况 ,考虑相位变化不可能非常剧烈 ,可用低次多项式表示时 ,采用最小熵搜索方法 ,分别校正各单元的电离层相位污染。最后采用我国录取的 OTHR实测数据验证。

关键词：电离层电波传播相位污染校正

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天波超视距雷达电离层相位污染典型校正方法综合性能评估

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宇航学报 2013年第2期34卷 262-269页

作者：罗欢陈建文空军预警学院研究生管理大队武汉430019 空军预警学院雷达兵器运用工程军队重点实验室武汉430019

对校正天波超视距雷达电离层相位污染的五种典型方法进行了综合性能评估,主要从校正效果、对不同污染的普适性、污染参数变化对方法的影响、信噪比对方法性能的影响、运算量等几个方面进行了比较与分析,为实际工程实现和改进电离层相位... 详细信息

对校正天波超视距雷达电离层相位污染的五种典型方法进行了综合性能评估,主要从校正效果、对不同污染的普适性、污染参数变化对方法的影响、信噪比对方法性能的影响、运算量等几个方面进行了比较与分析,为实际工程实现和改进电离层相位污染校正方法提供参考。

关键词：天波超视距雷达电离层相位污染校正性能评估

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一种天波超视距雷达电离层相位污染的校正算法

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雷达科学与技术 2015年第6期13卷 660-666页

作者：于文启陈建文杨春山空军预警学院研究生管理大队湖北武汉430019 空军预警学院湖北武汉430019

时变电离层的相位污染使天波超视距雷达高频回波谱展宽,影响对舰船等低速目标的检测。针对长相干积累时回波谱受到电离层大幅度相位调制导致正负Bragg峰重叠的情况,提出一种联合小波变换和基于模型假设的校正方法(即WTM法)。该方法首先... 详细信息

时变电离层的相位污染使天波超视距雷达高频回波谱展宽,影响对舰船等低速目标的检测。针对长相干积累时回波谱受到电离层大幅度相位调制导致正负Bragg峰重叠的情况,提出一种联合小波变换和基于模型假设的校正方法(即WTM法)。该方法首先利用小波变换补偿回波相位,使得正负Bragg峰可以初步区分,然后利用基于功率比的自适应滑窗信号提取方法取出初步校正后的标校信号,最后在时域根据假设的模型对回波信号进行精确的相位污染校正。仿真结果表明,该方法对于电离层大幅度相位污染导致的高频回波谱正负Bragg峰重叠的情况具有明显的去污染效果,性能优于改进的MESA法。

关键词：天波超视距雷达相位污染校正小波变换电离层

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同时校正电离层幅度和相位污染的MLE方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第9期41卷 17-21页

作者：罗欢陈建文鲍拯空军预警学院研究生管理大队湖北武汉430019 空军预警学院三系湖北武汉430019

针对天波超视距雷达回波中电离层幅度污染和相位污染同时存在的情况,提出采用标校信号自适应提取与最大似然估计(MLE)相结合的校正方法.该方法通过展宽布拉格峰的功率拐点自适应确定提取标校信号的滤波器带宽,基于MLE对相邻多个距离单... 详细信息

针对天波超视距雷达回波中电离层幅度污染和相位污染同时存在的情况,提出采用标校信号自适应提取与最大似然估计(MLE)相结合的校正方法.该方法通过展宽布拉格峰的功率拐点自适应确定提取标校信号的滤波器带宽,基于MLE对相邻多个距离单元的回波数据进行电离层幅度污染和相位污染的同时估计.采用实测数据添加污染的方式进行实验验证,并与相位梯度法进行了比较.理论分析和实测数据处理结果表明:该方法能够准确确定滤波器带宽,可同时校正电离层幅度和相位污染.

关键词：天波超视距雷达幅度污染相位污染校正标校信号提取最大似然估计

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电离层回波谱展宽机理分析及频谱锐化方法

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物理学报 2019年第21期68卷 302-310页

作者：罗欢肖卉中国人民解放军空军95519部队遵义563000 空军预警学院空天预警装备系武汉430019

高频天波探测设备在执行早期预警和海态遥感等任务时必须依靠电离层作为传播媒质,而电离层具有时变、不稳定的特性,会改变经过它传播的高频电磁波的特征,导致回波频谱展宽,严重影响了对目标的探测和海态参数的反演.从色散效应、相位污... 详细信息

高频天波探测设备在执行早期预警和海态遥感等任务时必须依靠电离层作为传播媒质,而电离层具有时变、不稳定的特性,会改变经过它传播的高频电磁波的特征,导致回波频谱展宽,严重影响了对目标的探测和海态参数的反演.从色散效应、相位污染和多模传播等方面详细分析了回波谱展宽的原因和机理,利用多层准抛物线电离层模型讨论了避免多模传播的选频措施.针对在实际中较难解决的相位污染问题,提出了一种不用估计回波瞬时频率的污染校正方法.该方法利用了信号子空间与信号导频矢量张成空间的一致性原理,能够较准确地估计出相位污染项,实测数据处理表明新方法能够使展宽的回波谱得到有效锐化.

