宽波束高频地波雷达海面回波谱的数值模拟

根据高频无线电波海洋回波谱理论,结合高频地波雷达单站探测的实际应用,建立了一个适合于研究高频地波雷达信号处理的海面回波多普勒谱的数值模型,模型包含一阶峰、海流、二阶谱、硬目标回波、地形阻挡和噪声等成分,模型输出具备实测多普勒谱的典型特征,可用于检验高分辨率空间谱估计算法和海态参数的反演算法。     

海洋回波模拟与定标

根据雷达探测的原理,利用超声延时线对高频地波雷达射频信号延时一个固定时间的方法,实现了对探测目标距离的模拟。并根据模拟回波信号中包含有相应的多谱勒谱的信息,模拟了海流的流速。该模拟海洋回波信号可以模拟56.7km距离的雷达回波,可以模拟流速为55,5.5,2.75cm/s的海流,解决了高频地波雷达的实验室调测和定标,缩短了雷达的研制周期。     

扩频雷达探测一阶海洋回波

利用扩频通信良好的抗干扰性和低功率谱密度下工作的特点，本文把扩频技术引入高频海洋探测雷达来探测海洋一阶回波，研究结果表明，该技术对回波质量无不良影响，同时可降低雷达发射功率，增加雷达探测距离．     

分布式高频地波雷达阵列幅相误差的校准方法

针对分布式高频地波雷达系统,研究了阵列幅相误差的校准方法.该方法利用方位已知直达波信号的多普勒谱来估计阵列幅相误差,不需要估计协方差矩阵和进行特征分解.与利用海洋回波中的单DOA谱点进行通道校准的传统自校准方法相比,该方法的计算量和时间损耗大大地降低.仿真和实测数据的对比验证分析表明了通过直达波进行阵列幅相误差校准可以获得稳定的幅度、相位校准值,校准后MUSIC谱估计的准确性和稳定性得到明显的提高.     

基于多分辨率奇异谱熵和支持向量机的轴系故障诊断及其应用

运用Mallat小波算法将被测信号分解为不同频带,并进行信号重构,然后利用奇异值分解,提取不同尺度下的信号奇异谱熵作为特征向量．以特征向量为基础,运用多类支持向量机识别故障类型．以渔船轴系故障诊断为例,设计了轴系故障模拟实验台,研究表明：该方法能有效地进行特征提取和故障分类．     

基于脉间频率步进信号的高频地波雷达回波信号处理

针对高频地波雷达探测海面低速移动目标的要求，研究了脉间频率步进高频雷达接收系统的结构，给出了回波信号的采集方式，推导出了相应的数学解析式；分析了利用滑动时间窗方法和二次FFT算法提取目标信息的原理，给出了获得目标的距离谱和速度多普勒谱的方法。模拟结果表明，该信号采集方式和处理方法能够保证系统要求的距离和速度分辨率，提高回波的信噪比，并能准确获得目标的距离和速度信息。研究结果为脉间频率步进高频雷达的设计提供了依据。     

FMICW雷达海洋回波信号频率间断点和频率混叠的处理

根据Donald E.Barrick提出的线性调频中断连续波（FMICW）雷达信号处理方法,探测海洋表面回波距离、Doppler频移和角度信息。研究了当使用FMICW雷达实现天线的收发共用时,雷达接收和发送矩形脉冲串两项因素引起的频率混叠,以及周期线性调频连续波（FMCW）存在频率间断点对Doppler谱的影响。提出了采用FMICW雷达天线收发共用时,处理频率间断点和频率混叠的方法。利用浙江舟山实验数据进行处理,证明该方法可行。     

小波分析在穿墙雷达回波奇异性检测的应用

针对超宽带穿墙雷达系统中准确获取穿墙雷达天线和人体目标距离的问题,基于小波分析方法检测了信号的瞬态特征,而穿墙雷达回波信号中不规则的突变和奇异点正好包含了人体运动目标信息,且突变点总有其对应的小波变换模极大值,本文提出一种基于小波模极大值的目标探测算法.通过具体的穿透混凝土砖块墙壁实测实验验证了该算法的有效性,为实现对人体目标的隔墙探测、定位和跟踪提供了保证.     

