电离层杂波提取算法研究及工程实现

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高频地波雷达有很多优异性能,比如能检测出企图隐蔽的目标、对视线不可及之处进行检测等,这些优势都让它在很多领域上得到了大规模的使用。在雷达进行探测的过程中,不可忽视电离层杂波这一干扰因素的存在,它会使背景噪声增强从而影响目标识别,使得雷达无法正常运行工作。为了将杂波所产生的影响降低至最小,首先,自然是要抑制杂波;与此同时,对于不同的雷达工作频率,要对相应频率上的杂波污染进行评估,该信息有助于频率选择。因此论文的研究工作要从两方面入手:其一是关于如何对杂波进行准确地识别,其二则是对杂波污染究竟多严重进行评价。本论文中,主要介绍了如何检测识别电离层杂波并对该流程进行详细设计,同时,关于电离层杂波污染究竟多严重,对其如何评价也进行了探讨。主要内容如下:1.对于高频地波雷达,详细介绍其回波信号成分,深入剖析各种杂波特性。对海杂波如何产生进行说明,与此同时介绍海杂波在一些领域的应用,之后又将电离层杂波的来龙去脉进行详细阐述,讲解其发射后经过的路线,并对其相关特性进行了介绍,如传输特性以及距离域、多普勒域等特性。2.在距离多普勒图上,针对图上电离层杂波,对其如何检测进行详细介绍,并利用实测数据对此方法进行检验。检测识别主要步骤是:第一,检测并消掉一阶海杂波使其在之后的操作中不起作用;第二,我们对所得结果采取阈值分割操作,用该方法处理出的图像为二值的,并且将图上幅度占优处均保存下来;第三,对该图像进行处理,可得最终的电离层杂波检测识别结果。对于实测数据产生的距离多普勒图,用该方法进行处理,结果较为理想。3.关于电离层杂波污染程度,对其评估方法进行研究,并简要介绍了将评估结果应用于雷达选频中的思想与主要步骤。在检测识别电离层杂波所得结果的基础上,定义几个物理量,来对电离层杂波污染程度进行描述。之后,针对单一要素影响我们便有基于单因素电离层杂波污染程度评估方法,而针对多个要素影响可得基于多因素电离层杂波污染程度评估方法。本论文中,还将所研究两种评价方法应用到雷达实测数据中。并且在最后,对把评价所得结果应用到雷达工作选频中进行了简要介绍。4.在理论支持以及仿真实验的基础之上,对电离层杂波检测识别整个流程以及电离层杂波污染程度评估进行工程实现。介绍杂波及其信息处理软件模块,说明其与其他系统模块关系,将该模块划分为若干子功能模块并分别介绍。最后,利用实测数据,对整个杂波提取流程进行工程实现,并对电离层杂波污染程度进行评估,得到工程实现结果。
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