小孔径天波超视距雷达多径模糊污染消除及海杂波抑制
船载雷达海杂波去除算法研究及其应用
船载雷达海杂波去除算法研究及其应用船载雷达是一种重要的海洋观测设备，可以用于海洋探测、海情监测、船舶导航等领域。
然而，在使用船载雷达进行海洋探测时，由于海洋环境的复杂性，往往会受到海杂波的干扰，从而影响了雷达的探测效果。
因此，如何准确去除海杂波的干扰，是船载雷达应用研究的重要方向之一。
1. 船载雷达海杂波的特征船载雷达海杂波是由海洋环境的复杂性所引起的一种干扰，其特征是具有很宽的频率带宽、强度不均、杂乱无章、且随着时空变化而不断变化。
船载雷达常见的海杂波有以下几种类型：（1）表面波干扰：由于海洋表面的波浪运动而形成的一种干扰，在船载雷达的探测过程中，经常会被误判为目标信号。
（2）散射干扰：由海水中颗粒、气泡等物质所产生的散射信号，会与真实目标信号混淆在一起。
（3）多径干扰：由于雷达信号在传播过程中经历了反射、散射、绕射等多种路径，形成的一种多径信号干扰。
这些海杂波干扰会严重影响到船载雷达的探测效果，降低探测率和定位精度，因此需要研究相应的处理算法来去除海杂波干扰。
2. 船载雷达海杂波去除算法研究现状目前，船载雷达海杂波去除算法主要包括滤波算法、时域积分算法、小波变换算法等。
其中，滤波算法是最常用的一种去除海杂波的手段，它采用滤波器对雷达接收到的信号进行滤波处理，使得海杂波信号在滤波过程中被抑制，从而去除海杂波的干扰。
滤波算法主要分为线性滤波算法和非线性滤波算法两种类型。
线性滤波算法包括平均滤波、中值滤波、高斯滤波等，它们都具有简单、易实现的优点，但是其去除海杂波的效果并不理想。
非线性滤波算法则主要包括自适应中值滤波、小波变换滤波等，这类算法可以自适应地根据海杂波的特征进行处理，从而更好地去除干扰。
除了滤波算法外，时域积分算法也是一种常用的海杂波去除算法。
该算法主要是通过时域上对信号进行积分，从而去除杂波的一种方法。
时域积分算法可以有效地去除高频干扰，但是其对低频干扰的抑制效果不是太好。
小波变换算法则是近年来研究比较热门的一种海杂波去除算法。
天波超视距雷达海杂波特性研究
无向谱。Pilips 饱和无向谱为
0. 005/ k4 , k > k c
( k) =
( 6)
0,
k kc
式中, kc 为截止波数; k > kc 的引力波为饱和波; k kc
的引力波为不饱和波。饱和情况下采用 P hilips 谱; 不
饱和的情况下采用 P ierson- M oscow itz 谱。 Pierson- M oscow it z 无向谱为
( k) =
0.
00 k4
81
e-
0.
74(
kc/
k)
2
( 7)
风速与波高谱的密切关系体现在 kc 上:
kc =
g u2
( 8)
图 3 无向幅度谱达到饱和时的临界曲线
图 4 无向幅度谱达到饱和时的临界曲线 图 3 为无向幅度谱达到饱和时的频率- 风速临界曲
线, 图 4 为频率在 5~ 30MH z 范围内无向幅度谱 达到
图 6 风速为 3m/ s, s = 2 时的海杂波散射图
图 5 后向散射系数仿真
由图 5 和 M atlab 计算结果可知, 在上述给定参数
下, 绝 大 多 数 后 向 散 射 系 数 值 为 7. 0dB变化到- 455. 2dB, 且这部分数据中绝大多数
都大于- 80dB, 这是由于在频率取 5~ 30M H z、风速取
2~ 20m/ s 的情况下, 饱和波区域占 了绝大部分 ( 如图
3、4 所示) 。在饱和波( k > k c ) 区域,
(
)=
26
k
4 0
w
(
k)
=
26
k
4 0
( k) G(
天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究
天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究引言：天波超视距雷达是一种利用地球的大气作为波导传输介质进行通信和侦察的技术。
然而，由于在大气传播中受到自然现象和人工干扰的影响，雷达信号容易受到干扰和杂波的干扰。
因此，研究天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术对于提高雷达系统性能具有重要意义。
一、天波超视距雷达干扰源分析干扰源是指干扰天波超视距雷达工作的各种因素。
首先，天气因素会引起雷达信号强度降低，例如降雨会导致回波增强和信号衰减。
其次，大气湍流和表面波传播也会导致雷达信号变弱。
此外，天波超视距雷达还面临人为干扰，如电力线，地面设备和其他雷达等的发射机发射出的辐射信号。
二、天波超视距雷达干扰信号特点天波超视距雷达的干扰信号主要有两个特点。
首先，干扰信号的强度明显大于目标回波信号的强度。
其次，干扰信号中包含大量的杂波，这些杂波会对雷达系统的探测和跟踪能力造成严重影响。
三、天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究为了克服天波超视距雷达干扰与杂波的问题，研究人员提出了一系列处理技术。
其中，预处理技术是最基础的处理方法。
预处理技术包括时域和频域两种处理方法。
时域处理方法通过对信号进行滤波、去噪和抑制干扰等操作，消除了干扰信号对回波信号的影响。
频域处理方法主要通过快速傅里叶变换和相关处理等方法，将信号从时域映射到频域进行分析和处理。
此外，自适应滤波技术也是一种常用的干扰与杂波信号处理技术。
该技术通过估计干扰信号和回波信号的相关性，自动调整滤波器参数，实现对干扰信号的压制和消除。
自适应滤波技术的优点是能够自动适应不同的干扰情况，并且具有较高的抗干扰能力。
此外，雷达信号处理中还可以采用时频域分析方法，如小波分析和时频分析技术。
这些方法能够将信号分解为不同的频带，并在时域和频域上进行分析和处理。
通过时频域分析，可以更加准确地提取目标信号，抑制干扰信号和杂波。
四、结论天波超视距雷达的干扰与杂波问题对其正常工作具有较大的影响，因此必须采取相应的信号处理技术来对其进行处理。
天波超视距雷达海杂波的混沌动态特性分析
天波超视距雷达海杂波的混沌动态特性分析盛文;任吉【摘要】The chaotic dynamics of skywave over-the-horizon rader（OTHR）sea clutter is confirmed by using the Cao method for phase space reconstruction,calculating the maximum Lyapunov exponent by Rosenstein method and Kolmogorov entropy by an improved Grassberger-Procaccia algorithm（GPA） method and the characteristics of forecasts by RBF neural network of real OTHR sea clutter.Simulations show that the strange attractor of OTHR sea clutter has stable convergence correlation dimension,positive maximum Lyapunov exponent and positive Kolmogorov entropy,and the characteristics of short-term forecasts but long-term prediction,which clearly proves that the HF sea clutter is generated by a low dimension chaotic system.Then,a preliminary discussion of the influence caused by ionosphere on chaotic characteristics of OTHR sea clutter is conducted,which indicats that the ionosphere has a notable impact on the chaotic characteristics of OTHR sea clutter.The conclusions above are applicable in the research of modeling for HF sea clutter and target detection within HF sea-clutter background.%利用替代数据法对实测回波信号进行非线性检验,Cao方法进行相空间重构、Rosenstein小数据量法计算最大Lyapunov指数、改进的格拉斯伯格-庞加莱算法（GPA）计算Kolmogorov熵以及局部可预测性检验研究了高频天波雷达（OTHR）海杂波的混沌动态特性。
一种改进的天波雷达海杂波循环对消算法
一种改进的天波雷达海杂波循环对消算法林志榕;胡进峰;李强;李会勇;李军【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2014(12)6【摘要】在天波超视距雷达中，舰船等慢速目标的频谱通常靠近强大的海杂波谱，检测难度大，在短相干积累条件下，回波频谱的多普勒分辨率降低，进一步增加了目标检测难度。
目前的海杂波抑制方法主要是循环对消法，但是传统的循环对消方法仅通过傅里叶变换后最大谱线来估计频率，频率估计精度不高，杂波残留严重，而且容易将目标信号也对消掉。
