分布式天波超视距雷达体制研究

论述了天波超视距雷达及多输入多输出体制近年来的发展和研究状况.同时,从分布式天波超视距雷达所面临的任务需求和技术体制等方面展开分析,给出了雷达系统架构以及2种配置方式,并就其资源配置和信息融合进行了设计.最后,根据技术难点和成熟度提出了分布式天波超视距雷达"三步走"的技术发展路线及相应的阶段目标,对其中的关键技术还进行了评述.     

天波超视距雷达中流星余迹干扰模型

已获得的实测数据表明,天波超视距雷达在3MHz-30MHz的工作频段内存在明显的流星余迹干扰.流星余迹干扰会对天波超视距雷达探测目标的距离和多普勒信息造成负面影响,严重时会影响到天波超视距雷达的正常工作.根据流星余迹的散射特性,结合天波超视距雷达的工作方式,建立了流星余迹干扰模型,为在天波超视距雷达中研究抑制流星余迹干扰技术提供了帮助.仿真结果与实测数据基本一致,验证了模型的有效性.     

短波超视距雷达

天波超视距雷达是利用高频无线电波经电离层反射,能探测到距离大于3000公里的自然目标与人为目标。近来,天波超视距雷达的遥感技术在一些国家中已有了进展。本文阐明天波超视距雷达的一些特点,并介绍美国国际斯坦福研究所(SRI)管理的世界上最先进的天波超视距雷达概貌,还指出了天波超视距雷达的一些应用例子及各国研制动向。     

天波超视距雷达作战效能评估研究

根据天波超视距雷达的作战任务和战技术性能,建立了天波雷达作战效能评估指标体系.针对天波雷达作战效能评估涉及因素众多且具有信息模糊和不确定的特点,提出了一种基于云模型和证据理论的天波雷达作战效能评估方法.该方法运用折扣证据融合规则合成专家意见实现权重和定性指标值确定,并将权重和指标值转化为云模型,再按云运算规则进行层次运算得到最终评价结果.实例表明,该评估方法有效可行,为天波超视距雷达的作战效能评估提供了新的思路.     

天波超视距雷达目标RCS模拟新方法

基于天波超视距雷达探测距离远、覆盖范围大和受外界环境影响等特点,提出了一种利用可移动式应答机模拟天波超视距雷达目标雷达反射截面(RCS)的方法,并对所模拟的RCS的精度进行分析,提出精度校准办法。车载移动应答机具有机动性强、结构简单的优点,若用来模拟目标的雷达反射截面,并利用到天波超视距雷达探测威力的评估中,则能获得较好的效果。     

《超视距雷达技术》

本书是“雷达技术丛书”中有关超视距雷达工程技术的一本专著。本书从超视距雷达的各种特性（环境特性、传播特性、目标特性、干扰特性及信号检测特性等）分析入手,阐述了天波超视距雷达、地波超视距雷达与微波雷达利用大气波导超视距探测的主要性能、应用范围及设计特点。本书针对这三类超视距雷达的电波传播途径的不同,分别叙述了工程设计难点及解决的途径,并为工程设计提供了大量资料和数据,形成了新的写作体系。     

高频认知信息系统环境感知与架构设计

认知雷达作为一种新型雷达概念,可全面提升雷达系统能力,是雷达技术发展的重要方向。针对天波超视距雷达小、慢、低可探测目标检测和现有软、硬件系统性能限制等难题,探讨了认知天波超视距雷达的高频认知信息系统实时环境感知机制,仿真分析了天波雷达外部环境的复杂多样性,分析了提升系统主动适应外部环境非平稳变化能力的方法,给出了层次化的感知与探测一体化系统架构设计,为认知天波超视距雷达智能信息处理系统研制与算法研究提供参考。     

天波超视距雷达作战效能综合评估研究

为全面准确评估天波超视距雷达作战效能,提出了一种基于模糊层次决策的天波超视距雷达作战效能综合评估模型。建立了一种较为系统的天波超视距雷达作战效能综合评估指标体系。将层次分析法与模糊综合评判方法应用到雷达作战效能评估中,介绍了作战效能评估方法和步骤,最后以某型天波超视距雷达为例进行了实例应用与分析。结果表明,该评估模型实用有效,为天波超视距雷达的研制、改进、优化部署以及作战使用提供了辅助的决策依据。     

天波超视距雷达数据处理算法综述

数据处理是天波超视距雷达实现目标探测的关键技术之一。首先给出了天波超视距雷达数据处理所面临的困难,总结了数据关联、航迹融合、坐标配准、性能评估、杂波建模等,对新技术的发展进行了探讨,并指出检测前跟踪、雷达与环境系统一体化处理、基于多输入多输出的天波超视距雷达数据处理、测试与评估、协同处理与多源信息融合等将是天波超视距雷达数据处理的主要发展方向。     

基于AHP法的天波超视距雷达作战效能评估模型

根据天波超视距雷达的工作特性和作战任务,运用层次分析法,给出了天波超视距雷达作战效能评估指标的层次结构,确定了各效能指标及相对权重的计算方法,得出了天波超视距雷达作战效能评估的数学模型,为该雷达的发展改进及作战使用提供辅助的决策依据。     

