浮动平台高频超视距雷达回波信号预处理

发布时间：2024-03-07 17:54

　　高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)利用高频段(3-30MHz)的无线电波沿海洋表面传播衰减小等优势,可对海洋开展大范围、超视距、全天候的探测。按雷达系统架设平台的不同,可将其分类为岸基高频地波雷达和海面浮动平台高频地波雷达。随着国内外对岸基HFSWR系统的研制成功及相关海上探测实验的开展,岸基HFSWR技术已发展的越来越成熟,现已广泛用于海上低空目标及海洋动力学参数遥感探测等。由于电磁波随传播距离增加而能量不断衰减,使得岸基HFSWR对远海区域的探测受到限制。海面浮动平台雷达扩展了 HFSWR技术的应用范围,打破了岸基HFSWR探测距离受限的约束。海面浮动平台地波超视距雷达,可借助平台的可移动性及灵活布设在海洋表面等优势,对感兴趣的海域开展探测。同时,也可将浮动平台雷达作为探测节点,通过分布式同步技术与岸基雷达组网,实现网络一体化探测,从而对更大范围海域的海上低空目标及海洋动力学参数进行探测。因此,海面浮动平台雷达在军事及民用方面均有着广阔的发展前景和应用价值。然而,由于该模式下浮动平台运动的复杂性,导致雷达回波信号处理方面仍...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 发展现状及主要问题
    1.3 研究内容及结构安排
2 浮动平台高频超视距雷达系统及运动模型分析
    2.1 雷达工作原理
        2.1.1 浮动平台雷达系统
        2.1.2 浮动平台雷达工作模式
    2.2 接收天线阵方向图及仿真
        2.2.1 均匀圆阵列天线及方向图原理
        2.2.2 接收天线阵方向图仿真
    2.3 雷达体制的信号模型
        2.3.1 信号波形
        2.3.2 数据预处理
    2.4 浮动平台运动模型分析
        2.4.1 浮动平台运动模型
        2.4.2 浮动平台运动对阵列信号处理的影响
    2.5 本章小结
3 雷达阵列幅相误差的校准方法
    3.1 直达波校正原理
        3.1.1 基于协方差求特征值
        3.1.2 直接相位差法
    3.2 岸基雷达阵列幅相误差校准方法优化
    3.3 浮动平台幅相误差校准方法
        3.3.1 主要影响因素分析
        3.3.2 偏航运动补偿
        3.3.3 方向图畸变补偿
        3.3.4 整体校准方法
        3.3.5 实测数据方法验证及结果分析
    3.4 本章小结
4 雷达谱区的划分
    4.1 浮动平台雷达一阶散射特性分析
    4.2 回波谱分离
        4.2.1 距离偏置
        4.2.2 回波谱分离的实现
    4.3 一阶谱区划分
        4.3.1 一阶谱特性分析
        4.3.2 最小二乘逼近函数划分方法
        4.3.3 实测数据结果对比
    4.4 本章小结
5 浮动平台雷达比测结果分析
    5.1 比测实验简介
    5.2 采样及预处理软件框架介绍
    5.3 海面浮动平台雷达观测结果
        5.3.1 雷达回波数据
        5.3.2 径向流反演结果场图
    5.4 海洋表面流定点比对结果及分析
        5.4.1 岸基雷达探测海流结果验证
        5.4.2 海面浮动平台雷达探测海流结果验证
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 问题总结及展望
参考文献
致谢



本文编号：3921521