针对该问题，提出了一种改进的循环对消算法，该算法中，首先给出了短相干积累下海杂波频率的高精度估计算法，利用最大的3根谱线进行插值来对粗估计得到的频率进行校正，从而精确估计海杂波频率，在此基础上估计时域的海杂波信号；为了避免将目标信号也对消掉，进一步给出了海杂波的频率界限，只在杂波界限内进行海杂波循环对消；与传统算法相比，所提算法能够对海杂波参数进行高精度估计，从而减少了对消过程中剩余杂波的能量，有利于舰船目标的峰值显露，而且杂波频率界限的使用能够避免将目标信号对消掉，提高了目标的检测效能。
仿真和实测数据处理结果均表明，与传统循环对消法相比，所提算法能用更少的对消次数凸显出舰船目标，而且残留杂波能量更低。
%Insky-wave over-the-horizon radar system,it is difficult to detect ship because the spectrum of the ship target is very close to the strong ocean clutter.In addition,short coherent accumulation which re-duces the doppler spectrum resolution makes the detection even more difficult.Currently,the main ocean clutter suppression method is the cycle cancellationalgorithm.But the traditional clutter cancellation algo-rithm estimates the clutter frequency only by the maximum spectrum line of Fourier transform,the estima-tion accuracy is low,which results in severe clutter residual,and thus the target signal is easy to eliminate. To solve the problem,a modified clutter cancellation algorithm is proposed in this paper.In the modified al-gorithm,we first give a precision clutter frequency estimation algorithm.The maximum three spectrum lines are used to make interpolation for correcting the coarse estimated frequency.Then the precision clutter fre-quency is obtained.On this basis,we can estimate the clutter signal in the time domain.To avoid cancelling the target signal,we give a sea clutter frequency margin in this paper.The cancellation only proceeds in the pared with traditional cycle cancellation algorithms,the proposed algorithm can get more accu-rate clutter parameter and reduce the energy of the residual clutter among the cancellation.This is beneficial for detecting the peak of target and performance improvement.Simulation demonstrates that the proposed al-gorithm have better clutter cancellation performance than the traditional ones.【总页数】7页(P597-603)【作者】林志榕;胡进峰;李强;李会勇;李军【作者单位】电子科技大学电子工程学院，四川成都 611731;电子科技大学电子工程学院，四川成都 611731;九江职业技术学院，江西九江 332007;电子科技大学电子工程学院，四川成都 611731;电子科技大学电子工程学院，四川成都611731【正文语种】中文【中图分类】TN958.93【相关文献】1.-种改进的天波雷达海杂波循环对消方法 [J], 关泽文;陈建文;鲍拯;2.一种改进的天波雷达海杂波循环对消方法 [J], 关泽文;陈建文;鲍拯3.基于高阶奇异值分解的天波雷达海杂波抑制算法 [J], 薄超;顾红;苏卫民;吕婧4.一种改进的地波雷达邻近距离单元格一阶海杂波对消方法 [J], 钱文振;纪永刚;王祎鸣;许乐达;戴永寿;于长军5.一种改进的基于峰值信噪比-高阶奇异值分解的天波超视距\r雷达自适应海杂波抑制算法 [J], GUAN Zewen;CHEN Jianwen;BAO Zheng因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
【国家自然科学基金】_海杂波抑制_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4
2014年 科研热词 高频地波雷达 瞬态干扰抑制 s变换 bp神经网络 推荐指数 1 1 1 1
科研热词 海杂波抑制 天波超视距雷达 舰船目标 海杂波 奇异值分解 集成 运动目标显示 谱分析 视觉注意 自适应滤波 相位梯度法 电离层污染校正 海上小目标检测 支持向量机 微弱信号检测 循环平稳特性 局部显著性 全局显著性 hankle矩阵
推荐指数 3 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号
1 2 3 4 5 6 h(o)lder指数
科研热词 空间分离 点目标检测 海杂波散斑抑制 合成孔径雷达图像
推荐指数 2 2 2 2 1 1
2009年 序号 1 2 3 4
科研热词 单频信号 动目标检测 分数阶fourier变换(frft) lfm信号
推荐指数 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2011年 科研热词 海杂波 杂波抑制 分数阶fourier变换 非参量 阻塞矩阵天波超视距雷达 推荐指数 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词 推荐指数 海杂波 4 动目标检测 3 分数阶fourier变换 3 小波包变换 2 频移 1 静态小波 1 谱线增强器(ale) 1 船只目标检测 1 线性调频信号 1 最优小波基 1 峰度 1 分数阶fourier变换(frft) 1 sar 1 cfar 1
天波超视距雷达窄带干扰抑制技术研究
Vol. 7 No . 3 J une 2009
3
天波超视距雷达窄带干扰抑制技术研究
薛 峰1 , 谢 谠2 , 陈 辉2
x k+1 , m+1 ( t) =
n=1
∑
J n ( t) e
πf n ( k τ+m - j2
θ d sin n
f 0λ 0
)
式 ( 5) 可进一步化为
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
XU E Feng 1 , XIE Dang 2 , CH EN Hui 2
( 1 . Zhon gnan B ranch , W uhan Uni versit y of S cience an d Technolog y , W uhan 430019 , Chi na;
2 . Key Research L ab , A i r Force R a dar A ca dem y , W uhan 430019 , Chi na)
关键词 : 天波超视距雷达 ; 空时二维阻塞 ; 窄带干扰抑制 ; 数字波束形成
中图分类号 : TN958. 93 文献标识码 :A 文章编号 :167222337 ( 2009) 0320163206
Study on N arrowband Interference Suppression in Sky Wave OTHR
θ d sin n
天波超视距雷达海杂波多普勒特性分析
Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ Ａ ｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ｅ ｕ ｔ ｒ Ｄｏ ｐ ｅ ｉ ｔ ｆ ｒ ＯＴＨ Ｒ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ａ ｙ ｉ ｆ Ｓ ａ Ｃｌ ｔ ｅ ｐ ｌ ｒ Ｓｈ ｆ ｏ
Ｍ Ａ ｉ — ａ ＳＨＥＮＧ ｅ ＺＨＡＮＧ ｅ ， Ｍ ｎｇ ｑｕ ｎ， Ｗ ｎ， Ｗ ｉ ＺＨＥＮＧ ｎ ｓ ｎｇ Ｌｏ ｇ— ｈｅ
波 的 三 种 情 况 ， 析 了二 阶海 杂 波 的 多普 勒 特 性 ， 指 出 了天 波 超 视 距 雷 达 对 海 探 测 舰 船 目标 的 困难 性 。 分 并
关 键 词 ： 波 超 视 距 雷 达 ， 阶 海 杂 波 ， 阶 海 杂 波 ， 射 余 角 ， 谱 勒 频 移 天 一 二 入 多
