非相干散射雷達波形設計與處理軟件.pdf

1、作為地球大氣層和外部空間之間的接口，電離層對人類各項活動的影響不容小覷。無論是廣播、無線通信、測量、導航，還是空間探測，都受到電離層的重要影響。非相干散射雷達以其獨特的非相干散射探測方式，使得從地面遠程探測電離層成為可能。由于探測目標的特殊性，非相干散射雷達通常采用復雜的發(fā)射波形來進行電離層探測。同時，通過計算機軟件進行雷達信號處理可以大大提高整個系統(tǒng)的靈活性。本文結合我國首部非相干散射雷達的建設與應用，深入研究了非相干散射雷達波形設計

2、，同時設計實現(xiàn)了一套信號處理軟件。
　　首先，研究了非相干散射雷達探測原理及探測技術。分析了電離層散射譜的形成過程以及散射信號信噪比極低的特點，給出了噪聲校準的方法。重點研究了模糊函數(shù)理論，推導出回波信號自相關函數(shù)與電離層散射信號自相關函數(shù)及模糊函數(shù)之間的關系，給出了信號處理過程中關鍵的時延剖面矩陣的概念，以及電離層回波信號自相關函數(shù)和功率譜的計算方法。
　　其次，研究了非相干散射雷達波形設計及相應的信號處理方法。對長脈沖、

3、巴克碼和二相交替碼三種信號編碼方式進行了研究，仿真分析了各自的模糊函數(shù)。引入多相交替碼這種新的非相干散射雷達信號編碼方式，極大地擴充了交替碼可用的編碼集合，提高了波形設計的靈活性。同時，多相交替碼具有和二相交替碼類似的模糊函數(shù)和相同的距離分辨率。提出了使用跳頻編碼調制多相交替碼各組編碼的改進方式，以減少發(fā)射脈沖組數(shù)，提高探測效率和探測精度，并給出了詳細的信號編碼及信號處理流程。
　　最后，針對現(xiàn)有非相干散射雷達系統(tǒng)設計實現(xiàn)了一套信