《天波雷達電離層相徑擾動去除方法研究》是依託哈爾濱工業大學，由侯成宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：天波雷達電離層相徑擾動去除方法研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：侯成宇
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電離層相徑擾動去除是天波超視距雷達信號處理領域中的重點和難點，具有重要的科學研究價值。本項目利用已有的電離層觀測數據和天波雷達實測數據，研究電離層相徑擾動去除理論與方法。首先根據電離層觀測數據，建立全年電離層時變模型，並結合PD變換，定量描述相徑擾動對探測的影響，闡釋相徑擾動機理，並參考雷達實測數據，將電離層相徑擾動進行分類。其次研究各類電離層相徑擾動去除算法，對於慢相徑擾動，提出基於空間一致性判別的相徑擾動統計估計算法；對於快相徑擾動，此時正負Bragg峰發生混疊，且為非平穩信號，因此提出基於內模式函式空間檢測估計算法。再次研究相徑擾動自適應去除方法，即提出基於譜結構的相徑擾動有無以及類型判斷準則，實現相徑擾動類型的自動判斷與處理。最後，結合天波雷達不同時段多批次的實測數據，利用本項目提出的電離層相徑擾動處理方法給出目標檢測以及海態遙感結果。
結題摘要
電離層的時變、色散、非平穩特性對天波雷達信號傳播產生了不可避免的污染，嚴重影響了天波超視距雷達的性能。本課題圍繞著如何自適應去除電離層相徑污染展開研究，具體包括三方面內容：一是電離層擾動類型的建立；二是設計自適應處理的兩大判定準則；三是利用現今普遍採用的去擾算法進行去擾效果分析，給出各算法的適用條件。針對上述三點獲得了以下結論： （1）利用觀測到的一年的電離層實際數據，分析出電離層擾動類型為多項式與正弦周期信號的組合。 （2）對於慢相徑擾動與快相徑擾動的區分，提出了採用高頻率分辨特性的MUSIC算法，估算一階Bragg峰附近兩譜峰的頻率間隔，用於對相位擾動的回波數據的慢快進行判定。 （3）對於快相徑擾動與多目標的回波數據的區分，提出了採用HIM算法，根據算法得到的HAF譜，根據其是否具有平移譜變化特性，加以區分。 （4）詳細的分析了HRR_SVD、PWVD、ST_MUSIC、PPS及PPS_MUSIC算法的原理，利用仿真數據數據及實際數據對各算法的性能進行檢驗及證明。得出了調製頻率較低時可選取HRR_SVD，PWVD、PPS對污染的天波雷達數據進行校正；在調製頻率較高時可選取PPS及ST_MUSIC對污染的天波雷達數據進行校正的結論。 利用實際數據對各算法的實際處理能力進行驗證，發現PPS算法對於快慢相近擾動的海雜波譜都有比較好的銳化效果，適宜對數據的批量處理。為後續的目標檢測以及海態遙感提供高質量的回波譜。