关键词：电离层多层准抛物线模型高频射线多模传播相位污染校正

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电离层空时相位特性对天波海态雷达影响研究

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电波科学学报 2010年第6期25卷 1090-1096页

作者：李雪邓维波刘聪邹积虹哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室山东青岛266107

电离层空时相位随机变化特性使天波海态雷达方位波束宽度和杂波频谱展宽,降低雷达方位分辨率和频谱分辨率,影响海态参数反演精度。针对这一问题,近年来发展了诸多解电离层相位污染信号处理算法,但均受一定的适用条件限制。首次引入相延... 详细信息

电离层空时相位随机变化特性使天波海态雷达方位波束宽度和杂波频谱展宽,降低雷达方位分辨率和频谱分辨率,影响海态参数反演精度。针对这一问题,近年来发展了诸多解电离层相位污染信号处理算法,但均受一定的适用条件限制。首次引入相延时和群延时,深入分析了电离层空时相位变化对天波海态雷达方位波束形成、杂波频谱影响,并利用仿真方法进行了验证。最后,分别采用空、时信号处理对上述展宽进行了抑制,提高了方位分辨率,谱峰明显锐化。

关键词：空时相位特性电离层相位污染天波海态雷达相位污染校正

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改进的分段多项式建模的电离层相位去污染新方法

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电波科学学报 2008年第3期23卷 476-483页

作者：刘颜回聂在平赵志钦电子科技大学电子工程学院微波工程系

时变电离层的相位污染使天波超视距雷达(OTHR)的回波多普勒谱展宽。近年来已发展了基于分段的相位多项式参数建模和高阶模糊函数的方法估计和校正电离层的相位污染。由于实际电离层信道为时变的且不可预测,因此,采用预先确定阶数的建模... 详细信息

时变电离层的相位污染使天波超视距雷达(OTHR)的回波多普勒谱展宽。近年来已发展了基于分段的相位多项式参数建模和高阶模糊函数的方法估计和校正电离层的相位污染。由于实际电离层信道为时变的且不可预测,因此,采用预先确定阶数的建模方法有较大的局限性。本文提出了一种改进的方法来选择相位多项式建模的阶数。该方法引入三个判决准则对分段后的信号作建模阶数的自适应选择。实验结果表明,改进后的算法比原有的分段相位多项式参数估计方法以及其他两种电离层校正方法具有更好的性能,特别在校正快速变化的电离层相位污染时具有更为明显的优势。

关键词：天波超视距雷达电离层相位污染校正多项式相位

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多项式建模解电离层相位污染阶数选择新方法

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电波科学学报 2009年第6期24卷 1094-1098,1145页

作者：李雪邓维波焦培南姬勇力哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 中国电波传播研究所青岛研发中心电波环境特性及模化技术国家重点实验室山东青岛266107

电离层相位污染使天波超视距雷达杂波频谱展宽,影响舰船等低速目标检测。针对这一问题,近年来发展了基于分段多项式相位建模和高阶模糊函数的(HAF)解电离层污染算法,如何合理地选取模型阶数是该算法的核心。给出了两种改进的自适应多项... 详细信息

电离层相位污染使天波超视距雷达杂波频谱展宽,影响舰船等低速目标检测。针对这一问题,近年来发展了基于分段多项式相位建模和高阶模糊函数的(HAF)解电离层污染算法,如何合理地选取模型阶数是该算法的核心。给出了两种改进的自适应多项式建模阶数选择方法。并利用仿真方法进行了验证,结果表明:基于高阶模糊函数变换性质的频域和时域阶数选择方法的计算量较现有算法有较大提高,且频域法可在较低信噪比下准确判断多项式阶数。

关键词：电离层相位污染多项式相位建模多项式阶数相位污染校正

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MIMO-OTH雷达参数估计与干扰抑制研究

MIMO-OTH雷达参数估计与干扰抑制研究

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作者：李茂电子科技大学

学位级别：博士

近几年,多输入多输出超视距(Multiple Input Multiple Output over the Horizon,MIMO-OTH)雷达成为天波超视距雷达研究领域的热点方向之一,受到了国内外学者的广泛关注。本论文主要研究了MIMO-OTH雷达原理及信号处理方法、目标和电离层... 详细信息