ｗｈｉｈ ｔ ａｐ ｒａ ｌ ｓ ｄ ｔ ｅ ｐቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｎｃｐｌ ｆｔ ｉｓ － ｒ ｒ ｓ ａ ｃｕｔｅ ’ ｏ ｍｉ ｃ ｈｅ ｐ ｅ ｎａ ｙ ｅ ｈ ｉ ｉ ｅ ｏ ｈｅ ｆｒ ｔ ｏ ｄｅ ｅ ｌ ｔ ｒ Ｓ ｆ ｒ ｎｇ， ｎ ｈ ｎ ｇ ｉ ｅ ｈｅｄｏ ｌ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｐｐ ｅ
Ｖｏ１ ３ Ｎｏ ４ ． ５， ．
火 力 与 指 挥 控 制
Ｆ ｒ ｏ ｔｏ ＆ Ｃ ｍｍａ ｄ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ Ｃ ｎｒｌ ｅ ｏ ｎ ｏ ｔｏ
Ａｐ ２ １ ｒ． ０ ０
第３ ５卷 第 ４期 ２１ ０ ０年 ４月
文 章 编 号 ：０ ２０４ （０ ０ ０ —０ ２０ １０ —６ ０ ２ １ ） ４０ ８— ３
ｓｉ ｃａ ｃｒｔ ｆｈ ｒ—ｒ ｒｅ ｃ ｔｒ ｎｇ ｅ ｃｅｃ ｃ ｐ ｍ ｎ ｒ ａｇ ． ｈ ｐｐｒｉｅ ｈｔｈｒ ｔ ｉｉｏ ｔ ｆｓｏｄ ａ ｌ ｔ ｉ ｎｉｉ ｎｅ ｏ ｌ ｅｔ ｙ ｎｌ Ｔ ｅ ａｅ ｌｔ ｆ ａ ｅｓｃ ｅｉｔ ｅ ｓ ｕ ｅ ｏ ｖ ｎ ｄ ｍ ｅ ａ ｅ ｓｄ
天波超视距雷达海杂波模型修正与特性分析
天波超视距 雷达海 杂波模型修正与特性分析
关 泽文 陈建 文 鲍 拯
ｆ 空军预警 学院 武汉
摘
４ ３ ０ ０ １ ９ ）
要： 因受 电离层调制影响 ， 传统 的高频海杂波模型难 以全面 描述 天波 超视距雷达海 杂波的空域非均匀性和 时域
非平稳 性。该文首先基于传统 的 Ｗａ ｌｓ ｈ 高频海杂波模型分析 了洋流 的影 响，提 出电离层子 反射 面模 型的概念 ，揭 示 了相 干处理间隔 内电离层对高频信号频谱 的调制机 理； 然后通过 建立 电离层等 效反射面 ，并将其分解为 多个子反 射面 的方式 ， 给 出可 以综合反映不 同海态 、 不同电离层状 态的天波超视距雷达海杂波修正模型 。 最后结合数学描述， 利用 该文修正模型反演分析 了由电离层 的空域非均匀 、时域非平稳 引起 的典 型高频海杂波 多普勒偏移 、展宽、分裂 和 多径 复杂现象的实测数据多普勒谱 ，仿真 与实测数据 多普勒谱验证了所提修正模型的准确性与鲁棒性。 关键 词：天波超 视距雷达 ；海杂波模型 ；电离层 子反射面 模型： 电离层等效反射面
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｓ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｉ ｏ ｎ ｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ Ｈ ｉ ｇ ｈ － Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ（ Ｈ Ｆ ） ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｏ ｃ ｅ ａ ｎ ｃ ｌ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ
前视阵FDA-MIMO雷达距离模糊杂波抑制方法
前视阵FDA-MIMO雷达距离模糊杂波抑制方法XU Yizheng;LIAO Guisheng;XU Jingwei;WANG Chenghao【摘要】超高速平台前视阵雷达面临强杂波抑制难题,其杂波不仅具有显著的距离依赖性而且存在多重距离模糊,导致雷达动目标检测性能急剧恶化.针对这一问题,提出了一种基于频率分集阵列和多输入多输出雷达的距离-角度-多普勒三维自适应处理距离模糊杂波抑制方法.该方法通过发射-接收二维联合空域和差波束及时域邻近多普勒通道进行降维处理,保证算法的低复杂度以及在小样本条件下的杂波抑制性能.仿真实验验证了所提方法的有效性.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2018(040)012【总页数】6页(P2662-2667)【关键词】前视阵雷达;频率分集阵列;多输入多输出雷达;距离模糊;三维自适应处理【作者】XU Yizheng;LIAO Guisheng;XU Jingwei;WANG Chenghao【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TN957.520 引言高速平台前视阵雷达能够探测淹没于地面强杂波下的微弱慢速运动目标,在机载、弹载雷达中具有重要的应用价值[1]。
高速平台前视阵雷达在动目标检测过程中面临强大的杂波干扰,一方面,前视阵雷达杂波具有显著的距离依赖性,近程与远程杂波分布特性差异较大;另一方面,由于平台高速运动导致主杂波严重扩展,雷达需提高脉冲重复频率(pulse repetition frequency,PRF)来降低杂波多普勒模糊,但这将导致杂波发生多重距离模糊。
因此,当二者同时存在时,近程杂波与远程杂波相互叠加,雷达杂波抑制性能将严重下降[2-3]。
针对前视阵雷达杂波距离依赖性问题,现有方法包括多普勒补偿法[4]、角度多普勒补偿方法[5]、配准补偿法[6]、空时插值法[7]等通过补偿杂波的距离依赖性,进而采用传统空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)技术,在空间和时间二维平面上实现杂波抑制和运动目标的检测。
天波超视距雷达探测的海杂波谱模拟研究的开题报告
天波超视距雷达探测的海杂波谱模拟研究的开题报告一、研究背景和意义随着现代海事业的发展，越来越多的海上作业需要依靠雷达技术进行支持，而传统的超短波雷达技术存在着探测距离有限、抗干扰能力弱、精度不高等问题，特别是在海杂波干扰较大的情况下，降低了雷达探测效率和准确性。
天波超视距雷达技术以其探测距离远、抗干扰能力强、对低速小目标敏感等特点，逐渐成为海上雷达探测的重要手段之一。
天波超视距雷达技术可以在400MHz至3GHz频段内工作，这个频段被称为超视距高频段，其波长比常见的超短波雷达要长得多，可以穿透海雾、水雾等恶劣环境，同时可以探测到远距离、低速度的目标，有着广泛的应用前景。
海杂波噪声源于海水波动、风力、船舶运动等多种因素，会严重干扰雷达探测信号，因此了解海杂波的统计特性和波谱分布，对于天波超视距雷达技术在海上应用具有重要意义。
本研究旨在通过对天波超视距雷达探测海杂波的统计特性和波谱分布进行模拟研究，为该技术在海上雷达探测中的应用提供理论支持和参考。
二、研究内容和方法（一）研究内容1. 分析天波超视距雷达探测海杂波产生的原因和特点；2. 分析海杂波对天波超视距雷达探测的干扰特点和影响；3. 建立海杂波统计模型，探究其分布规律和统计特性；4. 建立海杂波谱模型，分析其谱密度和谱分布规律；5. 结合实验数据，对所建立的统计模型和谱模型进行验证和修正。
（二）研究方法1. 借助现有研究成果和实验数据，进行文献综述和分析，了解天波超视距雷达探测海杂波的基本特点和影响因素；2. 基于Matlab等工具，建立海杂波统计模型和谱模型，并进行数值计算和仿真；3. 结合实验装置，对所建立的模型进行验证和修正，不断优化模型精度和可靠性；4. 对实验结果进行统计分析和评价，并提出进一步改进和优化的建议。
三、预期成果和创新点（一）预期成果1. 建立适用于天波超视距雷达探测海杂波的统计模型和谱模型，分析其分布规律和统计特性；2. 对天波超视距雷达探测海杂波的影响因素进行系统研究和分析，提出针对性的改善措施；3. 结合实验数据，对模型进行验证和修正，提高模型的可靠性和精度；4. 为天波超视距雷达技术在海上雷达探测中的应用提供理论支持和参考。
天波超视距雷达数据处理算法综述
Ｐ Ａ算 法最 早 由 Ｂ ｒ ｈｌ Ｄ ａ— ａｏ Ｓ ｍ提 出Ｈ 该算 法对 ， 落人波 门内的所 有量 测 计 算 其 来 自 目标 的概 率 ， 然
后利用这些概率对量测进行加权 ， 将加权和作为等
效 量测 ， 于对 目标状 态 的更新 。该算 法应 用简 单 ， 用
个子 区 的数据率 。 （） ４ 高虚 警 率 。外 部 干 扰 和 噪声 的 大 量 存 在 ，
ｒｔ ｉ ｈｍｓ ａｅ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ ｆ ｅ ｃ ｔ ｇ ｒｅ ，ｅ ｇ ａ ａ ａ ｓ ｃ ａｉ ｎ，ｔａ ｋ ｆ ｓｏ ｒ ｕ ｉ ｒ ｅ ｖ ａｅ ｏ ｓ ． ．ｄ ｔ ｓ ｏ ｉｔｏ ｉ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉｎ，ｃ ｏ ｄ ｎ ｔｏ ｅ ｉｔａ ｉｎ，ｐｅ — ｏ ｒ ｉ ａ ｉｎ ｒ ｇ ｓｒ ｔ ｏ ｒ
和展宽 等 。这 些 因素都会 降低 测量精 度 。
（ ） 数 据 率 。为 了能 够 从 强 大 的地／ 杂 波 ３低 海 中分离 出 目标 ， Ｔ Ｏ ＨＲ采 用 了较长 时 间 的相 干积 累 ，
特 别是 对于舰 船等 慢 速 目标 ， 干积 累时 间会 达 到 相 十几秒甚 至更 长 。另 外 ， 了完 成 大范 围的 监视 能 为 力 ， Ｔ Ｒ不 得不 在多个 子 区 中轮 流 重访 ， 低 了 同 ＯＨ 降
１ 数 据 处 理主 要方 法 综 述
１ １ 数据关联 ．
按 照 处 理方 式 的不 同 ， Ｔ Ｒ 目标 跟 踪数 据 关 ＯＨ 联算 法可 以分 为基 于单 帧量测 和 目标关联 的序 贯处 理算 法 和基于 多 帧量 测 与 目标 关 联 的批 处理 算 法 。 前者 包括 Ｐ Ａ算 法 ＪＭＭ—Ｐ Ａ算 法 、 ＵＰ Ｄ 、 ＵＤ ＭＭ．Ｊ— Ｄ Ｆ算 法 ［ Ｘ Ｄ Ｆ算 法 ［ ＭＰ Ａ 算 法 。 Ａ 、 Ｐ Ａ 、 Ｄ 和
基于多维联合的高频雷达杂波及干扰抑制方法研究
