基于二維陣的高頻地波雷達(dá)電離層雜波抑制.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TN958.93學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開工學(xué)博士學(xué)位論文學(xué)博士學(xué)位論文基于二維陣的高頻地波雷達(dá)電離層雜波抑制博士研究生：田文龍導(dǎo)師：許榮慶教授申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：信息與通信工程所在單位：電子與信息工程學(xué)院答辯日期：2012年12月6日授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要高頻地波雷達(dá)利用高頻波段電磁波沿海面繞射傳播的特點(diǎn)探測視距之外的海面艦船和低空飛行器，可以實(shí)現(xiàn)全天候、大面積的海域監(jiān)

2、測，目前已有多國研制并裝備了高頻地波雷達(dá)。電離層雜波是影響高頻地波雷達(dá)探測能力的最大障礙，電離層雜波抑制問題是高頻地波雷達(dá)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。現(xiàn)有大多數(shù)高頻地波雷達(dá)采用一維陣，基于一維陣和一維自適應(yīng)處理的雜波對消算法只能有效利用目標(biāo)回波與雜波信號在方位角上的差異，限制了高頻地波雷達(dá)的電離層雜波抑制能力。針對該問題，許多研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了在高頻地波雷達(dá)中應(yīng)用二維陣的初步研究，希望利用二維陣與二維自適應(yīng)處理進(jìn)一步提高高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)的電離

3、層雜波抑制能力，但相關(guān)研究尚處于探索階段，尚未投入應(yīng)用?；谏鲜霰尘?，本文對基于二維陣的高頻地波雷達(dá)電離層雜波抑制進(jìn)行了探索性的研究。全文主要研究內(nèi)容如下：1.基于長期觀測和大基于長期觀測和大批電離層雜波實(shí)測數(shù)據(jù)對電離層雜波的特性進(jìn)行詳細(xì)分批電離層雜波實(shí)測數(shù)據(jù)對電離層雜波的特性進(jìn)行詳細(xì)分析。析。作為電離層雜波抑制方法設(shè)計的基礎(chǔ)，本文首先對電離層雜波的傳輸路徑以及時域、頻域、空域特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并總結(jié)了電離層雜波抑制的難點(diǎn)。重點(diǎn)對電

4、離層雜波在“方位俯仰”二維角度空間中的分布特性進(jìn)行了分析，比較了高仰角雜波、低仰角雜波、多來向雜波、平穩(wěn)雜波、高度時變雜波等多種電離層雜波的特性，并對電離層雜波與海面目標(biāo)回波的空域特性進(jìn)行了對比，為電離層雜波抑制方法的設(shè)計提供了可靠依據(jù)。2.對高頻地波雷達(dá)天線陣校正對高頻地波雷達(dá)天線陣校正問題進(jìn)行研究問題進(jìn)行研究。高頻地波雷達(dá)天線陣校正是實(shí)際工程中必須面對的問題，天線陣誤差過大將影響雷達(dá)測角精度和雜波抑制效果。本文分析了現(xiàn)有高頻地波雷達(dá)

5、天線陣校正方法的特點(diǎn)，總結(jié)了高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)以及電離層雜波抑制算法對陣列校正方法的要求。針對二維陣，尤其是不規(guī)則二維陣，提出了采用大信噪比艦船目標(biāo)回波和自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)實(shí)施高頻地波雷達(dá)天線陣校正，該方法對大信噪比艦船目標(biāo)的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)與AIS數(shù)據(jù)實(shí)施時間同步和身份匹配，利用AIS信息解算目標(biāo)真實(shí)方位，進(jìn)而估計陣列相位誤差和幅度誤差，可實(shí)現(xiàn)高精度、低成本、可隨時實(shí)施的天線陣校正，可在無需部署專用校正源(信標(biāo)機(jī))的情況下得到較高的