近几年,多输入多输出超视距(Multiple Input Multiple Output over the Horizon,MIMO-OTH)雷达成为天波超视距雷达研究领域的热点方向之一,受到了国内外学者的广泛关注。本论文主要研究了MIMO-OTH雷达原理及信号处理方法、目标和电离层参数联合估计、瞬态干扰抑制和电离层相位污染校正,本论文主要工作和贡献如下:(1)MIMO-OTH雷达原理及信号处理方法本论文建立了双基地MIMO-OTH雷达信号模型,然后建立在信号模型的基础上,从工程应用方面出发,对MIMO-OTH雷达信号处理流程和处理方法进行了研究,包括:接收数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)、发射DBF、匹配滤波、多普勒处理、恒虚警(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测和参数测量,最后本论文从双基地MIMO-OTH雷达的雷达方程出发,对双基地MIMO-OTH雷达的探测性能进行了讨论。(2)MIMO-OTH雷达目标和电离层参数联合估计传统天波超视距雷达电离层参数由电离层探测设备探测,雷达利用探测得到的电离层参数进行目标参数估计,电离层参数的精度严重影响目标参数的估计性能。本论文提出了利用电离层探测设备输出值和雷达回波信号,对目标和电离层参数进行联合估计的思想,推导了电离层参数先验信息未知和电离层参数先验信息已知两种场景下的联合估计器和估计器的性能下界,联合估计器有效利用了雷达回波信号中的电离层信息,提高了目标参数和电离层参数的估计精度,同时,本论文给出了选择传统估计方法和联合估计器的准则。(3)基于低秩矩阵元素补全的瞬态干扰抑制天波超视距雷达工作环境复杂,外部干扰和噪声严重,其中瞬态干扰是天波超视距雷达的常见干扰,严重影响雷达的性能。现有的瞬态干扰抑制方法一般需要先进行杂波抑制,但是在实际雷达系统中,由于电离层的相位污染,相邻方位-距离-多普勒单元杂波的相关性较差,使得杂波抑制不彻底,影响瞬态干扰抑制效果。本论文提出了基于矩阵元素补全的瞬态干扰抑制算法,该方法不需要预先抑制杂波,同时该方法在抑制瞬态干扰的同时,能有效抑制噪声,提高信噪比。(4)基于低秩矩阵分离的瞬态干扰抑制虽然基于矩阵元素补全的瞬态干扰抑制算法较传统方法,有较好的抑制效果,但是仍然需要利用门限方法检测瞬态干扰的位置,在瞬态干扰比较弱的场景下,难以检测弱干扰的位置。为此,本论文提出了基于低秩矩阵分离的瞬态干扰抑制算法,该方法不需要进行干扰位置检测,直接利用瞬态干扰的稀疏性,通过低秩矩阵分离算法将瞬态干扰分离,同时,该方法能有效抑制弱瞬态干扰和噪声。(5)基于多级泰勒展开的电离层相位污染校正电离层状态随时间变化,引起雷达信号相位调制,造成多普勒谱展宽,掩盖慢速目标,因此,在慢速目标检测前,需要校正电离层引起的相位调制。由于电离层相位调制与时间为非线性关系,现有的相位污染校正算法,首先一般对数据进行分段,然后分别对各段进行相位估计和污染校正,但是在实际应用中,数据分段准则很难确定。为此,本论文提出了基于多级泰勒展开的电离层相位污染校正算法,该算法将电离层相位进行多级泰勒展开,然后利用交互式多模型算法,估计电离层扰动相位,最后利用相位估计值进行电离层相位污染校正,该算法不需要进行数据分段,同时具有较好的相位污染校正效果。

关键词： MIMO-OTH雷达联合估计瞬态干扰抑制矩阵元素补全矩阵分离相位污染校正

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混合体制高频超视距雷达抗电离层干扰方法研究

混合体制高频超视距雷达抗电离层干扰方法研究

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作者：姜维哈尔滨工业大学

学位级别：博士

超视距雷达具有大范围的监视能力，主要用于预警，是低空防御的一种有效探测手段；同时也可用于探测海面舰船等目标、采集海面环境数据等，因此也是实时监测专属经济区的有效手段。混合体制高频超视距雷达则是一种采用天波发射-地波接... 详细信息