基于多维联合的高频雷达杂波及干扰抑制方法研究高频地波超视距雷达利用垂直极化电磁波能够沿海面绕射传播的特点实现对海面目标及低空飞行目标的超视距探测。
其工作在3~30MHz的HF波段,使具有隐身设计的目标无所遁形。
其探测距离远、范围广、可全天候工作的特点吸引了众多国家投入大量精力进行高频地波超视距雷达的研制工作。
高频地波超视距雷达由于其自身体制的特点以及工作的频段十分拥挤,其面临的杂波及干扰背景是极其复杂的。
因此高频地波超视距雷达中的杂波及干扰抑制方法一直是各国学者和科研人员研究的重点问题。
本文针对高频地波超视距雷达,从杂波及干扰特性角度出发,致力于更深入的研究高频地波超视距雷达所面临的杂波及干扰的特点,提出了两种距离相关性分析方法:基于子空间的距离相关性分析方法和基于压缩感知的距离相关性分析方法。
其中基于子空间的距离相关性分析方法利用统计的协方差矩阵获得杂波及干扰子空间,再利用杂波及干扰子空间分析距离相关性。
由于该方法需要对数据进行统计,因此适用于统计特性强的杂波和干扰。
基于压缩感知的距离相关性分析方法能够在单次快拍条件下,对杂波分量进行分离,进而依据各杂波分量之间的关系综合计算其距离相关性。
本文利用基于压缩感知的距离相关性分析方法对实测的海杂波、电离层杂波、流星余迹进行了分析,同时比较了不同积累时间对杂波距离相关性的影响。
通过对海杂波和电离层的空域分布特性的分析,将其归为方位扩展杂波,并根据其空域相关性提出了利用杂波的旁瓣信息来估计主瓣内杂波信息的方法。
首先利用海杂波验证了该方法的可行性,再通过对常见空域分布的仿真验证了该方法理论上的有效性,最后通过实测数据中的海杂波和电离层杂波进一步验证了该方法的有效性。
但是该方法在实用中对阵列幅相一致性要求很高,并且对于目标方位与波束指向存在偏差情况下的鲁棒性不强。
针对上述问题,利用雷达信号处理理论中的空时等效性,提出了基于知识的方位扩展杂波抑制方法。
依据目标检测原则和输出信杂比最大原则,提出了空域阻塞滤波器的设计准则,其主要思想是利用系统的参数和预检测到的最大目标能量,自适应的设计空域阻塞滤波器,从而达到提高鲁棒性的目的对于分布复杂的电离层杂波,基于知识的方位扩展杂波抑制方法适用范围有限。
天波超视距雷达多模传播抑制研究
天波超视距雷达多模传播抑制研究李雪;李吉宁;冯静;蔚娜;郭文玲【摘要】电离层多模传播引起天波超视距雷达杂波频谱大幅展宽,严重制约海面慢速目标检测.给出了基于工作频率选择的多模传播抑制方法,指出该方法的核心问题是全频段电离层传播模式信息获取,可通过电离层返回散射探测传播模式区提取解决.结合电离层电波传播理论、信号处理、图像处理、统计分析、射线追踪等多类方法,以准抛物模型为基础,提出了一种多模传播下传播模式区域智能提取算法,实现针对某一指定探测区域的单模式工作频率选择,从而有效抑制多模传播.【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2015(030)001【总页数】6页(P57-62)【关键词】适应频率选择;返回散射探测;多模传播;传播模式区【作者】李雪;李吉宁;冯静;蔚娜;郭文玲【作者单位】中国电波传播研究所,山东青岛266107;中国电波传播研究所,山东青岛266107;中国电波传播研究所,山东青岛266107;中国电波传播研究所,山东青岛266107;中国电波传播研究所,山东青岛266107【正文语种】中文【中图分类】TN011+.2天波超视距雷达（Over-The-Horizon Radar，OTHR）利用电离层作为传输介质，可实现几千千米外的超视距目标探测.电离层是时变、随机、色散和各向异性的介质，影响雷达信号传播，特别是电离层的分层特性，使得不同地面距离地、海杂波回波落入同一距离单元（如图1所示），引起OTHR杂波频谱展宽，严重制约低速目标检测［1－3］.针对以上问题，主要采用以下三类方法解决：1）基于二维天线阵列OTHR采用二维天线阵列［4］，利用俯仰方向上的波束形成使雷达工作于单一传播模式，但为了满足一定的俯仰、方位分辨率，造价极高.2）基于工作频率选择OTHR电离层自适应诊断管理系统实时选择合适的工作频率，可以最大可能地避免多模式传播效应［5］.3）基于信号处理技术目前提出的算法主要有两种：一是基于多模-单模转换的方法.该方法受传播模式数目、各模式信号幅度、多普勒频移等估计误差影响较大［6］；二是海杂波循环对消法.该方法不将多模转化为单模，而是直接在多模条件下利用海杂波循环对消去除多个Bragg峰，从而发现目标.但该方法受各模式信号幅度、多普勒频率、初相等估计精度影响，通常需要多次对消以应对杂波剩余［7］.当目标落在一阶杂波频谱内时，基于信号处理技术很难实现目标检测.然而，随着传播模式数目增加，增加了目标落在一阶杂波频谱内的机率，也增加了各传播模式杂波频谱参数估计难度，降低了估计精度，因此，应用基于信号处理技术进行多模抑制时也希望面对的传播模式尽可能地少.上述三类方法中以基于频率选择的方法抑制多模式传播最为实际、有效，即使有时由于对探测目标覆盖及环境干扰等原因不存在单模工作频率，但若能选择传播模式较少的工作频率，也将降低后续采用基于信号处理技术的多模抑制难度.本文给出了基于工作频率选择的多模传播抑制方法，指出该方法的核心问题是全频段电离层传播模式信息获取，可通过返回散射探测传播模式区提取解决.结合电离层电波传播理论，信号处理、图像处理、统计分析等多类方法，以准抛物模型为基础，利用射线追踪技术，提出了一种基于电离层电子浓度反演的传播模式区提取算法，实现针对某一指定探测区域的单模式工作频率选择，从而有效抑制多模传播.1.1 电离层返回散射探测OTHR通常采用电离层返回散射探测设备进行电波环境监测，用于提供雷达工作频段内的回波能量、传播模式、相位污染度等信息，为雷达工作频率选择提供支撑.返回散射探测包括定频探测和扫频探测两种.返回散射定频探测与雷达探测方式相同，即在某一频点上驻留多个探测脉冲，利用相干积累技术获得多普勒频谱，从而分析电离层的频谱特性，获得电离层相位污染程度的评价.返回散射扫频探测是指探测设备在较短时间内按照一定频率列表迅速完成整个频段的扫描，得到返回散射扫频电离图，其中包含了扫描频段内的传播模式、能量信息.而扫描频段内的传播模式信息通过各传播模式区域提取实现.因此，若能实现返回散射传播模式区域提取，即可获得雷达全频段内的传播模式信息，从而实现基于频率选择的多模传播抑制.某一传播模式区域由前沿、后沿、尾沿组成，如图2所示.1.2 OTHR单模工作频率选择流程OTHR单模工作频率选择流程如下（如图3）：1）利用电离层返回散射扫频探测获得雷达覆盖区域返回散射电离图.2）进行返回散射图形预处理，提取返回散射前沿、后沿、尾沿，实现返回散射传播模式区提取.3）根据指定的探测区域确定单模式工作频段.1.3 返回散射传播模式区提取图4为2010年3月30日某电离层返回散射探测站测得的返回散射电离图.该返回散射探测仪收发分置，相距约100km.采用线性调频脉冲工作方式，脉冲宽度6ms，调频带宽10kHz，脉冲重复周期50ms，换频周期250ms，采样率80kHz，频率扫描范围5～28MHz.由于硬件设备实现频率切换时需要一定稳定时间，通常换频后第1个脉冲回波数据不稳定，因此采用后4个脉冲数据进行相干积累得到杂波能量随距离的变化.1.3.1 返回散射探测图形预处理1）阈值法噪声抑制电离层垂直探测电离图智能判读过程中，通常认为：电离图中信号的能量值远大于整幅图（含信号和噪声）各个采样点能量平均值.故可将整幅图的能量平均值作为噪声门限值依据，回波能量大于门限的判定为信号，否则，判定为噪声.然而，与垂直探测图形不同，返回散射图形同一频点有多个距离门回波，且不同距离回波能量不同；同时，返回散射图形不同频点电离层吸收不同，发射天线、接收天线、发射机等硬件设备带来的影响不同，噪声功率不同.因此，利用整幅图的幅度均值作为噪声门限依据效果不佳.根据实验数据，经过大量统计分析，本文提出针对不同频率点采用不同的噪声阈值，某一频点噪声门限值采用该频点所有距离门幅度平均值的修正值作为阈值进行噪声抑制，其值表示为式中：H表示噪声抑制阈值；A表示相应频点所有距离门幅度均值；C表示修正值. 修正值C需通过对大量探测数据长期统计确定，本文取为10dB.同时，为了更好地抑制噪声，本文采用能量对比拉伸算法，提高信号和噪声之间的能量差异为式中：r为输入回波能量；T（r）为输出回波能量；E为统计经验因子，控制该函数的斜率，这里取为20；m为噪声和杂波的能量分界线.2）射频干扰抑制天波返回散射探测所处的高频段电磁环境非常恶劣，密集的短波通信电台、广播和其他同频噪声形成强射频干扰，它们在返回散射探测回波图形（频率-距离）上沿距离轴呈条带状分布，这些干扰严重影响了返回散射探测图形质量，图4中贯穿所有距离门的竖线为同频干扰.关于同频干扰的抑制目前比较常用的算法是从干扰的特性进行考虑，采用时域、空域、频域或多域联合的复杂信号处理手段进行抑制［8－9］.返回散射探测系统接收天线多为单副天线或较小阵面的阵列天线.由于接收天线形式简单，从而无法使用大口径阵列雷达中常用的自适应波束形成方法进行干扰抑制，因此须着重研究干扰的时频域特征，发展基于阵元的干扰检测、抑制方法.●干扰检测经过大量数据统计发现，射频干扰和有用回波信号在返回散射电离图中有如下差别：a）在脉冲重复周期（50ms）内，射频干扰满足一定平稳性，反映在返回散射电离图中干扰随距离门的能量变化较小，而信号由于电离层吸收和自由空间扩散损耗原因，能量随距离门变化较大.b）由于干扰与发射信号不相关，经过接收端匹配滤波器后干扰信号占满所有距离门，而回波信号由于电离层折射覆盖存在盲区不能占满整个信道，且远区回波能量较弱.依据上述统计特征，给出同频干扰识别准则：a）某信道所有距离门能量方差小于预定门限值M1；b）某信道能量大于预定门限值M2的测量点数占该信道整个有效采样点数的百分比大于等于N%；c）某信道所有距离门能量均值低于预定门限值M3.