一种改进的探地雷达回波信号的奇异性检测

利用相邻道信号具有相似性的特征，对探地雷达回波信号，采用地震勘探奇异性检测的方法，运用二进小波变换的模极大值，提出了一种改进的、基于相关道奇异性检测的算法并予以实现．分别使用原小波变换奇异性检测算法和相关道奇异性检测算法，对一组探地雷达正演分层回波数据进行处理．处理结果表明，改进的方法较原方法能够更准确地检测出探地雷达回波信号的奇异点，能更好地去除噪声和其他因素对信号的干扰以及发现地下异常．改进算法对奇异性检测具有显著的优越性，为目标识别和图像重构等后继处理提供了有力的支持．     

MUSIC算法在相干探海雷达中的应用

根据海杂波的频谱特性,运用对称阵列方法中提到的思想对传统的MUltiple SIgnal Classification (MUSIC)算法进行了两个方面的改进。一是对要进行特征值分解的矩阵进行重构,以解决有相干信号存在的问题;二是把算法推广到频域中执行,以满足目标信号的背景噪声是海杂波的特征。数值模拟的结果表明改进后的算法可以有效地进行相干雷达海洋目标回波的高分辨率空间谱分析。     

高频雷达海面回波截面方程的改进

考虑有海水表面流的情况下,从理论上对窄波束高频(HF)雷达海面回波的截面方程作出改进,并模拟出此时的回波多普勒频率谱,同时对结果进行分析和讨论。     

基于DBF的超分辨率方位分割算法的初步研究

针对高频地波雷达海洋环境遥感技术中的角分辨率问题,提出了基于数字波束形成DBF（ Digital Beam Foming)的方位侵害分割DD（Direction-subDividing)算法。该算法将待测海域分割成小的方位元／海元,以DBF方式实现接收波束扫描,获得陈列在不同指向的接收波束下海洋回波的多个接收值,再通过奇异值分解得到最小二乘意义上每个海元的后向散射回波,进而实现方位超分辨率的海洋环境参数的提取。文中阐述了算法的基本思想,给出了部分模拟结果,最后提出了算法目前存在的不足。     

OSMAR2000超分辨率海流算法中空间信号源数的确定

针对传统方法无法确定一阶海洋回波法Doppler频移信号的空间信号源数的问题,提出了一种OSMAR2000超分辨率海洋表面流算法所需的空间信号源数的确定方法,阐述了该方法的处理过程和实测信号的处理结果。     

高频雷达海洋回波谱的数字模拟

根据Barrick导出的一阶和二阶高频雷达诲洋回波截面方程，以二阶雷达截面方程为基础、在极坐标条件下，把参与散射的二维海浪波数空间分解为无数一维海浪波数空间之和,与之对应．并将二阶海洋回波谱的模拟转化为固定波数下二阶回波子谱的模拟，再将各二阶回波子谱叠加就得到完整的二阶海洋回波谱．这一算法避免了传统的回波谱模拟过程中需求解非线性方程——等频线方程的麻烦．文中给出的模拟结果与其它模拟算法结果相一致，提出的模拟算法简洁，编程简单．模拟结果的精度容易控制．运算速度大大提高．     

高频地波雷达波形参数设计

根据线性调频中断连续波（FMICW）雷达原理,针对高频地波雷达探测海洋表面动力学要素的要求,给出了雷达信号数据采集与处理过程;分析了被压地波脉冲中断的雷达回波信号可以进行连续采样的原理;设计了无距离混迭和Doppler频率混迭的OSMAR2000雷达工作参数。该雷达主要技术指标为：距离分辨率2.5km,最大探测距离270km,时间分辨率13min,雷达工作比0.44,测量分辨率2－3cm/s。现场实验表明,雷达波形参数设计是正确的。