高頻天波雷達電離層去污染算法研究.pdf

1、現(xiàn)今社會，隨著生產(chǎn)力的提高，各種科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，尤其是計算機科學(xué)、通信科學(xué)等方面，在此過程中，電磁波在電離層中的傳播特性被越來越多的使用，以完成超視距探測、遠距離通信、大范圍導(dǎo)航等活動。通過電離層研究以上工作有監(jiān)測范圍廣、預(yù)警時間長、防低空及超低空突防、反隱身等優(yōu)點。但是電離層容易受到各種環(huán)境因素的影響，使得傳播時通過電離層的電磁波會受到干擾，這種情況嚴重影響雷達探測的結(jié)果。因此為了提高雷達系統(tǒng)對電離層多變特性的適應(yīng)能力和探測性能，研

2、究電離層的各種特性以及電離層相位污染的校正算法具有重要意義。
　　本文主要內(nèi)容如下：
　　1、對電離層進行概述，同時闡述了電離層對電波傳播的影響。根據(jù)電離層特性提出猜想，在短時間、小范圍內(nèi)的電離層是穩(wěn)定的且變化趨勢相同。最后建立了電離層相位污染的數(shù)學(xué)表達形式，描述了電離層相位污染的特點。
　　2、分析研究現(xiàn)有電離層去污染算法。對相位梯度法、最小熵搜索法、自相關(guān)算法進行了仿真實驗和性能分析。提出一種基于時域相關(guān)的電離層污

3、染校正算法。一些強回波源，例如目標(biāo)回波、雜波、直達波信號等，它們具有很強的時域相關(guān)特性，可以用于構(gòu)建時域相關(guān)矩陣。這一時域相關(guān)矩陣包含回波的頻率以及相位污染的信息。在本文中，我們使用二維FFT來估計這些強回波的頻率，然后可以得到電離層污染函數(shù)并將其校正。引入了仿真實驗來驗證本算法的有效性，并與其余算法的性能進行了一些比較。
　　3、簡要研究BURG算法及MUSIC算法在頻域超分辨中的應(yīng)用。對于本文所研究的電離層相位污染校正算法來講

4、，一般需要確定特顯點的位置才能進一步對信號進行處理，同時信號處理最終結(jié)果也需要較高的分辨率才能更好的得到，所以需要研究有效的超分辨算法，以提高相位污染校正的測量精度，以及從整體上提升雷達的測量精度。故本文將對兩種比較常用的頻域超分辨 Burg算法和Music算法進行簡單的研究和分析。
　　4、最后進行實驗數(shù)據(jù)分析。通過實驗數(shù)據(jù)分析對時域相關(guān)算法和超分辨算法進行進一步分析并得出結(jié)論。通過實驗數(shù)據(jù)分析驗證相鄰波束相鄰距離單元所受到的相