门限值M1、M2、M3及N%需通过大量试验数据长期统计确定.利用上述准则可准确、有效、快速识别射频干扰.●干扰抑制根据电离层传播特性，每一探测频点具有一定的探测距离盲区，在该区域内不存在有用的回波信号.因此，可通过选取探测盲区内信号作为参考信号，由参考距离段信号构造干扰信号子空间对各距离元信号进行正交投影滤波去除干扰［10］.实际应用中通常选取0～50km范围内信号作为参考信号，具体的距离单元个数根据不同的采用率而不同.根据探测盲区内的干扰信号Sr（n）（距离门序号r＝1，…，L；n＝1，…，N，N为扫频周期数）构造干扰向量：则干扰矩阵为干扰信号的距离域相关矩阵为对干扰相关矩阵R进行特征分解，取前K个主特征值λi（i＝1，…，K）相应的特征向量矩阵V＝［V1，…，VK］构成干扰子空间，对有效距离元上的信号Si（1≤i≤K）进行正交投影滤波实现射频干扰抑制，干扰抑制后的信号为阈值法去噪、干扰抑制后结果如图5所示.3）离散噪声抑制经过上述处理后，电离图上还存在一些离散噪声，本文采用矩阵块去噪、连通域去噪和中值滤波算法级联应用实现离散噪声抑制.4）准垂测信号剔除图5中300km左右出现的信号为准垂测信号.理论而言，返回散射扫频探测电离图前沿线与垂测信号的二跳回波描迹相切，并交于距离-频率平面的“零点”.但OTHR通常关注的距离区域都在700 km以上，故根据距离特性，将准垂测信号滤除.经过离散噪声抑制和准垂测信号抑制后，处理结果如图6所示.1.3.2 返回散射电离图前沿、后沿、尾沿提取返回散射传播模式区提取分前沿提取和后沿提取.1）返回散射前沿提取文献［11］给出了一种有效的且工程适用的多模式前沿提取算法，本文采用这一算法对图6中的前沿进行提取，结果如图7中红色线条所示.2）返回散射后沿提取本文首次提出综合应用返回散射反演、数字射线追踪技术，并结合实测图形实现返回散射电离图后沿、尾沿提取.其具体实现步骤为1）利用获得的返回散射前沿数据进行电离层电子浓度反演，获得电离层电子浓度剖面；2）根据获得的电离层电子浓度剖面，利用数字射线追踪技术，结合实测图形获得返回散射后沿、尾沿.本文采用R.J.Norman提出的反演方法实现返回散射电离图反演［12］.该方法假设电离层电子浓度符合准抛物模型，其表达式为式中：fc为临界频率；rm为最大电子浓度高度；ym为层的半厚度；rb为电离层底高（相对于地心）；r为电离层中某一点的高度.假设一组电离层特性参数初值fc、rb、rm，将该初值代入准抛物模型中计算最小群路径P′1，P′2，…，Pn′，令ΔPn′，ΔPn′，…，ΔPn′表示计算值与真实值之间的差别，Δfc、Δrb、Δrm为电离层特性参数fc、rb、rm的调整量，则ΔP′1，ΔP′2，…，ΔP′n应为由下式给出的最小值：用矩阵形式重写为或令式（10）可化简为则式（14）右侧乘［ST］－1ST得式中：ST是矩阵S的转置；STS是可逆方阵.假设的电离层特性参数fc、rb、rm增加了Δfc、Δrb、Δrm后，整个过程又开始于新的假设值，当群路径的差值ΔP′1，ΔP′2，…，ΔP′n收敛于某一指定的最小值范围内时运算停止，并从而得到了电离层参数fc、rb、rm的最后解.将上述参数代入准抛物模型即获得了电离层电子浓度剖面，利用数字射线追踪技术结合实测图形即可获得返回散射电离图后沿和尾沿信息，如图7中绿色线条所示.1.4 单模传播频段确定显然，获得传播模式区域后，根据指定探测距离，即可从返回散射电离图中直接确定单模工作频段.基于工作频率选择的多模传播抑制算法是解决OTHR电离层多模传播引起地海杂波频谱展宽的最有效方法，该方法通过引入电离层返回散射探测手段，通过各传播模式区域提取，获得全频段传播模式信息，实现指定区域的单模工作频率选择，从而实现多模传播有效抑制.该问题的成功解决，将大幅提升OTHR对海面舰船目标检测能力.［1］凡俊梅，焦培南，肖景明.海洋杂波对高频雷达检测海面上低速目标的影响［J］.电波科学学报，1997，12（2）：205-210.FAN Junmei，JIAO Peinan，XIAO Jingming.The sea clutter effect on the low Doppler targets detection by HF radar［J］.Chinese Journal of Radio Science，1997，12（2）：205-210.（in Chinese）［2］郭欣，倪晋麟，刘国岁.短相干积累条件下天波超视距雷达的舰船检测［J］.电子与信息学报，2004，26（4）：613-618.GUO Xin，NI Jinlin，LIU Guosui.The ship detection of sky wave over-the-horizon radar with short coherent integration time［J］.Journal of Electronic ＆Information Technology，2004，26（4）：613-618.（in Chinese）［3］黄德耀.高频雷达海洋回波谱特性及影响其质量的因素［J］.电波科学学报，1996，11（2）：94-101.HUANG Deyao.Character of HF radar sea echospectra and factor of the effects on quality of the spectra［J］.Chinese Journal of Radio Science，1996，11（2）：94-101.（in Chinese）［4］ BAZIN V，MOLINIE J，MUNOZ J.A general presentation about the OTH-Radar NOSTRADAMUS［C］／／IEEE Conference on Radar，2006，17（8）：634-642.［5］ ANDERSON S J，MEI F J，JIAO P N.Enhanced OTHR ship detection via dual frequency operation［C］／／Proceedings of 2001CIE International Conference on Radar，2001：85-89.［6］杨志群.天波超视距雷达信号处理方法研究［D］.南京：南京理工大学，2003.YANG Zhiqun.Research on Singal Processing of Skywave Over-the-horizon Radar［D］.Nanjing：Nanjing University of Science and Technology，2003.（in Chinese）［7］郭欣.天波超视距雷达信号处理技术研究［D］.南京：南京理工大学，2004.GUO Xin.Study on Skywave Over-the-horizon Radar Singal Proessing ［D］.Nanjing：Nanjing University of Science and Technology，2004.（in Chinese）［8］吴铁平，赵洪立，邢孟道，等.天波超视距雷达空域干扰抑制［J］.电波科学学报，2005，20（3）：347-352.WU Tieping，ZHAO Hongli，XING Mengdao，et al.Space interference excision in over-the-horizon radar ［J］.Chinese Journal of Radio Science，2005，20（3）：347-352.（in Chinese）［9］李宗强，顾红，苏卫民，等.天波超视距雷达中短波干扰的抑制［J］.兵工学报，2003，24（3）：330-333.LI Zongqiang，GU Hong，SU Weimin.Suppression of shortwave jamming for the over horizon radar［J］.Acta Armamentar II，2003，24（3）：330-333.（in Chinese）［10］ ZHOU Hao，WEN Biyang，WU Shicai，et al.Dense radio frequency interference suppression in HF radars［J］.IEEE Signal Processing Letters，2005，12（5）：361-364.［11］李雪，冯静，邓维波，等.返回散射电离图智能判读［J］.电波科学学报，2010，5（3）：534-537.LI Xue，FENF Jing，DENG Weibo，etal.Backscatter ionogram intelligent interpretation［J］.Chinese Journal of Radio Science，2010，25（3）：534-537.（in Chinese）［12］ NORMAN R J.Backscatter ionogram inversion［C］／／Proceedings of the International Radar Conference，2003：368-374.李雪（1981－），男，黑龙江人，博士，目前主要研究方向为天波返回散射电离图模拟和判读以及电离层回波信号处理、雷达信号处理等.李吉宁（1982－），男，山东人，中国电波传播研究所工程师，主要研究方向为电离层电波传播、高频雷达海态反演、雷达信号处理.冯静（1981－），女，山东人，硕士，目前主要研究方向为返回散射电离图智能判读、电波环境参数预测.蔚娜（1981－），女，山东人，高级工程师，博士，目前主要从事雷达信号处理和电波传播研究工作.郭文玲（1986－），女，山东人，工程师，目前主要研究方向为电离层电波传播、雷达信号处理.。
