基于海洋回波的雷达阵列通道校准新方法

高频地波雷达(GWR)使用空间谱估计中的多信号分类(MUSIC)算法估计信号到达角时,阵列天线的互耦和接收通道幅相特性的不一致直接影响到达角的分辨率、估计精度和稳定性.本文提出一种基于海洋回波的雷达阵列通道校准方法,综合考虑阵元互耦和通道失配,无需辅助信号源,从实测海洋回波数据中通过最优化的手段,来获取通道幅相补偿信息和信号到达角估计.利用福建龙海雷达站的实测数据进行计算机模拟实验,证明该方法是可行的.     

基于高频雷达二阶海洋回波的风速反演算法研究与应用

基于高频电磁波与海洋表面的散射机制,以雷达二阶散射截面方程为理论依据。首先,进行了从高频雷达二阶海洋 回波谱中反演饱和风速的算法理论近似,讨论算法运用的前提条件;其次进行了饱和风速与二阶谱峰频率的关系式推导;然后,利用高频地波雷达模拟海洋回波谱数据对算法进行了可行性验证,证明该算法特定风速范围内有较好的反演结果; 最后,将算法应用于实测高频地波雷达海洋回波多普勒谱进行了饱和风速反演,并进行了反演结果分析与误差分析。 结果分析表明:该算法在满足理论近似条件的前提下能有效提取海面饱和风速信息。     

雷达

TN95 02051525高频地波雷达基于海洋回波的通道幅度自校准方法/杨绍麟,柯亨玉,田建生,吴世才,杨子杰(武汉大学)11电子与信息学报一2 002,24(9).一1233一1237该文针对海洋回波的特性,以及高频地波雷达OSMARZOOO的实际工作性能,提出一种基于海洋回波采样数据的自适应通道幅度软件校准方法.该方法不需要辅助信号源,能针对每一距离元进行通道幅度的实时校准,校准后的空间谱质量显著提高,并能在通道失效时给出示警信息.文中给出了现场实测数据的处理结果及比较.图5参7(李)骤并进行了仿真验证,仿真结果证实了算法的有效性.图4表1参9(金TN951…     

高频地波雷达基于海洋回波的通道幅度自校准方法

针对海洋回波的特性,以及高频地波雷达OSMAR2000的实际工作性能,提出一种基于海洋回波采样数据的自适应通道幅度软件校准方法。该方法不需要辅助信号源,能针对每一距离元进行通道幅度的实时校准,校准后的空间谱质量显著提高,并能在通道失效时给出示警信息。文中给出了现场实测数据的处理结果及比较。     

一种基于海洋回波的单极子/ 交叉环天线相位校正方法

高频地波雷达(HFSWR)使用多重信号分类算法MUSIC 算法估计信号源的到达角时,接收通道幅相特性的不一致会使MUSIC 算法的分辨性能下降,甚至完全失效。文中针对单极子/ 交叉环天线提出一种基于海洋回波的相位校正方法:首先,预选出一阶谱区的大信噪比谱点;然后,结合天线三通道相位中心一致的特性进行有效谱点的筛选;最后,利用有效谱点的相位差均值估计出相位误差。将该方法应用于北部湾海域收集的实测数据处理中,验证了方法的有效性。     

FMICW高频地波海况监测雷达海洋回波信号仿真模拟检验系统

该文给出一种调频中断连续波(FMICW)高频地波海况监测雷达的仿真模拟检验系统。该系统基于FMICW高频地波雷达的工作机理,以及一阶和二阶Bragg-Doppler谱的反演原理,利用直接数字合成的技术仿真出海洋雷达回波的模拟信号,以供雷达的校准与定标之用.该系统已与FMICW高频地波雷达测海系统进行了联机测试,得到了预期的效果。     

高频地波雷达近海表面流探测初步研究

针对高频地波雷达的天线阵通常十分庞大,使得其推广应用比较困难这一特点,利用海洋回波进行了接收通道的自校准,研究了一种便携式的交叉环/单极子天线在高频地波雷达近海海洋表面流探测中的应用.采用不同工作频率观测所测得的海洋表面流的日变化规律与所探测海域的洋流特征相符合;并通过与采用相控阵接收的高频地波雷达OSMAR2000的现场对比验证试验,证明了近海海洋表面流探测可采用便携式的小天线.     

高频地波雷达电离层干扰抑制研究

高频地波雷达探测海洋状况和跟踪移动目标时,电离层干扰严重影响了雷达的工作性能.阐述了电离层干扰的来源,分析了电离层干扰的时间和空间特性,指出其在雷达相干积累时间之内在空间上具有稳定性,结合高频地波雷达OSMAR系统的阵列结构,采用分段自适应旁瓣对消的处理方法来抑制电离层干扰.对实测数据处理的结果表明该方法能够有效地抑制电离层干扰,改善海洋回波一阶峰的信噪比,从而提高了雷达对海洋的探测性能.     

