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《哈尔滨工业大学》 2010年
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电离层杂波检测与污染程度评估研究

房永奎  
【摘要】: 高频地波雷达具有反隐身、超视距探测和全天候工作的能力,它在低空、海面目标探测和海洋环境监测中得到广泛应用。电离层杂波严重影响了高频地波雷达的正常工作,它抬高了雷达探测谱基底,破坏了检测背景,给目标检测带来极大困难。为了尽量减少电离层杂波的影响,一方面,对检测到的电离层杂波进行抑制;另一方面,在不同工作频率下评估电离层杂波的影响程度,为雷达选择合适的工作频率。因此研究电离层杂波检测和污染程度评估方法是十分有必要的。 为了达到上述目的,本文重点介绍电离层杂波的检测识别方法,并初步研究电离层杂波污染程度的评估方法。主要内容有: 1.分析高频地波雷达的典型信号环境,并重点论述海杂波和电离层杂波的特性。文中说明了一、二阶海杂波的产生机理,讨论了海杂波在目标检测和海态监测方面发挥的作用;针对电离层杂波,介绍它的产生机理、传播路径、传输特性和距离域、多普勒域等特性。 2.介绍距离多普勒图上扩展电离层杂波的识别检测方法,并用实测的雷达数据验证了该方法的有效性。电离层杂波识别检测主要分为三步。首先进行一阶海杂波的识别与剔除,消除一阶海杂波的影响;然后对距离多普勒图进行阈值分割,得到分割后的二值图像,保留幅度较强信号的空间信息;最后处理二值图像,得到电离层杂波识别结果。用这些方法对实际距离多普勒图进行处理,得到了较为满意的识别结果。 3.研究电离层杂波污染程度的评估方法,并探究基于电离层杂波评估结果的雷达选频方法。首先,基于电离层杂波的检测识别结果,定义杂波密度、杂波平均功率等几个描述杂波影响程度的物理量。其次,考虑单个因素或多个因素的作用,分别得到基于单因素、多因素的杂波污染程度评估方法。此外,还引入杂波污染程度的模糊综合评估方法。文中采用这些方法对实测电离层杂波数据进行评估。最后,利用电离层杂波评估结果实现雷达选频,并用实例加以说明。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN958.93

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