【国家自然科学基金】_天波超视距雷达(othr)_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 天波超视距雷达 航迹融合 航迹缺失 自适应杂波模型 目标跟踪 目标分类 多频特征 viterbi数据关联
推荐指数 3 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2011年 科研热词 推荐指数 天波超视距雷达 4 瞬态干扰 3 天波超视距雷达(othr) 2 频谱重建 1 非连续采样 1 阻塞矩阵 1 舰船目标检测 1 舰船检测 1 目标跟踪 1 海杂波对消 1 数据处理 1 干扰抑制 1 小波影响锥 1 多输入多输出 1 复数据经验模式分解(cemd) 1
科研热词 天波超视距雷达 天波超视距雷达(othr) 相位污染校正 目标跟踪 电离层 模式辨识 数据融合 定位精度 前置接收机 高机动 遗传算法 衍射方法 自适应波束形成 短时music变换 相位梯度(pga)法 相位屏 电离层相位污染 测高信号模型 概率假设密度滤波器 标校信号提取 极化 机动目标检测 最大似然估计 时频分析 战略预警 性能评估 微多径 弹道目标 序贯蒙特卡洛 幅度污染 尾焰 多路径 双程信道模型 二维阵列 三维射线追踪 mimo雷达 iri-2012
推荐指数 9 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7
一种MIMO体制天波雷达多普勒扩展杂波抑制方法
一 一 ＋ 一 一 △ Ｕ啪
１２ … ， ，， Ｋ ０ Ｔ
在 接 收 端 ， 元 接 收 的信 号 除 了 含 有 目标 阵 信 号 外 ， 有 高 斯 白噪 声 、 展 杂 波 、 频 干 扰 还 扩 点
式 中 为 信 号 的幅 度 ，厂为 信 号 的载 频 ， ＝ ／ ０ ＢＴ
一
１ ＭＩ ＭＯ体制下天波雷达信号处理模型
基 于 ＭＩ ＭＯ体 制 的 天 波 雷 达 在 发 射 端 发 射
一
起 的 海 杂 波 多 普 勒 谱 更 加 复 杂 ， 宽 更 加 明 展
系列 正 交信 号 ， 在接 收端 通 过 匹配 滤 波把 发 射
显 ， 通 过 提 高多 普 勒 分辨 力 不 能 解决 多普 勒 扩 只
第２ 卷 第６ ５ 期
２ １年 １ ０ １ ２月
文章 编 号 ： ６ ３ ８ ９ （ ０ ）６０ ９ ．４ １ ７ ．６ １２ １ ０ ．３ １０ １
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｒ Ｆ ｒ ｅ Ｒａ ａ ａ ｅ ｏ ｒ ａ ｆ Ａｉ ｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍｙ
摘
要 ： 解 决 多普 勒 扩展 杂 波 对 天 波超 视 距 雷达（ Ｔ ） 速舰 船 目标检 测 的遮 蔽 问题 ， 析 了多普 勒 扩 为 Ｏ ＨＲ 慢 分
展 杂 波 的成 因 ， 导 了 多输入 多输 出（ ＭＯ 体 制 下 一种 天 波 雷 达信 号 处理 模 型 ； 该 模 型 与数 据 阻 塞预 处 理相 推 ＭＩ ） 将
窄 ， 多普勒 频率 约为 士． ２ 且 ０１ ０ （ 为 雷 达 载
射 系 数 都 等 于 该 值 ， ｏ和 ｖ 分 别 是 散 射 体 的 时 ｒ 。
天波雷达电离层污染校正与海杂波抑制
天波雷达电离层污染校正与海杂波抑制许丁文;李会勇;胡进峰;戴文娟【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2012(10)6【摘要】在天波超视距雷达(OTHR)中,舰船目标的多普勒频率与海杂波谱接近,电离层污染会导致海杂波频谱展宽,从而淹没邻近的舰船目标信号.考虑到电离层污染会导致OTHR回波信号的相位缓慢变化,提出了采用相位梯度法对回波信号进行电离层污染校正；利用污染校正后的海杂波可以近似为两个单频信号之和这一特点,提出了应用奇异值分解来实现对海杂波的抑制.仿真结果表明,文中算法可以有效地校正电离层污染,抑制海杂波,显著提高信杂比,从而有效解决强海杂波对舰船目标的遮蔽问题.与现有的HRR-SVD算法相比,文中算法可以适用于相干积累时间较长和电离层污染较大的情况,防止残留的海杂波形成虚警,提高了OTHR对海杂波附近舰船目标的检测能力.%In the over-the-horizon radar, the Doppler frequency of ship targets is close to the sea clutter spectrum, the ionospheric contamination will lead to the sea clutter broadening in Doppler domain, which will smear the neighboring ship target signals. Considering the ionospheric contamination led to the slow phase changes of the OTHR signal, the phase gradient based method to correct the ionospheric contamination is proposed. Take the feature that the sea clutter can be approximated to be two single-frequency signals after the ionospheric contamination correction, a singular values decomposition based ocean clutter suppression algorithm is used. The simulation results show that theproposed algorithm can effectively correct the ionospheric contamination and suppress the sea clutter. The signal noise ratio is increased by more than 40 dB. The masking problem between the strong sea clutter and the ship target is solved. Compared with the HRR-SVD algorithm, the proposed algorithm can be applied in the condition of longer coherent integration time and larger ionosphere pollution. It can prevent the remains of sea clutter from forming a false alarm and improve the ship target detection performance of OTHR.【总页数】6页(P639-644)【作者】许丁文;李会勇;胡进峰;戴文娟【作者单位】电子科技大学电子工程学院,四川成都611731;电子科技大学电子工程学院,四川成都611731;电子科技大学电子工程学院,四川成都611731;电子科技大学电子工程学院,四川成都611731【正文语种】中文【中图分类】TN958【相关文献】1.小孔径天波超视距雷达多径模糊污染消除及海杂波抑制 [J], 贾愚;贺青;罗来源2.一种基于压缩感知的天波超视距雷达短时海杂波抑制方法 [J], 严韬;陈建文;鲍拯3.天波超视距雷达海杂波模型修正与特性分析 [J], 关泽文;陈建文;鲍拯4.基于知识辅助的天波雷达海杂波抑制方法 [J], 曹健;王兆祎;胡进峰;何子述5.一种改进的基于峰值信噪比-高阶奇异值分解的天波超视距\r雷达自适应海杂波抑制算法 [J], GUAN Zewen;CHEN Jianwen;BAO Zheng因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
天波超视距雷达原理(一)
天波超视距雷达原理(一)天波超视距雷达天波超视距雷达（Over-the-Horizon Radar，简称OTHR）是一种利用天波传播的雷达系统，具有超视距探测能力。
本文将从浅入深，向您介绍天波超视距雷达的相关原理。
基本原理•天波传播：天波是一种通过电离层反射的电磁波，能够在地球表面之间长距离传播。
天波传播通常发生在频率范围2MHz至30MHz 之间。
•天波超视距雷达的工作原理：天波超视距雷达发射的天波信号在电离层上反射并折回地面，然后通过接收站接收。
利用这种反射和折射的特性，雷达系统能够突破地球曲率的限制，实现对超视距目标的探测和跟踪。
技术要点•天波发射：天波超视距雷达采用一种特殊的天线结构进行发射，以确保天波能够有效地辐射到电离层并形成反射。
•天波接收：雷达接收站通过合理的接收延迟和增益设置，能够捕获并辨别弱信号。
•频率选择：由于天波传播的频率范围较窄，雷达系统需要选择合适的频率以避免电离层的吸收和多径效应对探测性能的影响。
探测能力•超视距探测：天波超视距雷达具有超越地球曲率限制的探测能力，可以覆盖几千公里的范围，对远离雷达站的目标进行探测和跟踪。
•低空目标：由于天波传播的特性，天波超视距雷达对低空飞行器的探测相对更为敏感，可以在较短距离内实现高精度的目标跟踪。
应用领域•边境监控：天波超视距雷达在边境警戒和海上防御中具有重要作用，能够及时发现并追踪潜在的非法入侵目标。
•海上监测：通过部署在陆地上的天波超视距雷达，可以对远离岸线的船只进行广域监测，提供海上交通的情报和安全保障。