利用自动识别系统信息进行高频地波雷达天线阵校正

该文提出了一种利用自动识别系统(AIS)信息进行高频地波雷达天线阵校正的方法。该方法使用高信噪比的舰船目标回波信号和目标的AIS信息解算天线阵的相位误差和增益误差。该方法的校正精度高于使用非合作目标回波的盲校正算法,同时无需部署专用信标机,并可以实现随时校正。使用高频地波雷达实测数据以及相应的AIS数据对新方法的性能进行了检验,其结果证明了新方法的优势。     

高频雷达海洋回波信号的混沌特性研究

高频波段海洋回波信号表现了非线性和频谱时变性.传统的谱分析方法,无法反映回波信号在时间上的演化规律.本文应用混沌动力学方法分析和计算了高频波段海波回波信号的混沌特性参数,并通过高频地波雷达实测数据的验证,首次得到了高频无线电波海洋回波信号呈现混沌特性的结论.这一结论对高频雷达目标探测和海态遥感研究都具有重要意义.     

近海回波压制远程高频地波雷达波形设计

针对远程高频地波雷达由于Norton衰减的影响导致接收机需要过大的动态范围的问题,提出了采用分段压地波形的设计来减小对接收机动态范围要求的方法.通过对远程高频地波雷达采用的调频中断连续波(FMICW)体制的处理过程的分析,指出利用减少近距回波的时间利用率来设计压地波;用计算机仿真探讨了该方法的近海回波压制能力,证明了其有效性.     

A Compact Direction-Finding Antenna for HF Remote Sensing

A compact four-element antenna, along with a numerical direction-finding algorithm, is analyzed using computer simulations that model sea-echo data obtained with an HF pulsed Doppler radar. The algorithm consists of closed-form expressions and is capable of deriving the angles-of-arrival for one or two signals impinging upon the antenna. Errors associated with the calculated angles are presented as a function of signal-to-noise ratio. In addition, it is demonstrated that preaveraging antenna voltages over independent data samples can decrease the angle errors and extend the range of the radar.     

HF雷达阵列信道幅相特性的一种估计方法

使用空间谱估计中的多信号分类（MUSIC）算法探测信号到达角，阵列天线互耦系数和信道相位精度直接影响到达角的精度和分辨率，对相控阵雷达无须远/近场辅助信号源估计多个信道幅相值的方法进行了研究。并将此方法用于浙江舟山高频地波相控阵雷达系统，首先对阵列天线互耦系九进行测量估计，然后对系统的信道幅相值进行了实测估计和补偿，证明使用的方法是正确的。     

高频地波雷达浪高参数提取的一种新算法

从Howell深水无表面流情况下的二阶窄波束雷达截面方程出发,提出了一种变换积分对象、不等分积分区间构成稀疏矩阵方程来反演无向浪高谱的新算法.在不同信噪比和不同海况条件下进行数值仿真,当信噪比高于35dB时,该算法有较高的反演精度.并将该方法应用于"高频地波雷达现场对比验证试验",反演结果与观测船输出结果比较,有效浪高的平均绝对误差为0.32m,并与Barrick法和Howell法进行了比较.模拟结果和实测结果都表明该反演算法的正确性和可行性.     

基于FFT的相控阵雷达校准方法

相阵控天线由于单元间互耦,器件的制造,组装误差,老化,热变形和组件更换的影响而产生幅相误差,必须进行校准和补偿。文中提出一种新的校准方法,先在相同的频率和环境条件下分别进行ＦＦＴ外校准和初次ＦＦＴ内校准确定内外场校正系数,然后在雷达使用期间只需作天线ＦＦＴ内校准就可获得理想的精度,用一２４单元实验阵列对此作了实验验证。此方法具有低设备量和高校准精度,适用于一维,二维相控阵雷达,尤其适合于机载或地面     

高频地波雷达技术及其发展趋势

介绍了高频地波雷达的功能、系统组成和工作机理,分析了国内外高频地波雷达的发展状况,并介绍了国内民用高频地波雷达的应用情况,最后给出了高频地波雷达的发展趋势。     

基于信号产生器的幅相误差分析与校正

信号产生器是雷达发射机中的关键部件。针对线性调频信号产生器，文中分析了系统的幅相误差来源以及误差对产生信号质量的影响，并建立了系统的幅相误差模型；在此基础上，分别提出了相应的幅度和相位校正措施，给出了具体的校正实现结构。仿真实验结果表明：提出的系统幅相校正方法能够有效地补偿引入的幅度和相位误差。