高頻地波超視距雷達(dá)頻率監(jiān)測(cè)算法研究.pdf

1、高頻地波超視距雷達(dá)的工作頻段在短波頻段，此短波頻段是無(wú)線電頻譜中非常擁擠和復(fù)雜的一段頻段，電磁環(huán)境十分復(fù)雜多變，分布著許多干擾，大氣無(wú)線電噪聲隨著地點(diǎn)、季節(jié)和天氣的不用而變化，從而導(dǎo)致短波頻段的干擾具有隨機(jī)性。本課題的主要目的就是使高頻地波超視距雷達(dá)在工作頻段內(nèi)躲避各種干擾，使得雷達(dá)的工作性能比較可靠，所以必須對(duì)高頻雷達(dá)的工作頻段的頻譜的“質(zhì)量”進(jìn)行不間斷、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，然后從中選出高頻雷達(dá)能夠進(jìn)行可靠工作的“寂靜”頻段，進(jìn)而保證高頻地波

2、超視距雷達(dá)有能力在復(fù)雜的電磁環(huán)境即復(fù)雜的短波頻段里進(jìn)行正常的工作。此研究課題的目的即是對(duì)高頻雷達(dá)電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)算法進(jìn)行一系列的研究。
　　本課題的主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面：
　　首先是對(duì)頻譜狀態(tài)預(yù)測(cè)方法的研究。本部分根據(jù)實(shí)測(cè)的歷史數(shù)據(jù)對(duì)下一周期的頻譜情況用不同的方法進(jìn)行了預(yù)測(cè)，詳細(xì)的介紹了AR模型預(yù)測(cè)方法、單指數(shù)平滑法預(yù)測(cè)方法，然后詳細(xì)的介紹了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法（EMD）和支持向量回歸機(jī)（SVR）的預(yù)測(cè)方法，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分

3、解方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后再利用支持向量機(jī)的方法進(jìn)行頻譜預(yù)測(cè)。并且以可靠性能為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這三種預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果顯示先經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解后支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)方法比AR模型預(yù)測(cè)方法和單指數(shù)平滑法在可靠性上更好。
　　然后介紹選頻方法。本部分分為兩部分內(nèi)容：首先是采用滑窗選頻的方法：以滑窗內(nèi)的平均功率譜值和起伏度這兩個(gè)因素作為滑窗選頻的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)計(jì)算滑窗內(nèi)的平均功率譜值和起伏度信息然后根據(jù)一定的準(zhǔn)則對(duì)各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行打分，然后綜合考慮這兩個(gè)因素

4、計(jì)算各個(gè)頻點(diǎn)的總分，最后分?jǐn)?shù)最高的為最佳頻率。研究了一種適合雙基地雷達(dá)的選頻方法：基于卡爾曼濾波地狀態(tài)向量融合方法即卡爾曼濾波后加權(quán)融合選頻方法。首先對(duì)發(fā)射雷達(dá)和接收雷達(dá)的電磁頻譜分別設(shè)計(jì)濾波器進(jìn)行卡爾曼濾波得到各自的狀態(tài)估計(jì)值，進(jìn)而對(duì)各自狀態(tài)融合獲得系統(tǒng)狀態(tài)；為了提高融合的可靠性和準(zhǔn)確性，采用將加權(quán)數(shù)據(jù)融合和卡爾曼濾波相互結(jié)合的方式完成最后融合，即由各自狀態(tài)得到系統(tǒng)總體狀態(tài)；對(duì)融合后的頻譜進(jìn)行滑窗選頻得到最佳頻段。
　　最后是介