發(fā)布時間：2020-05-22 05:24

【摘要】：高頻地波雷達(dá)的工作頻段為3-30MHz,處于該頻段的電磁波在海洋表面?zhèn)鞑r能量衰減小,利用該特性,高頻地波雷達(dá)可對包括低空飛行物和艦船在內(nèi)的海面目標(biāo)實現(xiàn)超視距探測,同時,還給海洋動力學(xué)參數(shù)監(jiān)測及海洋資源開發(fā)提供了有利的條件。因此,有關(guān)高頻地波雷達(dá)的相關(guān)科研問題成為越來越多國家的研究熱點。但是,高頻雷達(dá)的工作頻段決定了其在工作過程中會受到多種干擾的影響,這些干擾可能來自于短波電臺,也可能來自于雷電等自然現(xiàn)象。這些干擾的存在,嚴(yán)重影響了雷達(dá)設(shè)備的正常工作,不利于目標(biāo)檢測。目前制約著高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)性能提升的最大因素是高頻電磁波的傳播介質(zhì)電離層,經(jīng)電離層遠(yuǎn)距離傳播而產(chǎn)生的電臺干擾,其時變、不穩(wěn)定的特點,給干擾抑制帶來了極大困難。本文圍繞電離層干擾的空域抑制問題展開研究,主要工作歸納如下:首先,分析了目前應(yīng)用較廣的短波信道Watterson模型產(chǎn)生空域非平穩(wěn)性的原理,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合短波干擾經(jīng)電離層的傳播過程,建立了一個新的電離層相干干擾模型。并將兩模型與實際干擾空域特點進(jìn)行比較,仿真結(jié)果表明:新的電離層相干干擾模型在空域非平穩(wěn)方面的特性更符合實際傳播結(jié)果。其次,針對常規(guī)自適應(yīng)波束形成算法在抑制非平穩(wěn)電離層干擾時存在的問題,本文提出了一種基于壓縮感知和先驗信息的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法。該算法首先利用壓縮感知DOA估計方法,結(jié)合期望信號所在的角度區(qū)域這個先驗信息,對存在誤差的期望目標(biāo)方向?qū)Я窟M(jìn)行修正。接著繼續(xù)利用該先驗信息重構(gòu)采樣協(xié)方差矩陣,得到一種剔除期望目標(biāo)信息,僅含有干擾及噪聲信息的采樣協(xié)方差矩陣。仿真結(jié)果表明:相比于原有的穩(wěn)健算法,該算法具有更好的魯棒性和更高的輸出信干噪比。最后,對另一類非平穩(wěn)干擾抑制算法:分段自適應(yīng)波束形成算法進(jìn)行研究。分析并比較了幾種傳統(tǒng)非平穩(wěn)干擾抑制算法性能,并對此類算法產(chǎn)生影響目標(biāo)檢測的多普勒展寬的根本原因進(jìn)行研究,提出了一種新的基于海雜波保持的電離層相干干擾抑制算法。仿真結(jié)果表明:該算法可以在抑制非平穩(wěn)相干干擾的同時抑制海雜波展寬,彌補了傳統(tǒng)方法存在的問題。
【圖文】：

圖 2-1 高頻地波雷達(dá)信號處理框圖對整個流程進(jìn)行描述：首先由雷達(dá)發(fā)射機發(fā)出 LFMCW 信號，再由放大器放大到一定倍數(shù)后利用天線發(fā)射到空中，經(jīng)目標(biāo)反射后進(jìn)入接收天線，將進(jìn)入到接收系統(tǒng)的信號與發(fā)射機產(chǎn)生的 LFMCW 基準(zhǔn)信號進(jìn)行混頻并進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，最后對采樣后的信號進(jìn)行二維 FFT 處理，得到距離頻率和多普勒頻率，，將該結(jié)果進(jìn)

二維FFT后目標(biāo)的距離-速度-幅度三維譜
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN958

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 糜凌飛;;多徑衰落信道仿真軟件設(shè)計[J];江蘇科技信息;2015年05期

2 曲翠萍;毛滔;;超視距雷達(dá)綜述[J];雷達(dá)與對抗;2006年03期

3 李高鵬,李雷,許榮慶;基于海雜波保持的高頻地波雷達(dá)干擾抑制方法研究[J];電波科學(xué)學(xué)報;2005年03期

4 李丁山,楊莘元,楊平;基于Watterson模型短波信道仿真算法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2004年11期

5 單娜,冀振元,孟憲德;艦載超視距雷達(dá)海雜波仿真[J];現(xiàn)代雷達(dá);2003年09期

6 陳祥占;;國外地波超視距雷達(dá)的研究和應(yīng)用[J];電波與天線;1994年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 賀瑞;陣列天線穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2014年

2 馬�？�;電離層對電波傳播影響的相關(guān)問題研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李晶新;基于貝葉斯壓縮感知的波達(dá)方向估計算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

2 胡德順;基于壓縮感知的波達(dá)方向估計算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

3 廖柳添;短波電臺特征動態(tài)識別算法研究[D];華南理工大學(xué);2016年

4 高秀政;分布式地波雷達(dá)探測性能分析及融合算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 尚超;高頻天地波雷達(dá)電離層相徑擾動建模及抑制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 周建宇;基于凸優(yōu)化的電離層干擾抑制技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 白亞軍;電離層對高頻電波傳播的影響研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

8 張晨;天波超視距雷達(dá)去電離層相位污染算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

9 李琳;空間超分辨技術(shù)在艦載OTHR信號分辨與定位中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 徐婕;高頻天地波雷達(dá)環(huán)境仿真及探測性能分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

本文編號：2675515