高频雷达海洋回波谱特性及影响其质量的因素

本文从高频雷达海洋回波说形成机理出发，分别讨论了海态，电离层等对高频雷达海洋回波谱的影响。     

天波超视距雷达海洋回波谱特性研究

根据高频电磁波与海面相互作用产生Bragg谐振散射的特性,首先对一阶和二阶海杂波的产生机理进行了理论分析,然后结合Barrick提出的一阶、二阶散射理论对海洋回波谱进行了模拟。最后详细地研究了洋流、海态、雷达工作参数、电离层等因素对海洋回波谱的影响,并在天波超视距雷达体制下,建立了其海洋回波谱多普勒频率模型,为全面研究海杂波及天波超视距雷达目标检测提供了理论依据。     

一种双基地雷达探测性能评估的改进方法

一发两收配置下双基地高频地波雷达相对于单基地雷达的优势为提高探测精度和目标截获能力.同时, 双基地高频地波雷达作为一种大型的雷达探测系统, 影响其探测性能的因素众多, 为双基地高频雷达探测性能建立一套有效的评估体系, 对于雷达初期建设与使用过程中的维护与升级, 都具有重要的指导意义.本文结合高频地波雷达和双基地雷达各自特点, 提出了一种基于粒子群算法改进的层次分析法, 克服了传统层次分析法的判断矩阵和一致性检测分离的缺点, 提高了评估方法的可信度与可靠性, 为双基地高频地波雷达探测性能评估提供了一种较为可靠的方法.     

基于高频雷达二阶海洋回波的风速反演算法研究与应用

基于高频电磁波与海洋表面的散射机制,以雷达二阶散射截面方程为理论依据。首先,进行了从高频雷达二阶海洋 回波谱中反演饱和风速的算法理论近似,讨论算法运用的前提条件;其次进行了饱和风速与二阶谱峰频率的关系式推导;然后,利用高频地波雷达模拟海洋回波谱数据对算法进行了可行性验证,证明该算法特定风速范围内有较好的反演结果; 最后,将算法应用于实测高频地波雷达海洋回波多普勒谱进行了饱和风速反演,并进行了反演结果分析与误差分析。 结果分析表明:该算法在满足理论近似条件的前提下能有效提取海面饱和风速信息。     

基于海浪谱建模的海面偏振仿真研究

分别采用PM谱、Jonswap谱和Elfouhaily谱建模获得海面模型,结合中国台站实测数据,利用软件计算了海水辐射和天空大气辐射,对比研究了不同海浪谱下,风速和探测角等因素对海面长波红外偏振特性的影响,仿真结果表明:海面长波红外偏振特性昼夜变化较大,PM谱在探测角为80°时,海面平均偏振度取得最大值,而Jonswa...     

基于数字调幅广播的无源双基地地波雷达

介绍了基于DRM数字调幅广播新体制双基地无源地波雷达的系统组成与工作原理,首先从理论上分析了利用DRM数字调幅广播信号作为双基地雷达探测系统非合作照射源的理论可行性,分析表明该信号具有极好的模糊函数性能,是一种利用价值极高的非合作式照射源;接着讨论了该雷达需要重点解决的直达波干扰问题,给出了具体算例和解决直达波干扰的参考方案;除用于传统目标探测外,最后还简要介绍了该雷达用于环境参数遥感（海洋表面动力学和电离层传播特性）的应用前景。     

基于星载照射源的天基双基地雷达系统

介绍了由地球同步卫星发射站与低轨卫星、空中平台或地面站组成的双基地雷达系统,并从能量及几何结构角度对系统进行探讨;具体描述了合作式和非合作式两种系统的工作方式、工作原理和信号处理方法;讨论了几种系统配置方式以及信号检测方法,并从能量角度分析了基于同步卫星辐射源的天基双基地雷达系统的可行性。     

