多站高频地波雷达目标检测研究

为了研究采用紧凑型接收天线的便携式高频地波雷达的目标检测性能并检验组网的可行性,于2013年底在渤海海域进行了雷达组网试验,并将获取的数据与船舶自动识别系统的数据进行了对比.对比结果表明:单站条件下目标漏检的情况经常发生,导致检测概率很低.而通过双站数据融合,可以将检测概率提高10～20个百分点,多数情况下,联合检测概率都超过了50％,最高时更是达到了80％,初步验证了便携式高频地波雷达组网探测目标的可行性.     

高频地波雷达协同检测新方法

电离层杂波、海杂波以及射频干扰的存在造成高频地波雷达目标检测上的困难。针对高频地波雷达的极化特性和目标在距离-多普勒谱中的扩张特性,先设计一种改进的二维恒虚警检测算法,后将该方法与极化处理方法融合设计一种新的协同检测算法,该检测算法实现了能量域和极化域的协同检测,突破传统极化检测方法计算复杂等问题。高频地波雷达实测数据中的仿真和检测结果表明:在电离层杂波背景中,协同检测算法性能优于恒虚警方法。     

地波绕射超视距短波通信对抗系统

现代战争中,超视距打击已经成为一种重要的作战手段。为了延长预警时间并有效地干扰视距以外的电子目标,超视距电子对抗系统便成为未来军事斗争中的重要电子战装备。本文对地波绕射超视距短波通信对抗系统的可行性进行了论证。结果表明,该系统对海上(300～400km范围内)短波通信装备的侦察、干扰是可行的。     

高频地波雷达稀疏频率波形优化设计

高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)面临多种无线通讯系统的同频窄带干扰,发射具有频域稀疏的优化波形能够有效抑制干扰,改善HFSWR的检测性能。针对最优干扰抑制稀疏频率波形旁瓣较高及传统波形优化设计算法收敛速度较慢的问题,该文提出一种基于旁瓣约束的稀疏频率波形快速优化设计方法。首先建立了联合优化功率谱密度(Power Spectrum Density, PSD)和积分旁瓣电平(Integrated Sidelobe Level, ISL)的波形设计目标函数。随后提出了一种循环相位共轭梯度最优波形快速求解算法,该算法收敛速度快,运算量低。优化波形能够有效抑制同频窄带干扰,且旁瓣较低,有较强的战场环境适应能力。仿真结果表明了该方法的优越性。     

单双基地复合高频地波雷达网定位精度分析

单基地高频地波雷达易受到电子干扰、隐身武器等威胁,建立单双基地复合高频地波雷达网是解决这一问题最易工程实现的途径。该文首次以单双基地复合高频雷达网为背景,针对高频地波雷达沿海面绕射的特点采用曲面定位分析推导和仿真系统的探测精度,给出定位精度曲线,并得到单双基地复合高频地波雷达网各测量子集在不同探测区域的精度分布,为高频雷达组网的探测、跟踪及融合提供理论基础。     

基于高频地波雷达的海水电导率反演

温度、压力和电导率是表征海水性能最主要的三个物理量,研究海水电导率的分布与变化,有助于人们深入研究海水电磁特性及化学组成. 文中建立了一种基于高频地波雷达的海水电导率反演机制,利用高频电磁波的海面衰减特性,通过分析高频地波雷达在海面不同雷达观测元间的附加衰减数据,结合区域验证过的电波衰减方程,建立海面电导率和地波Norton衰减因子之间的单调对应关系模型,进而获得沿岸海洋表面电导率的分布信息. 实验结果表明：利用高频地波雷达遥感海面电导率具有可行性.     

高频地波雷达中断信号恢复方法研究

信号中断是造成高频地波雷达回波谱信噪比下降的主要原因之一.在传统的中断信号恢复方法-自回归(Autoregressive,AR)模型的基础上,提出了基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的信号恢复方法. 通过实测数据验证了两种方法的处理效果,结果表明:BP神经网络的预测误差小于AR模型的预测误差,随着预测点数的增加,误差增长率小于AR模型,同时BP神经网络恢复方法对海洋回波信号能量损失较小.     

地波雷达与自动识别系统目标点迹最优关联算法

为了提高海洋探测精度和范围,针对高频地波雷达(HFSWR)和自动识别系统(AIS)目标点迹的融合利用问题,该文提出一种基于JVC(Jonker-Volgenant-Castanon)的点迹分状态全局最优关联算法。首先,通过判断高频地波雷达和AIS点迹的径向速度,将点迹分为准静态目标和动态目标。接着,选取径向速度和点迹间的球面距离为特征参数,对不同状态下目标点迹分别进行径向速度和位置间球面距离粗关联。最后,使用相对距离比的平均值进行关联效果的评价,通过选择合适的关联门限参数,使用JVC算法实现高频地波雷达和AIS的点迹最优关联。实验结果表明：该算法在关联相同点迹对数的情况下,关联精度高于最近邻(NN)算法和Munkres关联法,关联用时少于最近邻算法和Munkres关联法。通过近3年内3组不同时刻实测目标点迹的验证,该算法可以满足关联的实用性和实时性要求。     

IFFT频谱相除技术在罗兰C接收机中的应用

罗兰C无线电导航接收机接收带有天波干扰的地波信号，其中天波的到达相对于地波的到达时间有一定的延迟。但是，由于接收机的有限带宽的影响，使得天波干扰的存在严重影响了接收机的性能。应用IFFT频谱相除技术不但能够精确的检测到天波相对于地波的延迟时间、天地波强度之比，同时能够精确的得到地波的到达时间．因此，这种方法不但可以有效的实现天波和地波的分离，而且应用地波到达的精确时间可以实现准确的周期识别，大大减小了周期识别的计算量。     

地表结构及频率对中波地波辐射场强的影响

本文结合实测的数据，就大地导电率，中波辐射场区的地形地貌以及工作频率等因素对中波地波辐射场强产生的影响进行了分析。