一种新体制的高频地波雷达设计与实现

传统高频地波雷达接收机与天线阵列由长电缆连接,存在成本高、架设难、不易维护等问题。本文提出了一种新体制的高频地波雷达系统,该系统将多通道接收机分为多个装配在接收机天线附近的独立的单通道接收单元,接收单元与天线之间采用短电缆连接模式,各个接收单元之间通过GPS/北斗进行时钟同步,通过无线方式进行参数配置和数据传输。在完成单通道接收单元设计与实现后,通过闭环实验和海边现场实验对整个新系统进行了检测,得到了稳定的海洋回波,证明了新体制雷达系统的可行性。     

数字化高频地波雷达系统优化设计

从高频地波雷达的核心信号系统入手,对传统的模数混合型系统存在的问题进行了分析,提出了一种基于射频直接采样、采用数字化技术和软件无线电技术的雷达系统优化设计方案,并对该方案进行了分析、论述和实际验证。验证结果表明,全数字化高频地波雷达系统的灵敏度、线性动态范围和系统信噪比等重要性能指标均明显优于采用模数混合技术的高频地波雷达系统。     

基于矩阵奇异值分解的高频雷达瞬态干扰抑制

雷电等瞬态干扰严重影响了高频雷达的工作性能,必须加以抑制。该文提出了基于矩阵奇异值分解的高频雷达瞬态干扰抑制方法。该方法将高频雷达回波信号分段构造成矩阵并进行奇异值分解,首先根据矩阵有效秩的大小判断雷达回波中是否存在瞬态干扰,然后利用奇异值分解的正交性实现雷达回波的正交分解,使瞬态干扰分离出来,以利于检测,最后通过建立线性预测的全极点自回归模型对瞬态干扰位置处的回波信号予以恢复。实测数据处理结果表明该方法是有效的。     

跳频通信和捷变频雷达跳频码的混沌特性

该文通过对实测跳频通信和捷变频雷达跳频码的混沌动力学特征量,如奇异吸引子、最大李亚普诺夫指数、关联维数的分析和计算,说明了跳频通信和捷变频雷达跳频码确实具有混沌特性,是一种混沌现象。这对从理论上认识跳频通信和捷变频雷达跳频码的本质,具有重要的理论意义。     

单双基地复合高频地波雷达网定位精度分析

单基地高频地波雷达易受到电子干扰、隐身武器等威胁,建立单双基地复合高频地波雷达网是解决这一问题最易工程实现的途径。该文首次以单双基地复合高频雷达网为背景,针对高频地波雷达沿海面绕射的特点采用曲面定位分析推导和仿真系统的探测精度,给出定位精度曲线,并得到单双基地复合高频地波雷达网各测量子集在不同探测区域的精度分布,为高频雷达组网的探测、跟踪及融合提供理论基础。     

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。     

高频雷达回波信号去电离层污染

高频雷达回波信号受到电离层污染从而影响了雷达的探测性能，因此需要进行去污染处理。该文通过对高频雷达信号处理过程的分析，阐明了电离层扰动对回波信号污染的机理。根据电离层污染具有高度空间相关性的特点，将成像雷达中的秩-相位误差估计聚焦方法适当修正后应用于高频雷达回波信号去电离层扰动污染。仿真研究证明了该文方法的良好去污染效果。     

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。     

高频雷达自适应波束形成抗干扰研究

高频波段上分布的大量短波信号降低了高频雷达的探测性能,需要采用自适应波束形成技术加以抑制。但是,在高频雷达的相干积累时间内,短波干扰经过电离层反射传播后通常会呈现明显的空时非平稳性。为了适应这种非平稳性,要求在相干积累时间内自适应权向量应是时变的,同时能保持杂波的相干性。提出了基于递归最小二乘(RLS)的高频雷达自适应波束形成方法。该方法兼顾了短波干扰抑制和杂波相干性保持,而且递归运行,收敛速度快,数值稳定性高。实测数据处理证明了该方法的有效性。     

高频雷达海洋回波谱特性及影响其质量的因素

本文从高频雷达海洋回波说形成机理出发，分别讨论了海态，电离层等对高频雷达海洋回波谱的影响。     

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.     