超视距雷达具有大范围的监视能力，主要用于预警，是低空防御的一种有效探测手段；同时也可用于探测海面舰船等目标、采集海面环境数据等，因此也是实时监测专属经济区的有效手段。混合体制高频超视距雷达则是一种采用天波发射-地波接收工作模式的新体制雷达，这种混合体制雷达系统的提出是希望可以同时发挥高频天波超视距雷达和高频地波超视距雷达的优势，弥补各自的缺陷，进一步提高雷达的工作性能。由于电离层在雷达系统工作过程中扮演着不可忽视的角色，因此电离层对于工作在高频波段的混合体制雷达系统也会产生各种影响。一方面，电离层运动造成的电离层污染会导致雷达回波谱的多普勒展宽，其中海杂波的展宽会淹没 Bragg峰附近的海面舰船等慢速目标；另一方面，电离层杂波的产生则会导致雷达回波谱噪声基底的抬高，有可能会淹没不同距离上存在的目标。因此电离层的存在会降低混合体制雷达的目标探测能力，影响雷达系统的整体性能，限制其应用和推广。\n 现在还没有人专门研究电离层对这种混合体制雷达系统的影响，因此相关内容和抑制电离层干扰技术的研究就成为了混合体制雷达系统需要解决的关键问题。本文在介绍混合体制高频超视距雷达系统的基础上，研究了电离层对混合体制雷达系统的各种具体影响，并且分别给出了相应的抑制方法。本文将针对上述问题展开研究，全文的主要内容如下：\n 1.本文对这种混合体制雷达系统的相关基础理论进行了研究。结合混合体制高频超视距雷达的特点，讨论了电离层对混合体制雷达系统的影响，并且分析了各种影响的特点。\n 结合混合体制高频超视距雷达系统的几何布局特点解释了系统的基本工作原理，同时给出了系统对应的雷达方程，推导了系统的定位原理，并分别在考虑地球曲率和忽略地球曲率的情况下分析了系统的定位精度。选择了适合本系统工作的信号形式，还讨论了用于对数据进行常规处理的距离处理方法和多普勒处理方法的原理和用途。这些内容为后续的研究奠定了基础。\n 介绍了电离层的分层结构、各层的特点和电离层杂波的产生原理等。分别从混合体制高频超视距雷达的天波发射过程和地波接收过程这两个角度出发，讨论了电离层对混合体制雷达系统造成的两种主要影响，即电离层扰动（相位污染）导致的回波谱展宽和电离层杂波导致的噪声基底抬高。同时，分析了每种影响的产生和作用原理，并且分别与电离层对高频天波雷达和高频地波雷达造成的影响进行了对比。结果表明它们的区别主要在于：高频天波雷达中是双程污染，混合体制雷达系统中则是单程污染；高频地波雷达中包含垂直向电离层杂波和水平向电离层杂波，混合体制雷达系统中则仅包含垂直向电离层杂波。\n 在混合体制雷达系统的背景下，针对实验雷达系统实测数据处理结果中观察到的海杂波展宽等现象，分析了产生这些现象的机理，并利用实测数据对这些理论进行了验证。即海杂波的展宽是电离层污染和双基地角的共同作用造成的，同时海杂波的展宽程度受双基地角的影响随不同方位轻微变化。针对实测数据处理结果中出现于特定高度范围的电离层杂波，提出了扩散Es层杂波的概念将其归类。利用多重信号分类法（MUSIC），通过对大量雷达回波数据进行处理和分析，得到了混合体制雷达系统中电离层杂波的方向性特性。即占据较少距离单元的电离层杂波具有一致性的方向性；占据较多距离单元的电离层杂波则不具有。此外，还研究了其方向性特性不会随工作频率变化的特点。这些结果将是研究抑制电离层干扰方法的重要依据。\n 2.针对电离层污染问题，给出了基于分段多项式建模的电离层污染校正算法。\n 在原有基于分段多项式建模的电离层相位污染校正方法基础上，结合实验雷达系统所获实测数据的相位污染特点，针对原有方法部分处理细节上的不适用性，分析给出了相位缓变信号应采用的分段原则。根据分段后每段数据的相位变化情况，提出了改进的阶数选择方法，降低了原有算法的复杂度，提高了算法效率，特别是对于实际数据中常出现的分段后每段数据相位变化很小的情况，算法的改善效果更加明显。同时，对于相位补偿时可能出现的相位残差跳变对补偿效果的影响进行了分析，并给出了相应的跳变补偿方法，即对相位残差的跳变进行平滑处理。此外，还分析了电离层幅度污染对回波信号的影响，并提供了初步的补偿方案。给出了电离层污染校正算法的完整实现流程，实测数据的处理结果表明了算法的有效性，也表明该算法更适合应用于工程实际。\n 3.针对电离层杂波问题，研究了基于自适应阵列的电离层杂波抑制方法。\n 介绍了自适应阵列处理技术的相关理论，根据混合体制雷达系统的实际情况，选择了利用原有天线阵元的最小均方自适应阵列作为本文算法研究的基础。基于算法要实现的目的，利用大量的实测数据，分析并选择了算法中适合实际雷达系统的最优权值定义。分析了算法对实测数据中海杂波的影响，根据是否需要保留海杂波信息，分别给

关键词：混合体制超视距雷达抗电离层干扰定位精度相位污染校正

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