基于凸優(yōu)化的電離層干擾抑制技術(shù)研究.pdf

1、高頻地波雷達(dá)作為海岸線預(yù)警的重要組成部分，其探測(cè)性能直接影響著國(guó)家與人們的安全。電離層雜波作為影響高頻地波雷達(dá)探測(cè)能力的最大障礙，一直受到世界研究人員的廣泛關(guān)注，其時(shí)變、不穩(wěn)定特點(diǎn)一直制約著電離層雜波的研究，電離層雜波的抑制方法長(zhǎng)久以來(lái)一直是一個(gè)國(guó)際性的難題。近年來(lái)，凸優(yōu)化技術(shù)在信號(hào)處理領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，它能夠給出某一特定的誤差范圍內(nèi)的最優(yōu)化解，而電離層雜波具有一定的非平穩(wěn)特性，正適合使用凸優(yōu)化算法得到一種穩(wěn)健的優(yōu)化解。使用凸優(yōu)化技術(shù)可以

2、為電離層干擾抑制問(wèn)題指明新的研究方向。
　　本文針對(duì)電離層雜波干擾，結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)分析電離層雜波特性，提出了一種具有高性能實(shí)用性強(qiáng)的電離層雜波抑制技術(shù)，在確?？垢蓴_性能的同時(shí)，保護(hù)目標(biāo)不受損失，提高輸出信雜比，增強(qiáng)了高頻地波雷達(dá)探測(cè)性能。本文的主要成果有以下幾點(diǎn)：
　　1.針對(duì)電離層雜波的非平穩(wěn)特性，提出了一種自修正的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法。該算法是考慮校正陣列流行矢量的同時(shí)對(duì)估計(jì)的采樣譜矩陣進(jìn)行操作，消除了期望

3、目標(biāo)信息得到一種僅含有干擾及噪聲信息的采樣譜矩陣估計(jì)，這種采樣譜矩陣是一種準(zhǔn)噪聲加干擾協(xié)方差矩陣，因而相比傳統(tǒng)算法具有十分優(yōu)秀的抗干擾性能。
　　2.深入研究電離層雜波特性，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)雜波時(shí)域、距離域、多普勒域、空域特性進(jìn)行了討論。得到了電離層雜波距離相關(guān)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，并對(duì)雜波空域分布有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)比了目標(biāo)、海雜波、電離層雜波之間空域特點(diǎn)。
　　3.從訓(xùn)練樣本的選取入手，提出了一種有效的凸優(yōu)化電離層雜波抑制技術(shù)。算法

4、利用稀疏分解計(jì)算接收數(shù)據(jù)的空間譜，針對(duì)目標(biāo)與雜波之間空間譜的差異，進(jìn)行目標(biāo)與雜波數(shù)據(jù)的分離與重構(gòu)。對(duì)雜波數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行距離相關(guān)性抑制與空域?yàn)V波，并與目標(biāo)數(shù)據(jù)融合獲得處理結(jié)果。算法對(duì)于多種類(lèi)型的電離層雜波均有一定的抑制作用，能夠?qū)⒈浑s波淹沒(méi)的目標(biāo)檢測(cè)出來(lái)，改善了目標(biāo)檢測(cè)背景，同時(shí)算法具備較高的并行度，可以利用大規(guī)模并行計(jì)算設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，這為工程實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)性提供了理論保證。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明，算法具有較為理想的性能，能夠確實(shí)的抑制電離層雜波