基于多偏移距探地雷达数据的包络-波形反演

全波形反演(FWI)通过综合利用波场的运动学和动力学特征来实现对地下介质的高精度建模,是最具潜力的反演方法之一。目前,全波形反演仍面临诸多亟待解决的问题,最著名的就是初始模型依赖性问题。低频成分对于恢复长波背景速度结构进而构建初始模型至关重要,但是实际采集的探地雷达(GPR)数据中往往存在低频信息不足的情况,导致全波形反演难以获得理想的结果。为此,该文提出基于地面多偏移距雷达数据的包络-波形反演方法,利用包络波场携带低频信息的特征来构建大尺度背景模型,同时又实现了对小尺度弱扰动目标体的精细刻画。在原始记录低频成分缺失的情况下,通过与常规全波形反演方法进行对比表明：包络-波形反演方法能够有效重构缺失的低频成分,提高对地下大尺度背景构造和细节信息的成像效果。     

基于椭圆极坐标的一站固定式双基地低频UWB SAR FFBP成像处理

一站固定式双基地低频UWB SAR具有方位移变的距离徙动和较长的合成孔径,这导致其距离方位耦合变得非常复杂,从而限制了频域算法的应用.为此,本文提出一种基于椭圆极坐标的一站固定式双基地低频UWB SAR FFBP算法.基于一站固定式双基地SAR的成像几何,分别推导了直角坐标与椭圆极坐标下后向投影算法的解析表达式,并讨论了双基地FFBP算法中采用椭圆极坐标的优势.然后分别从频带和斜距误差角度推导了子图像的采样间隔.最后讨论了该算法的实现过程和计算量.仿真结果证明了所提方法的有效性.     

基于NUFFT的机载探地雷达后向投影成像算法

由于后向投影算法可以精确补偿电磁波在介质表面发生的折射效应,因此它在机载探地雷达成像技术领域具有较强的工程实用价值。但传统后向投影成像算法存在计算量大难以实时实现的问题,针对上述问题,文中提出一种基于非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)技术的机载探地雷达快速后向投影成像算法。通过对基于时域有限差分法产生的仿真数据进行处理,验证了所提成像算法的有效性和快速运算能力。     

双基地高频地波雷达系统布站研究

由发射机(T)和接收机(Rm)共站的单基地高频地波雷达增设分置的接收系统(Rb)构成的T/Rm-Rb双基地高频地波雷达系统用于海洋环境监测时,既可测得矢量流速度,又可消除风向模糊性,是目前高频地波雷达的发展趋势之一。该文首次从T/Rm-Rb系统的探测能力与海流测量误差两方面分析最佳基线长度和最佳双基地角范围,从而确定其布站原则,即：在确定T/Rm单基地雷达的位置后,先根据T-Rb双基地雷达设计指标中的最大探测距离和确定基线长度,然后根据T/Rm-Rb系统海流测量误差最小的原则确定最佳双基地角范围,从而确定T-Rb双基地雷达接收站Rb的位置。该布站原则可为双(多)基地高频地波雷达的海洋环境监测应用提供参考和依据。     

一种高频雷达流星余迹回波干扰消除方法

流星余迹回波是高频雷达的主要干扰源之一,严重影响了雷达对目标的探测性能,必须加以抑制。该文根据地海杂波与流星干扰在多普勒谱上的差别,提出了用FIR型高通滤波器滤除杂波使流星干扰凸显出来;再根据流星干扰的分布特点分段计算背景噪声均值,求取流星干扰检测门限;最后用杂波信号来插值流星干扰位置上的数据,消除因去除干扰造成的杂波相位不连续。实测数据处理表明,该文方法工程实现性强,效果良好。     