OTHR数据处理仿真系统的设计与实现

主要描述了天波超视距雷达数据处理仿真系统的设计框架、模型建立及系统实现的内容。针对天波超视譬雷达的特点，采用了相应的模型来仿真电离层各类效应对回波的影响，将其体现至数据处理输入端的点迹数据中。Matlab平台下实现了上述系统，在设计中充分体现了兼容性和可扩展性，为天波环境下数据处理新算法的开发和设计提供了一个集成化的环境。     

低纬地区天波雷达系统时间可用度研究

讨论了天波雷达三个与时间有关的“可用度”的区别。强调这种新体制雷达传播媒质电离层是不均匀、各向异位、色散随机介质,雷达传播信道是非线性时变信道,以及天波雷达工作环境的十分复杂性。给出了低纬度地区天波雷达的信道可用度研究方法和实例。研究了给定一定设备能力的天波雷达系统探测不同目标的时间可用度的计算方法和实例,并指出环境噪声对可用度的影响。     

脉间二相编码雷达信号的二维处理

超视距雷达系统广泛应用于高频返回散射探测领域,而雷达波形设计则是高频超视距雷达的重点研究课题之一.研究了一种高重复频率脉间二相编码脉冲雷达波形,并提出了针对这种雷达波形的二维信号处理方案.仿真结果表明,新方案能有效地抑制距离旁瓣,提高回波信号检测目标的动态范围.     

A new multibeam receiving equipment for the Valensole skywave HFradar: description and applications

The Valensole HF skywave radar, used since 1960 for remote sensing of geophysical media, has recently been upgraded by installation of a multireceiver system used with linear receiving arrays. The antenna elements are combined in subarrays and each of them is connected to a receiver. A new radar controller has been designed to allow for the automatic control of individual antenna elements. The purpose of this paper is to present this installation and the scientific goals which led the authors to build it. To illustrate the improved remote sensing capabilities of the multireceiver configuration, as compared to a single receiver system, the authors describe new results recently obtained in sea-state remote sensing applications and in ionospheric studies. This system has been built at a relatively low cost as allowed by a university budget     

天波雷达中抑制距离多跳回波的波形设计方法

高频天波超视距雷达所独有距离多跳现象,使得位于雷达威力覆盖范围以远的杂波通过地面与电离层的多次反射进入到雷达的接收阵列。该距离多跳回波在某些特定的距离单元呈现较强的扩展杂波,淹没位于该区域的目标信号,形成检测盲区。采用了一种脉间相位编码波形,多跳扩展杂波经过距离-多普勒处理后会附加一个多普勒频移,从而可搬移到任意设定的多普勒区间,使原本掩盖的目标显现出来。通过实验仿真表明,该波形能够有效的移除扩展杂波,增强位于扩展杂波区目标的可视性。     

天波雷达后多普勒自适应波束形成

该文推导了短波干扰在距离-多普勒域上的解析表达式, 表现为平行于距离轴的恒幅谱脊;分析了电离层运动导致的短波干扰空间非平稳性, 其等效为各阵元上相同多普勒频点之间的幅相误差, 对自适应波束形成的影响可以忽略。在上述分析的基础上, 该文提出了天波雷达后多普勒自适应波束形成方法, 首先将各阵元接收信号变换到距离?多普勒域上, 然后在各个频点上分别进行自适应处理。实测数据处理表明该方法的干扰抑制性能良好, 稳健性也较强。      

天波超视距雷达中瞬态干扰定位方法研究

为了对抗天波超视距雷达中的瞬态干扰,现有时域算法一般有干扰定位、干扰剔除与数据恢复3个步骤,其中干扰定位的精度直接决定了后续处理的性能。目前工程中应用的固定门限方法定位精度不够,而现有文献中提出的方法运算量较大,且对参数的选择较为敏感。针对这一问题,该文提出一种迭代剔除平均检测器。此检测器将判决为干扰的样本点剔除出迭代平均的过程,并采用前-后向检测的定位方法,保证了背景估计与干扰定位的可靠性。天波超视距雷达的实测数据处理结果证明了所提方法的有效性。     

基于多维匹配场处理技术的扩展杂波抑制算法

高频天波超视距雷达通过电离层的折射作用 ,具有同时超视距监测大区域范围的能力。但是由于高频HF段的电波传输环境复杂 ,存在相位路径失真和多模式传输等多种不利因素 ,会导致接收到的杂波展宽 ,从而淹没于杂波附近的目标回波。主要讨论了位于相邻探射区域反射的一致杂波的展宽现象 ,在针对该现象的原始匹配场处理方法的基础上 ,提出了多路信号形成多维交叉相关的方法。通过实验仿真说明 ,改进后的方法能够有效地改善扩展杂波的抑制效果     

Progress toward a practical skywave sea-state radar

Recent advances in propagation modeling, ionospheric diagnostics, and signal processing have helped overcome the limitations the ionosphere imposes on sea-state measurements with HF skywave radar. Wind-direction fields in tropical storms can be routinely mapped under most ionospheric conditions, but waveheight and wave-spectrum extraction is more sensitive to ionospheric distortions and requires care in signal processing and in selecting an ionospheric path. Spot measurements with a high-resolution radar have verified its ability to measure (in order of increasing difficulty) wind-direction fields, rms waveheight, and the scalar ocean-wave spectrum at ranges up to 3000 km using one ionospheric hop. Although such a radar can in principle map these quantities over millions of square kilometers of an ocean area, the time required to do so under various ionospheric conditions remains to be determined. A minimum objective of one map of rms waveheight per day seems attainable.