中低结地区非相干散射雷达信号处理的研究与实现

发布时间：2023-09-14 00:13

　　电离层是地球大气环境中最为关键的部分,对无线电通信有着重要作用。掌握电离层参数的变化规律是了解电离层最直接的方法。非相干散射雷达(ISR)可以高精度地探测到电离层等离子体参数的变化,是目前较为完善的电离层探测设备。本文依托非相干探测理论,研究了从雷达接收原始I/Q数据到提取出电离层参数的完整的数据处理过程,讨论了根据经验公式以及回波信号功率谱进行电离层参量提取的方法。结合南昌大学非相干散射软件雷达(SDISR)和AMISR雷达提供的原始数据,就雷达数据处理方法进行了讨论,主要开展工作如下:第一,基于南昌大学非相干散射软件雷达,对天线阵波束、回波信噪比、雷达功率等雷达进行仿真。通过雷达多普勒探测原理,展示了飞机及下雨等硬目标变化情况的观测结果;根据非相干散射理论以及功率谱、参数提取等理论,求取了软件雷达电离层探测的数据的自相关,并基于电离层参数提取算法模型提取出电离层参数。第二,基于软件雷达的数据处理方法,研究讨论了雷达波形产生、非相干积累以及不同电离层条件下的散射谱;基于AMISR雷达采集到的原始I/Q数据计算出回波信号的自相关函数和功率谱,并提取出电子密度、离子温度、电子温度等电离层...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 非相干散射雷达研究进展
        1.2.1 非相干散射雷达发展现状
        1.2.2 相关领域发展现状
    1.3 本论文主要工作及章节安排
第2章 非相干散射雷达探测理论
    2.1 电离层电磁散射理论
    2.2 散射体测量原理
    2.3 散射信号功率谱与电离层散射介质的关系
    2.4 模糊函数理论
    2.5 本章小结
第3章 非相干散射软件雷达
    3.1 软件雷达系统设计
        3.1.1 雷达系统组成
        3.1.2 雷达工作原理
        3.1.3 雷达工作模式及信息交互
        3.1.4 雷达发射及接收系统控制系统
        3.1.5 雷达收发(T/R)组件系统
    3.2 雷达探测性能仿真
        3.2.1 天线阵性能评估
        3.2.2 雷达威力仿真
    3.3 雷达探测数据处理
        3.3.1 SDISR的硬目标探测
        3.3.2 SDISR的电离层探测
    3.4 本章小结
第4章 非相干散射雷达的电离层参数提取
    4.1 雷达探测波形与数据格式
        4.1.1 雷达探测波形
        4.1.2 雷达数据格式
    4.2 回波功率谱与自相关
        4.2.1 回波功率谱理论
        4.2.2 实测数据的回波功率谱与自相关
    4.3 电离层参数提取
        4.3.1 电离层参数提取理论
        4.3.2 实测数据的电离层参数
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3846176