天波雷達電離層污染校正與測高算法研究.pdf

1、天波雷達中電離層污染校正和目標(biāo)高度估計具有非常重要的研究意義。天波雷達向空中發(fā)射高頻電波，經(jīng)過電離層反射，實現(xiàn)目標(biāo)探測。但電離層的不穩(wěn)定性會對回波造成影響，其對回波產(chǎn)生的相位污染會導(dǎo)致回波信號頻譜展寬，嚴重影響天波雷達目標(biāo)檢測性能，因此需要對回波進行電離層污染校正。另外，高度作為目標(biāo)的重要信息，可以為判斷目標(biāo)類型，管理飛機航跡，探測敵方秘密基地位置等提供依據(jù)，因此對目標(biāo)高度進行估計非常重要。目前已有的一些電離層解污染算法存在精度不夠高，

2、污染相位快變時可能失效的問題；此外天波雷達測高算法也存在估計精度不夠高，收斂速度不夠快等問題。
　　本文圍繞上述問題進行了深入研究，歸結(jié)如下：
　?。?）基于匹配傅里葉變換的電離層相位解污染研究
　　提出了一種基于匹配傅里葉變換的電離層解污染算法，該算法首先采用三次相位函數(shù)分段逼近回波，再通過匹配傅里葉變換估計污染函數(shù)，最后利用得到的污染校正函數(shù)進行電離層解污染。仿真結(jié)果表明，所提算法相對傳統(tǒng)Hankel矩陣降秩（HR

3、R）算法具有更好的解污染效果，且不需要回波成分這一先驗信息；此外該算法在電離層污染相位快變和慢變的場景下均可以取得較好的解污染效果。
　?。?）基于稀疏重構(gòu)的高精度電離層相位解污染研究
　　在上述匹配傅里葉變換解污染算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于稀疏重構(gòu)的高精度電離層相位污染校正算法，該算法將電離層相位污染函數(shù)建模為稀疏信號形式，通過快速的分裂 Bregman迭代方法求解污染函數(shù)，再利用污染校正函數(shù)進行解污染處理。仿真結(jié)果表明

4、，所提算法相對復(fù)數(shù)能量檢測（CED）算法具有更高的估計精度和更好的解污染效果；此外該算法具有較強的適應(yīng)能力，其無論是在污染相位快變、慢變的場景下還是在高雜噪比和低雜噪比條件下均能取得較好的解污染效果。
　　（3）基于電離層連接層的最大似然匹配場測高算法研究
　　給出了一種基于電離層連接層的最大似然匹配場測高算法，該算法首先建立了含連接層的電離層模型，然后構(gòu)建了關(guān)于目標(biāo)高度的似然函數(shù)，并通過求解聯(lián)合概率密度最大值對應(yīng)的高度，得