海洋环境监测高频地波雷达波形参数设计

根据线性调频中断连续波（FMICW）的原理,结合OSMAR2000雷达总体设计要求,在满足无距离混迭、无Doppler频谱混迭的前提下,兼顾其它性能指标,本文重点介绍了波形参数的设计过程。     

海洋环境监测高频地波雷达的研究现状与发展趋势

高频地波雷达作为一种海洋遥感的重要手段，已有30多年的历史，它可用于海洋表面风、浪、流等状态参数的提取，还可用于目标探测，在专属经济区的监测中，高频地波雷达具有无可比拟的优势。本文介绍了高频地波雷达的发展历史和研究现状及其应用领域，详细叙述了武汉大学研制的高频地波雷达OSMAR2000的体系结构、性能指标和信号处理方法，最后对该研究领域的发展趋势作了简要分析。     

高频地波舰载超视距雷达研究

本文介绍了国外高频地波舰连超视距雷达发展的情况,着重分析了舰载超视距雷达需解决的主要关键技术,并对该雷达的最大作用距离进行了估算。     

千兆以太网数据传输技术在数字化高频地波雷达中的应用

介绍了千兆以太网数据传输技术在数字化高频地波雷达中的应用,说明了具体的实现方法,验证了在数字化高频地波雷达中应用千兆以太网数据传输技术的正确性。     

DDS技术在数字化高频地波雷达频率合成器中的应用

介绍了如何使用DDS技术完成数字化高频地波雷达频率合成器的设计。通过对该频率合成器指标的测试,验证了使用DDS技术设计频率合成器的正确性。     

地波雷达海洋环境监测中的技术及应用

地波雷达利用短波（3~30MHz）在导电海洋表面绕射传播衰减小的特点,采用垂直极化天线辐射电波,能超视距探测海平面视线以下出现的舰船、飞机、冰山和导弹等运动目标,作用距离可达300km以上。同时,地波雷达利用海洋表面对高频电磁波的一阶散射和二阶散射机制,可以从雷达回波中提取风场、浪场、流场等海况信息,实现对海洋环境大范围、高精度和全天候的实时监测。在海洋环境监测领域,地波超视距雷达具有覆盖范围大、全天候等特点。在气象预报、防灾减灾、海洋工程等方面有广泛的应用前景。     

高频地波雷达发射机监控系统设计

针对高频地波海态雷达的特点以及雷达远程监控的需求，提出了一种基于DSP和CPID技术的雷达发射机监控系统设计方案，详细介绍了发射机监控系统的软硬件设计。该监控系统用于实时监测高频地波雷达发射机的运行状态和发射波形，对发射机实施自动故障检测与远程控制。本设计中利用DSP完成高速数据采集与处理，利用CPLD完成高速串行数据通信；采用了间断采集、连续传输的方法对发射机进行监测，降低了串行通信传输的数据量，进而保证监测与控制操作的实时性。     

高频地波超视距雷达的超分辨处理

由于工作在高频段，高频地波超视距雷达的角分辨力较差，尤其是当阵长受限时。本文从实际出发，提出了一种利用最小方差信号无畸变响应波束形成实现超分辨的方法，单目标实测数据及部分仿真目标数据的处理结果表明了其有效性。     

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.     

基于MUSIC算法高频地波雷达的角分辨率

给出了基于MUSIC方法估计海洋表面径向流方位(DOA)时，高频地波雷达角分辨率的定义、误差及其估计方法。讨论了海洋回波信噪比、样本数、阵元数等因素对海流角分辨率的影响，根据实际情况对上述影响进行了模拟，结果符合项目要求。     

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。     

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。     

基于对应分析的高频地波雷达干扰检测方法

针对高频地波雷达回波信号距离谱特征,采用对应分析法和聚类分析法实现干扰的自动检测.采用对应分析对信号进行时间域和距离域的特征分离,采用聚类分析对特征进行分类,自动识别射频干扰、电离层干扰、信号、噪声,确定干扰所在的时间和距离.利用该方法连续计算了三个月的雷达实测数据,获得了射频干扰和电离层干扰的变化特征.     

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.     

基于高频地波雷达的海水电导率反演

温度、压力和电导率是表征海水性能最主要的三个物理量,研究海水电导率的分布与变化,有助于人们深入研究海水电磁特性及化学组成. 文中建立了一种基于高频地波雷达的海水电导率反演机制,利用高频电磁波的海面衰减特性,通过分析高频地波雷达在海面不同雷达观测元间的附加衰减数据,结合区域验证过的电波衰减方程,建立海面电导率和地波Norton衰减因子之间的单调对应关系模型,进而获得沿岸海洋表面电导率的分布信息. 实验结果表明：利用高频地波雷达遥感海面电导率具有可行性.     

利用分数阶Fourier变换抑制高频地波雷达中线性调频干扰

高频地波雷达( HFGWR)受到严重的射频干扰影响。单频射频干扰在接收信号中体现为高强度的线性调频信号,从而污染所有距离元。为抑制射频干扰,通过分析其频率特征,使用分数阶傅里叶变换( FRFT)将原始信号转换到分数阶傅里叶域,对射频干扰对应的谱峰置零,达到抑制干扰的目的。该方法的优点在于抑制射频干扰的同时无损干扰位置处的回波信号,无需重构信号。实测数据分析表明：FRFT不仅能有效抑制射频干扰,信噪比提高可达10 dB以上,而且其计算复杂度较小,满足雷达实时工作要求。