本文關(guān)鍵詞：高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的研究

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【摘要】：高頻地波超視距雷達是一種新體制雷達,被廣泛用于軍事上,主要任務(wù)是探測和跟蹤飛機、導(dǎo)彈和艦船等動態(tài)目標,特別是視距以外的低空飛行目標和海上運動目標。高頻地波超視距雷達是在3～30MHz的短波內(nèi)執(zhí)行任務(wù)的,該頻段利用率很高,電磁環(huán)境特別復(fù)雜,同時存在各種各樣的干擾。為了保證高頻地波超視距雷達在電磁環(huán)境復(fù)雜的短波段內(nèi)正常工作,必須對其工作頻段的“頻譜”進行不間斷、實時的監(jiān)測,并從中選出能夠可靠工作的“寂靜”頻率。本文的主要工作是聯(lián)系實際的高頻地波超視距雷達,研究其頻率監(jiān)測子系統(tǒng)。論文闡述了高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的構(gòu)成和特性,分析了其原理、工作時序和信號處理的流程,提出了其需要實現(xiàn)的功能。進而針對頻率監(jiān)測系統(tǒng)信號處理的具體實現(xiàn)功能完成了以下三個方面的工作。首先,深入研究了沖擊干擾,主要是雷電的時頻特性及雷電對頻率監(jiān)測子系統(tǒng)造成的影響,提出頻域二重門限抗雷電算法,對雷電干擾的頻段進行剔除。然后,對頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行頻譜預(yù)測。基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)方法在處理非平穩(wěn)信號上的獨特優(yōu)勢,以及極限學(xué)習(xí)機(Extreme Learning Machine, ELM)結(jié)構(gòu)簡單,能夠快速預(yù)測的特點。本文提出使用EMD方法進行頻譜數(shù)據(jù)預(yù)處理,采用ELM網(wǎng)絡(luò)進行頻譜預(yù)測的方法。仿真實驗結(jié)果證明,相比于單一的ELM和傳統(tǒng)的支持向量回歸機(Support Vector Regression, SVR)預(yù)測方法,本文提出的EMD-ELM方法的預(yù)測效果更好。同時結(jié)合實際的連續(xù)處理場景,通過仿真實驗研究了基于在線連續(xù)極限學(xué)習(xí)機(Online Sequential Extreme Learning Machine, OS-ELM)的頻譜預(yù)測方法。最后,對頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的選頻方法進行了研究,并給出了選頻的具體實現(xiàn)實例。論文基于滑窗法進行選頻,使用滑窗得到頻譜的平均功率譜和起伏度這兩個重要要素并分別判出其分數(shù),最終全面考慮兩要素,算出各個滑窗應(yīng)得的總分數(shù),依據(jù)總分數(shù)判斷出最佳工作頻率。此外,使用實際的高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù),進行選頻預(yù)處理,基于滑窗選頻法,依據(jù)選頻的具體步驟,綜合各項選頻要求,分段選出雷達可用的“寂靜”頻點。
【關(guān)鍵詞】：高頻地波超視距雷達 “寂靜”頻率 抗雷電干擾 頻譜預(yù)測 頻率選擇
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN958.93
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-13
• 1.1 課題的研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第二章 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)概述13-20
• 2.1 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的組成13-14
• 2.2 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的工作時序14-16
• 2.2.1 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的工作階段劃分14-15
• 2.2.2 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集時序15-16
• 2.3 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的信號處理過程16-20
• 2.3.1 接收時域數(shù)據(jù)的FFT譜分析16-17
• 2.3.2 頻譜的補償17
• 2.3.3 波束形成和頻譜處理17-20
• 第三章 抗沖擊干擾的分析和實現(xiàn)20-32
• 3.1 沖擊干擾對頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的影響20-23
• 3.1.1 近區(qū)雷電的特征及其對頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的影響20-22
• 3.1.2 人為沖擊干擾和中遠區(qū)雷電的特征及其對頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的影響22-23
• 3.2 抗沖擊干擾的方法23-25
• 3.2.1 二重門限判斷沖擊干擾24
• 3.2.2 門限的確定24-25
• 3.2.3 二次門限判斷雷電干擾25
• 3.3 剔除沖擊干擾的方法與實驗分析25-32
• 3.3.1 剔除沖擊干擾后的信號處理方法25-26
• 3.3.2 剔除沖擊干擾的實驗分析26-32
• 第四章 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的頻譜預(yù)測方法32-50
• 4.1 頻譜預(yù)測方法概述32
• 4.2 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法32-37
• 4.3 極限學(xué)習(xí)機37-40
• 4.3.1 極限學(xué)習(xí)機的拓撲結(jié)構(gòu)37-38
• 4.3.2 極限學(xué)習(xí)機的訓(xùn)練算法38-40
• 4.3.3 極限學(xué)習(xí)機的解的特性說明40
• 4.4 極限學(xué)習(xí)機的幾種變形40-45
• 4.4.1 在線連續(xù)極限學(xué)習(xí)機(OS-ELM)40-43
• 4.4.2 動態(tài)極限學(xué)習(xí)機(D-ELM)43-45
• 4.5 基于極限學(xué)習(xí)機的高頻地波超視距雷達頻譜預(yù)測方法45-50
• 4.5.1 算法描述45-46
• 4.5.2 仿真實驗與結(jié)果分析46-50
• 第五章 高頻地波超視距雷達頻率監(jiān)測子系統(tǒng)的選頻方法50-59
• 5.1 選頻方案簡介50-52
• 5.1.1 基于平均功率和方差的頻率選擇方案50
• 5.1.2 按照均值和極值比分塊選取滑窗的方法50-52
• 5.2 基于滑窗的平均值和起伏度,采用最小均方誤差的權(quán)系數(shù)的選頻方案52-56
• 5.2.1 選頻方法介紹52-54
• 5.2.2 滑窗的選擇與分析54-55
• 5.2.3 滑窗選取頻率方法的實現(xiàn)55-56
• 5.3 選頻的具體實現(xiàn)56-59
• 5.3.1 選頻預(yù)處理57
• 5.3.2 選頻處理57-59
• 總結(jié)和展望59-60
• 參考文獻60-62
• 在學(xué)期間的研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郁發(fā)新,沈一鷹,劉永坦;適用于抗高頻突發(fā)性沖擊干擾的有效算法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2000年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙孔瑞;雙基地高頻地波雷達飛行目標高度估計研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 付曉波;經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法理論研究與應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2013年

3 王尚昆;混沌時間序列預(yù)測模型研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：777682