高频地波雷达目标检测性能与频率关系研究

高频地波雷达探测目标时是通过监视外部噪声电平来选择工作频率,其缺点是无法达到最佳的目标检测性能。为解决该问题,文中基于高频地波雷达方程分析了影响目标检测性能的各种因素,提出一种通过目标信噪比(信杂比)与工作频率之间关系的仿真计算来选择工作频率的方法。运用该方法选择工作频率能够获得较好的目标检测性能,并针对高频地波雷达探测不同类型目标时的频率选择问题进行了仿真及结果分析,并得出了相应的结论。     

一种双基高频地波雷达加权融合选频方法

T／R-R双基高频地波雷达相距较远及波束指向不同使得工作环境有较大差异,传统的选频方法很难使双基地雷达同时处在最佳工作状态,这严重影响雷达探测性能及目标检测。基于上述问题,采用基于卡尔曼滤波的加权融合算法将T／R-R双基高频地波雷达的电磁环境频谱信息进行融合,通过平均功率和方差联合最小的选频准则选出工作频段,并根据目标最大信噪比准则进行评估,从而寻找效果最好的工作频率;此外利用频谱预测方法来保证雷达能实时适应外部电磁环境变化,以此来提高雷达适应恶劣电磁环境的能力。     

中频带通采样雷达噪声频谱在线监测方法

根据线性调频中断连续波(FMICW)特点,设计高频地波雷达波形参数,实现对对象距离、速度和目标的探测,环境噪声和外部干扰频率直接影响雷达工作频率质量.研究了采用带通采样的方法,实现HF雷达噪声频谱在线监测的原理,以及频谱监测的波形设计和系统实现.使用浙江舟山实验数据进行在线处理,为雷达选择优质工作频率提供了依据,证明方法可行.     

一种双基地雷达探测性能评估的改进方法

一发两收配置下双基地高频地波雷达相对于单基地雷达的优势为提高探测精度和目标截获能力.同时, 双基地高频地波雷达作为一种大型的雷达探测系统, 影响其探测性能的因素众多, 为双基地高频雷达探测性能建立一套有效的评估体系, 对于雷达初期建设与使用过程中的维护与升级, 都具有重要的指导意义.本文结合高频地波雷达和双基地雷达各自特点, 提出了一种基于粒子群算法改进的层次分析法, 克服了传统层次分析法的判断矩阵和一致性检测分离的缺点, 提高了评估方法的可信度与可靠性, 为双基地高频地波雷达探测性能评估提供了一种较为可靠的方法.     

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.     

海上通信抗干扰技术研究

海防建设的首要目标是具备高超的卫星雷达探测和反探测技术,比如海上通信抗干扰技术中的高频地波雷达。高频地波雷达可以超视距探测高频段垂直极化电磁波,进而探测海上舰船和低空飞行目标。     

高频地波雷达工作环境对系统性能影响的分析

与常规微波雷达不同,高频地波雷达的工作体制和特点使其探测性能更多地受到外部环境因素的影响.基于高频地波雷达对海探测机理,推导了高频地波雷达方程,并综合考虑系统参数、地波传播特性、海态、环境噪声、海杂波等因素对雷达探测性能的影响,建立了用于高频地波雷达系统仿真的主要模型,对影响雷达系统探测性能的有关因素进行了仿真和分析.据此建立的仿真系统,为优化系统设计、评估系统性能提供了一个良好的环境和手段.     

高频地波雷达探测距离估算

高频地波雷达探测距离主要受环境噪声和海杂波的制约.对于环境噪声占领优或海杂波占优的情况,已有相应的距离估算公式.但对环境噪声或海杂波可比拟的情况,使用上述公式所算得的结果误差较大,对雷达总体设计会产生一定影响.文中根据环境噪声和二阶海杂波的特性,从理论上推导了噪声与二阶海杂波共同作用下,通用高频地波超视距雷达探测距离估算公式,并在给定参数情况下计算了不同时段、不同海态下雷达对舰船目标的探测距离,从而为地波雷达总体设计提供依据.     

T/R-R高频地波雷达舰船探测范围分析

基于目标回波和海杂波、大气噪声相对强度,理论分析及仿真研究了T/R-R高频地波雷达系统对舰船目标探测范围。分别分析了单基地(T/R)、双基地(T-R)高频地波雷达方程;基于T/R、T-R雷达系统海杂波理论模型,仿真了高频地波雷达一、二阶海杂波谱;提出了计算加权平均信杂比方法,从信杂比的角度分别确定T/R、T-R高频地波雷达系统的探测范围,T/R-R高频地波雷达系统的探测范围为T/R和T-R系统探测范围的组合。     

非连续谱FMCW雷达信号分析与处理

高频地波雷达工作在干扰严重的高频段,系统很难找到一段连续寂净的工作频段.为提高雷达抗干扰性能,用几个不连续的干净频带来合成系统的有效带宽.分析了一种非连续谱线性调频雷达信号;根据信号特点采用先速度后距离的二维处理方式;通过对每段信号进行分解、相位补偿、重构的方法来消除由频率跳变所引起的距离旁瓣增高,谱峰分裂、偏移等影响.仿真结果表明了该方法能有效地抑制旁瓣,实现目标的二维分辨.     