多频段典型地表的双站雷达散射回波预测

双站雷达在反隐身、超低空防御方面具有独特优势,但双站测量装置较为复杂,地表参数的准确获取工作耗时耗力,且精度难以保证,地表双站雷达散射数据极其匮乏。为解决上述问题,该文以L/S/X/Ku波段裸土、水泥地和粗糙沙地后向散射实测数据为例,忽略地表的精细结构,采用等效面散射模型和遗传算法反演了各地表的等效介电常数和粗糙度参数,获取其等效参数统计特征,实现对地表双站雷达散射回波的预测。结果表明：该等效面散射模型保证了地表的后向和双站散射回波预测精度;地表双站雷达散射回波随入射波频率的增大而增大;随散射角的增大先增大而后减小,并在镜像方向出现最大值;随散射方位角的增大,地表散射回波先减小而后增大,HH极化双站散射回波的最小值一般出现在 方位角处,而VV极化双站散射回波的最小值位置随入射角的增大从 方位角向小角度方向偏移,并与入射波频率、地表湿度以及粗糙度参数相关,该双站散射特性可用于地表参数的反演以及目标的反隐身研究。     

FMICW信号在岸-舰双/多基地地波超视距雷达中的应用

为了解决探测距离与分辨率的矛盾,并在后续信号处理中避开直达波的影响,岸-舰双／多基地地波超视距雷达适合采用线性调频中断连续波（FMICW）信号。文中结合该雷达的发射信号模型,分析了回波信号所包含的目标距离信息和多普勒信息,介绍了对接收信号的处理方法,对回波信号进行数字解调等处理后,得出了目标的距离信息和多普勒信息。实测数据的处理结果证明,用FMICW信号作为该雷达的发射信号可以有效地检测出运动目标。     

双基地机载预警雷达杂波建模与分析

建立了双基地机载预警雷达杂波模型,并通过对双基地机载预警雷达杂波空时谱结构的分析,得出了双基地机载预警雷达任意几何配置条件下,杂波谱结构随双基地机载预警雷达探测距离和变化趋势的一般性规律.仿真结果验证了所得规律的正确性.对双基地机载预警雷达杂波谱结构的认识有助于开展对双基地机载预警雷达杂波抑制与空时自适应处理技术的研究.     

复杂目标双站图形电磁计算

应用物理光学法（ＰＯ）与等效电磁流法（ＥＣＭ）分别计算了复杂目标双站散射中面元与棱边的散射场。在ＷＩＮＤＯＷＳ ＮＴ／９８微机平台上利用软件图形标准接口Ｏｐｅｎ ＧＬ和硬件图形加速卡对目标和背景像素进行实时显示和自动消隐,通过对各像素点的散射场计算和要位综合求得总散射场,从而将ＧＲＥＣＯ扩展为双站图形电磁学。数学模型和实例说明了本方法的正确性,对＊＊战斗机双站ＲＣＳ进行计算,对将来虚拟现实系统环境     

双基地高频地波雷达系统矢量流速探测精度分析

随着高频地波雷达海流探测技术的日益成熟,海流测量精度得到了海洋学者的高度关注。该文旨在分析T/Rm-Rb双基地雷达系统的矢量流速探测精度,得到该系统进行矢量流速探测的最佳工作区域。文章首次从矢量流速度的均方误差角度进行分析。首先将T/Rm单基地雷达测得的径向流速度和T-Rb双基地雷达测得的双曲流速度进行组合得到矢量流速度;然后通过全微分得到矢量流速度的误差,并分成Ⅰ型误差(测量多普勒速度的有限分辨率引起的误差)和Ⅱ型误差(观察散射角时的误差)来讨论其均方误差;最后绘制均方误差的水平分布图,确定矢量流速探测的最佳工作区域,即：T/Rm-Rb双基地雷达系统在提取矢量流速时,应尽量避免基线和双基地接收机Rb附近的区域。     

一种星载单双基地雷达系统混合工作新方式

单轨道星载双基地雷达系统的收发机卫星平台位于同一轨道上.该文分析了该系统模式下的杂波角度-归一化多普勒谱,发现目标最小可检测速度与天线扫描角度有很大关系,对某些角度进行检测时性能严重恶化.提出一种单双基地雷达混合工作方式并计算出模式转换的门限,该新方式可以节约雷达发射功率并减小卫星重量.采用空时二维信号处理方法进行仿真,结果表明该方式可以改善检测性能.