非相干散射雷达信号处理与分析

发布时间：2017-10-10 20:01

  本文关键词：非相干散射雷达信号处理与分析

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【摘要】：电离层是地球大气电离的区域,也是近地空间环境中重要的组成部分,对电离层的研究具有十分重要的意义。非相干散射雷达是能够探测到整个电离层范围内的电子密度、离子温度、电子温度和漂移速度等多种参数的强有力设备。然而,非相干散射雷达是非常复杂的系统,如何评估其探测性能,如何处理编码信号,在回波信号中,又是如何反演参数,这些都是研究非相干散射雷达需要解决的问题。本文主要提出了非相干散射雷达回波信噪比的估算方法,研究了巴克码、长脉冲码和交替码的信号处理,以及实测数据的参数反演。主要开展的工作如下:第一,根据非相干散射的基本原理,介绍了非相干散射探测的基础,阐明散射信号的统计性质与电离层介质之间的关系;第二,为了研究非相干散射雷达的探测性能,对回波信噪比进行了分析,提出估算信噪比的有效方法,并且利用经验模型和雷达的实测数据,验证该方法的正确性,这对于非相干散射雷达系统设计有重要的指导意义。第三,研究非相干散射雷达信号处理的基础理论,探讨非相干散射雷达信号的编码、解码以及分析方法,总结不同调制波形的特性,这为非相干散射雷达探测波形的选择提供很好的依据。通过对实测回波功率谱的分析,可以获得电离层参数,并将其和标准经验模型的数值作对比验证结果。
【关键词】：电离层 非相干散射雷达 信噪比 信号处理
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 非相干散射雷达发展概况8-12
• 1.3 雷达的信号处理12-13
• 1.4 本论文的主要工作13-14
• 第2章 非相干散射雷达探测基础14-22
• 2.1 引言14
• 2.2 非相干散射的原理14-16
• 2.3 非相干散射雷达简介16-20
• 2.4 本章小结20-22
• 第3章 非相干散射雷达回波信噪比的估算22-35
• 3.1 引言22
• 3.2 数据来源22-29
• 3.2.1 EISCAT22-25
• 3.2.2 AMISR25-28
• 3.2.3 IRI模型28-29
• 3.3 信噪比的计算29-31
• 3.3.1 选择合适的功率和天线孔径29-31
• 3.3.2 雷达系统常数31
• 3.4 估算结果对比分析31-34
• 3.4.1 EISCAT和IRI模型数据对比31-33
• 3.4.2 AMISR和IRI模型数据对比33-34
• 3.4.3 结果分析34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 非相干散射雷达编码与参数反演35-52
• 4.1 引言35
• 4.2 编码设计的基础35-38
• 4.3 信号编码38-46
• 4.3.1 信号处理的过程38-39
• 4.3.2 巴克码39-41
• 4.3.3 长脉冲编码41-43
• 4.3.4 交替码43-45
• 4.3.5 编码对比分析45-46
• 4.4 参数反演46-51
• 4.4.1 参数介绍46
• 4.4.2 电离层参数反演46-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第5章 总结与展望52-54
• 5.1 全文总结52
• 5.2 工作展望52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 攻读学位期间的研究成果59

【参考文献】

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本文编号：1008294