天波雷達(dá)電離層污染校正與測(cè)高算法研究.pdf

1、天波雷達(dá)中電離層污染校正和目標(biāo)高度估計(jì)具有非常重要的研究意義。天波雷達(dá)向空中發(fā)射高頻電波，經(jīng)過(guò)電離層反射，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)。但電離層的不穩(wěn)定性會(huì)對(duì)回波造成影響，其對(duì)回波產(chǎn)生的相位污染會(huì)導(dǎo)致回波信號(hào)頻譜展寬，嚴(yán)重影響天波雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)性能，因此需要對(duì)回波進(jìn)行電離層污染校正。另外，高度作為目標(biāo)的重要信息，可以為判斷目標(biāo)類(lèi)型，管理飛機(jī)航跡，探測(cè)敵方秘密基地位置等提供依據(jù)，因此對(duì)目標(biāo)高度進(jìn)行估計(jì)非常重要。目前已有的一些電離層解污染算法存在精度不夠高，

2、污染相位快變時(shí)可能失效的問(wèn)題；此外天波雷達(dá)測(cè)高算法也存在估計(jì)精度不夠高，收斂速度不夠快等問(wèn)題。
　　本文圍繞上述問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，歸結(jié)如下：
　?。?）基于匹配傅里葉變換的電離層相位解污染研究
　　提出了一種基于匹配傅里葉變換的電離層解污染算法，該算法首先采用三次相位函數(shù)分段逼近回波，再通過(guò)匹配傅里葉變換估計(jì)污染函數(shù)，最后利用得到的污染校正函數(shù)進(jìn)行電離層解污染。仿真結(jié)果表明，所提算法相對(duì)傳統(tǒng)Hankel矩陣降秩（HR

3、R）算法具有更好的解污染效果，且不需要回波成分這一先驗(yàn)信息；此外該算法在電離層污染相位快變和慢變的場(chǎng)景下均可以取得較好的解污染效果。
　?。?）基于稀疏重構(gòu)的高精度電離層相位解污染研究
　　在上述匹配傅里葉變換解污染算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于稀疏重構(gòu)的高精度電離層相位污染校正算法，該算法將電離層相位污染函數(shù)建模為稀疏信號(hào)形式，通過(guò)快速的分裂 Bregman迭代方法求解污染函數(shù)，再利用污染校正函數(shù)進(jìn)行解污染處理。仿真結(jié)果表明

4、，所提算法相對(duì)復(fù)數(shù)能量檢測(cè)（CED）算法具有更高的估計(jì)精度和更好的解污染效果；此外該算法具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，其無(wú)論是在污染相位快變、慢變的場(chǎng)景下還是在高雜噪比和低雜噪比條件下均能取得較好的解污染效果。
　?。?）基于電離層連接層的最大似然匹配場(chǎng)測(cè)高算法研究
　　給出了一種基于電離層連接層的最大似然匹配場(chǎng)測(cè)高算法，該算法首先建立了含連接層的電離層模型，然后構(gòu)建了關(guān)于目標(biāo)高度的似然函數(shù)，并通過(guò)求解聯(lián)合概率密度最大值對(duì)應(yīng)的高度，得