•空中监控：天波超视距雷达能够有效地监测低空飞行器，对于无人机的监管和空域安全具有重要意义。
总结起来，天波超视距雷达的原理基于天波传播的特性，通过利用电离层的反射和折射，实现对超视距目标的探测和跟踪。
该技术能够突破地球曲率的限制，具有广泛的应用前景。
技术优势天波超视距雷达相比传统雷达系统具有以下几个技术优势：1.覆盖范围广：天波超视距雷达可以覆盖几千公里的范围，远远超过了传统雷达的视距限制，使得监测范围更广，能够监测到更远距离的目标。
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doi :10.3969/j.issn.1001-893x.2016.05.016引用格式:贾愚,贺青,罗来源.小孔径天波超视距雷达多径模糊污染消除及海杂波抑制[J].电讯技术,2016,56(5):568-574.[JIA Yu ,HEQing,LUO Laiyuan.Multipath fuzzy contamination elimination and sea clutter suppression for small aperture sky-wave over-the-horizon radars [J].Telecommunication Engineering,2016,56(5):568-574.]小孔径天波超视距雷达多径模糊污染消除及海杂波抑制*贾 愚**,贺 青,罗来源(盲信号处理重点实验室,成都610041)摘 要:由于电离层的结构分层性及厚度的不均匀,在超视距探测中会出现多径模糊的现象,使同一个目标出现在多个距离单元上,造成目标识别的不准确㊂针对传统天波超视距雷达(OTHR )接收阵列不具备俯仰分辨能力的不足,利用小孔径OTHR 在俯仰方向的分辨能力,将几何估计结果与测向结果相结合,在俯仰方向自适应波束形成,消除了多径模糊带来的影响㊂同时改进了基于奇异值分解(SVD )的海杂波抑制算法抑制海杂波,提高了目标信杂比以便于后续检测㊂仿真实验结果显示所提方法能够很好地消除多径模糊带来的影响,同时抑制了海杂波,信杂比提高了9dB ㊂关键词:天波超视距雷达;多径模糊;小孔径;海杂波抑制;二维阵列;自适应波束形成中图分类号:TN958.93 文献标志码:A 文章编号:1001-893X (2016)05-0568-07Multipath Fuzzy Contamination Elimination and Sea ClutterSuppression for Small Aperture Sky -wave Over -the -horizon RadarsJIA Yu ,HE Qing,LUO Laiyuan(National Key Laboratory of Science and Technology on Blind Signal Processing,Chengdu 610041,China)Abstract :Multipath propagation,caused by the layered structure of ionosphere,makes one target appear in different range cells,which leads to an inaccurate result of target identification.The receiving array of con⁃ventional sky-wave over-the-horizon radar(OTHR)is uniform linear array which doesn′t have the resolu⁃tion capability of elevation direction while small aperture OTHR system has it,because of its uniform circu⁃lar receiving array.To solve the problem of multipath propagation,this paper proposes to make adaptive beamforming in elevation direction with the result of geometric estimation and spectrum estimation under small aperture system.Moreover,to develop signal-to-clutter ratio(SCR)of echo signal,it improves the o⁃cean clutter suppression algorithm that is based on singular value decomposition(SVD).Theoretical analy⁃sis and simulation result prove the proposed algorithm can eliminate multipath effect efficiently and avoid false targets.Besides,the improved SVD suppression algorithm increases the quality of ocean clutter sup⁃pression.Key words :sky-wave over-the -horizon(OTHR)radar;multipath fuzzy;small aperture;sea clutter sup⁃pression;2-D array;adaptive beamforming1 引 言天波超视距雷达(Over -The -Horizon Radar,OTHR)是一种利用电离层对高频电磁波的反射作用进行超视距探测的大范围警戒雷达㊂由于利用电㊃865㊃第56卷第5期2016年5月电讯技术Telecommunication EngineeringVol.56,No.5May,2016***收稿日期:2015-10-08;修回日期:2016-01-12 Received date :2015-10-08;Revised date :2016-01-12通信作者:jiayu_9012@ Corresponding author :jiayu_9012@离层反射探测,因此在某些工作频率,电磁波的反射点位于不同电离层,造成相同目标拥有多个不同路径的回波,在距离维上形成多个伪峰㊂传统天波超视距雷达通常利用返回散射探测设备㊁垂直探测设备㊁斜向探测设备对需要工作的区域进行联合评估[1]选择最佳的工作频率,以避免多模和多径模糊,但是当电离层变化剧烈,无法选择单一传播模式时,多径模糊难以避免㊂近年来,国内外学者对OTHR二维阵列做了许多研究:文献[2-3]介绍和分析了法国的二维超视距雷达系统NOSTRADAMUS;文献[4]对未来天波超视距雷达的发展进行了展望;文献[5]介绍了二维OTHR的模式选择方法;文献[6]对二维阵列的优化设计进行了研究讨论;文献[7]研究了利用二维阵列的新的选频方法㊂小孔径OTHR是一种新体制的二维OTHR,它利用小孔径圆阵作为其接收阵[8]㊂针对多径模糊问题,可以利用文献[7]的方法进行最佳工作频率的自适应选择,另外还可以通过在信号域对回波数据进行信号处理,减轻多径模糊带来的影响㊂本文正是从这一角度进行研究,通过粗细两次俯仰角估计,并在此基础上做自适应波束形成,以消除多径模糊对目标探测的影响㊂为了进一步提高信杂比,以便后续检测,本文改进了基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的海杂波抑制的方法,在幅度和峰值进行二维搜索,自适应地选择奇异值,更好地消除了海杂波对信号的影响㊂2 问题描述2.1 多径模糊原理电离层按电子浓度的高度变化可分为D㊁E㊁F层,其中天波超视距雷达主要利用E㊁F层的反射作用进行探测㊂E层高度一般在90~140km之间,F层在140km以上[1]㊂如图1所示,发射信号由线阵发出探测到目标后发生反射,其中一部分回波经过电离层反射被小孔径圆阵接收阵所获取㊂但是由于电离层各区域浓度的差异,因此有一部分回波经过路径A-B-C沿在E层反射被接收,另一部分回波经过路径A-D-C沿F层反射被接收,由于回波时长的不同,因此同一目标会被判定为不同距离上的两个目标,使目标检测造成困难㊂图1 多径模糊原理示意图Fig.1Illustration of multipath fuzzy由图1所示,通过不同电离层路径传播的回波在到达接收阵时,其回波在俯仰上到达角(Direction of Arrival,DOA)是明显不同的,本文正是从俯仰DOA的差异出发,在俯仰方向上采用接收波束自适应空域处理来解决回波的多径模糊问题㊂对于传统OTHR,由于采用线阵作为接收阵,无法获取俯仰方向上的信息,因此,面对多径模糊的问题时,处理手段比较被动,通常是利用探测设备获取电离层的状态参数,根据电离层参数来选择最佳的工作频率,使雷达工作于单一传播模式,从而避免多径模糊带来的干扰㊂小孔径OTHR采用小孔径圆阵作为接收阵,不仅可以减少资源消耗,降低系统复杂度,还能获取回波俯仰方向上的信息,用于主动地消除多径模糊㊂2.2 信号模型小孔径OTHR采用圆阵作为接收阵[8]㊂设圆阵半径为R,阵元数为N,OTHR工作波长为λ,回波信号俯仰角为θ,方位角为ϕ㊂在时刻t,阵列接收信号可以表示为[9]X(t)=∑Mp=0γp a(φp,θp)s p(t)+n(t)㊂(1)式中:p表示不同路径的回波;γp是不同路径衰减因子;a(φp,θp)是圆阵导向矢量,a(φp,θp)=a11 a1N︙︙a N1 aéëêêêêùûúúúúNN,(2)a nk=e jβnk,(3)βnk=2πRλsinθn