天发舰收高频雷达海杂波建模与抑制方法研究

发布时间：2021-01-25 23:48

　　混合体制高频雷达系统的提出是为了综合高频天波雷达和高频地波雷达的优点,形成优势互补,进一步提高雷达系统的目标探测能力。混合传播模式下的天波发射站通常架设在内陆,根据地波接收站架设位置的不同可分为天发地收或天发舰收两种方式。天发舰收高频雷达作为天发地收高频雷达系统的进一步延伸和发展,接收平台由岸基变为舰载移动平台,显著提高了这一新体制雷达系统的机动性和灵活性,提升了其对远洋海域的探测能力。海杂波作为海面回波信号重要组成成分,受电离层传播信道、双基地系统布局以及舰载接收平台运动影响,海杂波谱展宽严重且形态复杂,成为了检测舰船等慢速目标的主要背景杂波。对展宽的海杂波进行抑制是实现目标检测的一种有效手段,而有效的杂波抑制方法需要建立在对海杂波的展宽机理、特性充分了解基础之上,杂波建模为解决这一问题提供了理论保障。为此,本文对天发舰收高频雷达海杂波的建模与抑制问题进行了深入研究。首先,分析了电离层对于高频雷达信号的空时扰动机理,给出了电离层空时扰动影响的模拟方法。为了分析方便,将整个电离层传播介质建模成由背景电离层和含有不规则体的扰动电离层两部分组成。在对背景电离层相径扰动的研究过程中,基于解析... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

混合传播模式下高频雷达工作原理示意图

a) 三级海态 b) 五级海态a) Sea state 3 b) Sea state 5图 1-3 不同海态条件下海洋表面轮廓波动仿真结果Fig.1-3 Simulated ocean surface for different sea states在高频雷达迅猛发展的这几十年时间里，国内外众多学者先后开展了关于岸基单基地高频地波雷达、舰载高频地波雷达、岸基双/多基地高频地波雷达、天发地收高频雷达下海杂波特性分析与建模的大量研究工作，通过理论分析和实测数据验证的方式，获得了大量有益成果，现介绍如下：1.2.2.1 海浪回波特性分析1955 年，Crombie 利用高频电磁波对海面进行探测时首次发现，当海浪波长为电磁波波长的一半时，回波多普勒谱中在某些固定频率上将会出现较强的峰值(后被定义为 Bragg 峰)，这一研究结果的发现为高频雷达海态参数反演和海上目标探测奠定了理论基础[34]。随后，在对海面回波谱的研究过程中，发现在一阶谱周围还存在着连续分布的二阶谱分量，其强度比一阶谱要低 20-30dB[35]。通过理论分析与实测海浪回波数据，Barrick 对高频雷达海杂波的统计特性进行分析[36]，研究结果表明海浪回波幅度服从高斯分布，且与海态、散射单元面积大小以及雷达工作频率等参数无明显关系。2013 年，Bruno 对海面舰船目标回

哈尔滨工业大学工学博士学位论文素。根据电离层中电子密度峰值分布高度的不同，电离层一般可分为 D 层、层以及 F 层，其中 F 层在夏季白天又可以分成 F1层和 F2层。背景电离层对于高频电波信号的影响主要表现为：极化旋转、磁分裂、色散、吸收损耗、折射和多模多径传播效应等[88]。


本文编号：3000102