应用时频分析进行高频雷达射频干扰抑制

射频干扰是困扰高频雷达工作的难题之一.本文基于雷达基带采样信号中射频干扰和有用目标信号的时频分布的差异,提出了一种新的射频干扰抑制方法.将该方法应用于高频地波雷达的回波信号处理中,能有效地抑制射频干扰却不损失目标信号,从而使回波距离-多普勒谱的质量得到改善,大大提高了系统的抗干扰能力.该方法也可视为自动实时选频系统的一种软实现.     

天基雷达的PRF设计

天基雷达可以在全球范围内探测和跟踪运动目标,目前在军用和民用方面受到了广泛的关注。天基雷达通常采用脉冲多普勒工作方式探测运动目标。脉冲多普勒雷达可分为高、中、低脉冲重复频率（PRF）3种类型。选取PRF是脉冲多普勒雷达设计的首要问题。分析了天基雷达检测运动目标的PRF设计相关问题,并对距离和速度模糊的解算方法进行了阐述。     

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。     

高频地波舰载超视距雷达的双零点波束测角方法

在高频地波舰载超视距雷达中,雷达平台的运动导致了一阶海浪谱(Bragg谱线)的展宽.提取和检测落入此展宽区的目标是舰载条件下面临的主要困难.本文分析了Bragg谱线展宽的原因,提出了用单零点波束提取目标并用分裂的双零点波束测角的具体方法.在文章中用计算机对该种方法进行了仿真,仿真结果证明该方法作为高频地波舰载超视距雷达目标检测方法是有效的.     

具有隐身结构飞机短波散射截面

对微波雷达具有隐身作用的飞机,其形体较为复杂且表面涂敷有强吸波材料。在对一种具有隐身几何外形结构实际尺寸飞机进行计算建模的基础上,文中采用ＦＤＴＤ技术得到了两种极化状态下该飞机无涂敷时不同方向上的短波雷达截面（ＲＣＳ）值。其结果显示了这种隐身几何外形飞机在短波波段有明显的频率谐振特性、极化特性和较大的ＲＣＳ（１０￣３０ｄＢｍ＾２）,可为天波超视距雷达在选择工作频率时提供理论参考,并定量地说明天波超     

时频联合处理方法在地波高频雷达中的应用

一般采用时域或频域的方法对雷达信号进行分析。时频联合处理方法在时间-频率二维空间对信号的特性进行分析,从而进一步得到信号频谱分量在时间轴上的分布图。因此,对于具有时变频率分量的空中目标回波而言,时频联合处理方法是一种有效的分析方法。文中简要介绍了时频联合处理方法的基本方程,采用时频联合处理方法对具有多个频谱分量的混合信号、噪声加信号和高频雷达在强海杂波背景下的空中机动目标回波信号进行了分析和说明。结果表明,时频联合处理方法的应用能大大提高高频雷达对目标的探测能力。     

Detection and discrimination of radar targets

A new method for detection and discrimination of radar targets is described. The basis for this method is that the gross structure of a radar target can be identified from scattered fields of the target at harmonic radar frequencies located just in the low resonance region. This is in sharp contrast to many target signature schemes that operate at much higher frequencies and observe many of the details of the target in lieu of its gross features. Multiple frequency radar scattering data and the complex natural resonant frequencies of radar targets are integrated into a predictor-correlator processor. The method is illustrated using as target models both classical shapes and thin-wire configurations of simple geometry. Integral equation programs are utilized to calculate multiple frequency backscatter data for the wire geometries and to deduce the complex natural resonant frequencies of the wire structures. Discrete multiple frequency radar scattering data spanning a particular spectral range are shown to be desirable for optimum capability but discrimination and detection can be achieved using just two near-conventional radars, even if the radars are located at different sites and hence view the target from different aspects.     

高频雷达工作频率在线实时优化选择

根据中频带通采样雷达噪声频谱在线监测方法，实现环境噪声和外部干扰频谱在线监测。该文研究了在获得噪声频谱基础上，使用非线性优化方法获取雷达优质工作频率或频段，实现高频雷达工作频率在线实时优化选择。使用浙江舟山实验数据进行频率／频段在线寻优处理，为雷达选择优质工作频率或频段提供了依据，证明方法可行。     

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.