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     

基于DRM 数字调幅广播的高频外辐射源雷达实验研究

该文介绍了利用新近研制的全数字主被动一体化高频地波雷达系统,开展我国首次基于DRM (Digital Radio Mondiale)数字调幅广播的高频外辐射源雷达(HF Passive Bistatic Radar, HFPBR)实验研究的情况。论述了该体制雷达的理论、关键技术、探测设备和外场实验,给出了不同条件下(包括地波模式、天波模式、天地波混合传播模式)的典型探测结果,在国际上首次从实验上证实了利用DRM 广播信号实现超视距无源探测的技术可行性,为该探测技术的发展奠定了理论与实验基础。      

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。     

高频雷达海杂波的多重分形建模方法研究

将多重分形理论引入高频雷达海杂波建模,提出了一种新的高频雷达海杂波的时域多重分形模型。对比分析了实测数据海杂波、分数布朗运动(FBM)模型和多重分形模型的质量指数函数和奇异指数,结果表明:该多重分形模型与实测数据具有相似的多重分形性。此外,通过对韦布尔分布、对数正态分布和瑞利分布三种最常用海杂波的概率密度函数的比较分析,并利用修正的柯尔莫哥洛夫-斯米尔洛夫(K-S)统计检验,得出了高频雷达海杂波的多重分形模型具有先验的统计特性的结论,从而进一步证明了该多重分形模型的合理性和有效性。     

基于分形特征的高频雷达目标检测技术

在现代化战争中,高频雷达起着越来越重要的作用,同时由于各种强杂波的干扰,对高频雷达目标(小目标)的检测需要寻找更好的算法.针对传统相干积累算法对高频雷达舰船目标检测的不足,文中提出了一种基于分形特征的高频雷达目标检测的新方法,利用合维数法计算分形维数,给出了自适应检测门限.在实测数据基础上对分形算法进行验证,实验结果表...     

高频外辐射源雷达一阶海杂波建模及仿真

高频外辐射源雷达是典型的双基地雷达,双基地海杂波建模及仿真对于该雷达具有重要的研究价值。该文首先建立了双基地高频雷达一阶海杂波时域信号模型,并给出了详细推导过程。然后根据已建立的信号模型,提出一种采用带通滤波和希尔伯特变换仿真一阶海杂波的新方法。仿真结果验证了该信号模型及其仿真方法的有效性。      

高频雷达射频干扰自适应对消

针对高频雷达中存在的射频干扰空间结构非平稳特性,Fabrizio提出了一种干扰抑制方法.然而,该方法忽视了对目标信号相干积累的影响.本文分析了这种影响,在此基础上提出了一种新型的天线方向图综合算法,并进一步将其应用到射频干扰自适应对消中.仿真结果表明本文的方法较大地改善了高频雷达的工作性能.     

基于多频信息融合的高频雷达目标检测

针对高频雷达面临的干扰严重、目标雷达散射截面(Radar Cross-Section, RCS)起伏等问题, 提出将靶场雷达中的多频探测技术引入高频雷达, 大幅降低了干扰和RCS起伏对雷达系统目标检测能力的制约, 同时提出了一种基于非相干积累的多频信息融合技术, 将多频点数据在速度域上进行非相干积累, 获得高信噪比, 进一步提升高频雷达目标检测能力.通过仿真和实测数据验证, 上述方法能够在原有信噪比基础上得到提升, 与理论值相近.证明该方法有效.     

高频雷达抑制冲击干扰的研究与实验

工作在高频波段的超视距雷达如何换制雷电,无线电通信等信号的冲击干扰是目前国内外尚未解决的问题。本文首次揭示了这种干扰在雷达多普勒域存在的奇异性特征,并根据这种特征提出了在多普勒域检测冲击干扰的小波分析方法和高频雷达抑制冲击干扰的方案。现场实验结果表明这种方法简便有效。本文从理论上解决了在窄带相关系统中检测冲击干扰的问题,工程上实现了高频雷达对冲击干扰的抑制,从而提高了这种雷达的生存能力。