自適應(yīng)子空間檢測在高頻雷達(dá)電離層雜波中的應(yīng)用.pdf

1、高頻地波雷達(dá)利用高頻垂直極化電磁波能夠沿海洋表面繞射的機(jī)理,在海浪回波、強(qiáng)干擾和大氣噪聲背景下提取目標(biāo)信息,從而實(shí)現(xiàn)對海上艦船目標(biāo)和低空飛行目標(biāo)的超視距探測。然而從電離層反射雷達(dá)的回波經(jīng)常會進(jìn)入到接收系統(tǒng),強(qiáng)烈的干擾接收信號,提高基底,降低信噪比,因此,對電離層雜波抑制具有極其重要的意義。自適應(yīng)子空間檢測方法最初是提出應(yīng)用在高斯背景下的,它使得與信號空間不匹配的干擾雜波空間被抵消掉,而信號空間內(nèi)的目標(biāo)信息被保留。本文嘗試通過自適應(yīng)子空間

2、檢測方法達(dá)到高頻雷達(dá)電離層雜波抑制的目的。首先,本文對高頻雷達(dá)接收到的海雜波信號,目標(biāo)信號,干擾信號進(jìn)行了建模,用復(fù)合高斯分布對電離層雜波進(jìn)行了建模,介紹了廣義似然比檢測和最大似然估計(jì),并證明了廣義似然比檢測的恒虛警特性(CFAR)。然后,介紹了一種基于廣義似然比檢測(GLRT)方法的檢測器——匹配空間檢測器(MSD)。根據(jù)四種不同的未知信息背景下,得到了四種不同的MSD,給出了每種MSD統(tǒng)計(jì)檢測量的計(jì)算過程,并對每種檢測器作出了性能曲

3、線,比較不同陣元數(shù)、干擾個(gè)數(shù)下檢測器的性能變化。其次,對空間自適應(yīng)檢測器(ASD)——MSD的自適應(yīng)形式做了詳細(xì)的分析和研究,將未知的噪聲協(xié)方差矩陣用采樣協(xié)方差矩陣代替,并且給出了每種自適應(yīng)檢測器的統(tǒng)計(jì)檢測量。將每種檢測量用五種不同的統(tǒng)計(jì)量來分解并表示,做出了每種檢測器的概率密度函數(shù)圖,并對比在不同采樣點(diǎn)數(shù)的變化下它們檢測性能的變化,給出每個(gè)檢測器統(tǒng)計(jì)量的條件分布函數(shù),然后對變化采樣點(diǎn)數(shù)并做出它們的檢測概率隨SNR變化圖,再對比不同情況

4、下Kelly、AMF和ACE三種檢測器的性能。最后,對自適應(yīng)空間檢測器(AMF和CFAR ASD)在雷達(dá)仿真數(shù)據(jù)模型中進(jìn)行應(yīng)用,得出了在干擾空間與信號空間正交和非正交下的Pd--Pfa曲線,并對CFAR ASD和AMF分析并提取出自適應(yīng)雜波抑制權(quán)矢量,證明了兩種方法的雜波抑制的有效性,并針對各自的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合兩種方法提出了一種二次自適應(yīng)雜波抑制的方法,對仿真雷達(dá)數(shù)據(jù)處理說明了這方法綜合了前兩種方法的優(yōu)點(diǎn),有效地從電離層雜波和其他干擾中提取