非相干散射雷達(dá)波形設(shè)計(jì)與處理軟件.pdf

1、作為地球大氣層和外部空間之間的接口，電離層對(duì)人類各項(xiàng)活動(dòng)的影響不容小覷。無(wú)論是廣播、無(wú)線通信、測(cè)量、導(dǎo)航，還是空間探測(cè)，都受到電離層的重要影響。非相干散射雷達(dá)以其獨(dú)特的非相干散射探測(cè)方式，使得從地面遠(yuǎn)程探測(cè)電離層成為可能。由于探測(cè)目標(biāo)的特殊性，非相干散射雷達(dá)通常采用復(fù)雜的發(fā)射波形來(lái)進(jìn)行電離層探測(cè)。同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)處理可以大大提高整個(gè)系統(tǒng)的靈活性。本文結(jié)合我國(guó)首部非相干散射雷達(dá)的建設(shè)與應(yīng)用，深入研究了非相干散射雷達(dá)波形設(shè)計(jì)

2、，同時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套信號(hào)處理軟件。
　　首先，研究了非相干散射雷達(dá)探測(cè)原理及探測(cè)技術(shù)。分析了電離層散射譜的形成過(guò)程以及散射信號(hào)信噪比極低的特點(diǎn)，給出了噪聲校準(zhǔn)的方法。重點(diǎn)研究了模糊函數(shù)理論，推導(dǎo)出回波信號(hào)自相關(guān)函數(shù)與電離層散射信號(hào)自相關(guān)函數(shù)及模糊函數(shù)之間的關(guān)系，給出了信號(hào)處理過(guò)程中關(guān)鍵的時(shí)延剖面矩陣的概念，以及電離層回波信號(hào)自相關(guān)函數(shù)和功率譜的計(jì)算方法。
　　其次，研究了非相干散射雷達(dá)波形設(shè)計(jì)及相應(yīng)的信號(hào)處理方法。對(duì)長(zhǎng)脈沖、

3、巴克碼和二相交替碼三種信號(hào)編碼方式進(jìn)行了研究，仿真分析了各自的模糊函數(shù)。引入多相交替碼這種新的非相干散射雷達(dá)信號(hào)編碼方式，極大地?cái)U(kuò)充了交替碼可用的編碼集合，提高了波形設(shè)計(jì)的靈活性。同時(shí)，多相交替碼具有和二相交替碼類似的模糊函數(shù)和相同的距離分辨率。提出了使用跳頻編碼調(diào)制多相交替碼各組編碼的改進(jìn)方式，以減少發(fā)射脈沖組數(shù)，提高探測(cè)效率和探測(cè)精度，并給出了詳細(xì)的信號(hào)編碼及信號(hào)處理流程。
　　最后，針對(duì)現(xiàn)有非相干散射雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套信