cos(2πn N-φk);(4)sp(t)=[s p1(t),s p2(t) s pN(t)]T;n(t)为噪声矢量㊂假设(φ0,θ0)为期望信号的来波方向,则其余方向回波是通过不同路径来波方向的回波㊂s p(t)中s pN为㊃965㊃第56卷贾愚,贺青,罗来源:小孔径天波超视距雷达多径模糊污染消除及海杂波抑制第5期第N 个阵元接收到的p 路径的回波复包络:s pN (t )=S e j2πf d t +A 1e j2πf b t +A 2e -j2πf b t ㊂(5)式中:f d 为目标多普勒频率;f b 为一阶海杂波Bragg频率,它与工作频率有关㊂在OTHR 多径模糊问题中,若考虑只有E㊁F 两层传播,发射模式为单模,那么回波路径只有A -B -C 和A -D -C 两种,两者回波在方位上角度相同,因此区别只存在于俯仰角θk 和回波复包络s p (t )㊂3 多径模糊消除及海杂波抑制算法3.1 多径模糊消除算法原理由2.2节讨论可知,由E㊁F 两层造成的多径模糊可以简化为A -B -C 和A -D -C 量路径的回波,两者回波方向在方位方向相同㊁俯仰上差异明显,因此接收信号可以表示为X (t )=∑1p =0γp a (φ,θp )s p (t )+n (t )㊂(6)如果在没有进行模式识别的前提下,将获得的数据假定为E 层传播,进行常规处理,由于有F 层的目标回波,因此,相同目标会在距离维上形成两个回波峰㊂此时结合垂直探测设备和斜向探测设备,可以获得当前电离层的等效高度及可能传播的模式㊂由等效高度㊁传播模式,结合目标回波峰的位置可以得到估计俯仰角度θf ㊁θe ,其几何关系如图2所示㊂图2 粗估计仰角几何关系示意图Fig.2Geometrical relationship of pitch anglein rough estimationθf =arccos PC æèçöø÷PA ,(7)θe =arccos OC æèçöø÷OA ㊂(8)式中:OC ㊁PC 由电离层垂测设备获得;PA ㊁OA 可由传播时延进行估算㊂将所得数据做二维DOA 估计,可以获得比较精确的DOA 估计值(φ,θ1)㊁(φ,θ2)㊂由于E㊁F 两层传播的仰角差异明显,将DOA 估计值与粗估计值θf 进行对比,如果θ1≈θf ,即可判断θ1为F 层传播过来的多径污染㊂将多径传播的回波当作干扰信号,再将式(6)的接收数据做自适应波束形成,即可消除多径污染㊂二维DOA 估计采用二维MUSIC 方法,它是一维MUSIC 的扩展㊂根据式(6),写为矩阵形式有R =E [X (t )X H (t )]㊂(9)式中:H 表示共轭转置,对R 进行特征分解㊂假设有m 个目标,则其中较小的N -m 个特征值张成噪声空间E N ,m 个较大的特征值张成目标子空间E s ,由于噪声和目标子空间是正交的,在θ㊁φ上进行二维搜索,则有谱函数:P (θ,φ)=1a H(θ,φ)E N E H Na (θ,φ),(10)a (θ,φ)=[a 1(θi ,φj ), ,a N (θi ,φj )]T ㊂(11)进行谱峰搜索得到估计值(φ,θ1)㊁(φ,θ2),与粗估计值θf 进行对比,如若θ1≈θf ,则将(φ,θ1)作为干扰,(φ,θ2)当作期望信号做MVDR 波束形成[10],即ωH a (φ,θ2)=1(波束形成条件),(12)ωH a (φ,θ1)=0(零点形成条件)㊂(13)利用Lagrange 乘子法求解这一优化问题,可得自适应权矢量为ωMVDR =R -1a (φ,θ2)a H (φ,θ2)R -1a (φ,θ2)㊂(14)多径模糊消除后的阵列输出为y (t )=ωMVDR X (t )㊂(15)总结消除多径模糊的算法流程如图3所示㊂图3 多径模糊消除算法流程Fig.3The algorithm flow of multipath fuzzycontamination elimination㊃075㊃ 电讯技术 2016年3.2 改进型的海杂波抑制算法经过多径模糊消除处理后,由于海杂波的一阶Bragg 峰能量较大,会给目标检测带来困难,经过电离层相位污染的海杂波谱甚至会展宽以致淹没速度较慢的舰船目标,因此有必要对海杂波进行抑制㊂一阶Bragg 峰可以看成是两个单频的正弦信号,经过快时间匹配滤波后的目标信号也可视为单频的正弦信号,因此可以利用SVD 分解,将信号的不同频率区分开㊂经过快时间匹配滤波的信号表示为y 1(m ),m =1,2, ,M ,将其构造Hankel 矩阵H (y ):H =y 1(1)y 1(2) y 1(c )y 1(2)y 1(3) y 1(c +1)︙︙︙y 1(M -c +1)y 1(M -c +2)y 1(M éëêêêêêêùûúúúúúú)㊂(16)式中:M 为数据长度;c 由信号中正弦信号数目r 决定,通常取c =3r +1㊂对H 进行奇异值分解:H =USV T ㊂(17)式中:S 为H 的奇异值,S =diag[σ1,σ2, ,σc ],且σ1≥σ2≥ ≥σc ≥0;U ㊁V 为对应奇异值的左右奇异矢量组成的矩阵㊂较大的r 个奇异值对应r 个正弦分量,剩下c -r 个较小的奇异值对应小的杂波和噪声分量㊂因此,传统方法通过将前两个对应Bragg 分量的奇异值置零,再构造回波信号进行杂波抑制㊂构造新的Hankel 矩阵如下:H 1=U S 1V T ㊂(18)式中:S 1=diag [0,0,σ3, ,σc ]㊂由H 1重构时域信号:y′(m )=∑H 1(i ,j )n㊂(19)式中:m =i +j -1;n 为符合要求的元素;y′(m )为杂波抑制后的时域信号㊂有时由于受到电离层污染的影响,一部分海杂波能量扩展到信号能量空间,另外为了更好地消除噪声的影响,从而进一步提高信杂噪比,本文改进了SVD 杂波抑制的方法㊂由于信号的频率信息保留在U 中,对U 的列向量做快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)可以得到对应奇异值的信号分量㊂本文在将奇异值置零时,改进了判决准则,做进一步筛选㊂具体步骤如下:(1)对U 的每一列做FFT 得到矩阵U FFT ;(2)目标信号频率和Bragg 频率已经是已知的先验信息,因此可以快速在f d 处进行谱峰搜索,如果有峰值则记搜得的峰值大小为v (d );(3)求频谱的平均幅度记为⎺v ;(4)求v (d )/⎺v 与门限δ做比较,如果大于门限则可判断为信号分量,小于门限则可能是噪声或毛刺;(5)将判断为信号分量的对应奇异值保留,其余分量全部置零,得到S 2重构数据矢量㊂4 仿真实验与分析参考国内某次小孔径OTHR 实验参数,OTHR 系统参数为:接收阵元N =80,半径R =190m,信号体制采用线性调频信号,工作频率f =15MHz,信号采用线性调频信号,信号带宽为B =10kHz,脉宽τ=20ms,每个周期采400个点,积累256个周期㊂一阶Bragg 峰的频率f b =0.395Hz,目标多普勒频率f d =0.8Hz,假设E 层传播层高为120km,F 层传播层高为254km,E 层传播目标在第94个距离单元,F 层传播目标在第107个距离单元,即分别位于705km 处和802.5km 处;通过估算,E 层回波仰角为60°,F 层回波仰角为50°,方位角均为30°㊂在未进行多径模糊消除时,常规处理后得到距离-多普勒图如图4所示㊂可以看到由于电离层分层的影响,通过E㊁F 层传播的回波在距离轴上形成两个目标峰㊂将回波数据做二维MUSIC,得到结果如图5所示㊂通过谱峰搜索,可以得到比较精确的回波仰角,实验测得仰角为49.5°和60.5°㊂图4 多径下距离多普勒图Fig.4Range-Doppler diagram of multipath㊃175㊃第56卷贾愚,贺青,罗来源:小孔径天波超视距雷达多径模糊污染消除及海杂波抑制第5期图5 二维MUSIC 测向图Fig.5Direction finding diagram of 2-D MUSIC利用仰角信息得到期望信号俯仰方向,做MVDR 自适应波束形成,如图6所示,可以看到在49.5°左右形成了零陷,而在期望的60°方向形成波束,整体旁瓣比常规波束形成的稍低㊂图6 MVDR 方向图Fig.6Directional diagram of MVDR利用式(15)得到自适应波束形成后效果如图7所示,可以看到在802.5km 处的伪目标已经被抑制了,此时只剩下705km 处的真实目标,但是过高的海杂波仍然影响检测,为此,根据3.2节的海杂波抑制算法进行杂波抑制㊂图7 多径污染消除后的距离多普勒图Fig.7Range-Doppler diagram after multipath fuzzycontamination elimination如图8所示,可以看到改进型的SVD 算法由于准确地筛选了对应的奇异值,把其他杂波㊁噪声分量都抑制了,因此和传统的SVD 算法相比,杂波抑制效果更好,噪底更低,噪声部分更加平滑㊂图8 改进后SVD 算法和传统SVD 算法对比Fig.8Contrast of improved SVD algorithm withconventional SVD algorithm图9是经过杂波抑制后的距离-多普勒图,虽然仍有部分一阶Bragg 峰的余量,但是目标已经可以很清楚地分辨出来㊂图9 杂波抑制后的距离-多普勒图Fig.9Range-Doppler diagram after sea clutter suppression图10是针对多目标单干扰情况的仿真㊂在多普勒频率f d1=0.8Hz 处由于回波角度刚好达到E㊁F 层传播的条件,产生了一个多径干扰,位置在802.5km 附近㊂在与伪峰相同距离处有一多普勒f d2=2.5Hz 的快速目标,距离多普勒如图10(a)所示㊂仿真设定f d2=2.5Hz 的快速目标也是通过E 层传播,但是并没有产生多径干扰,在抑制F 层慢目标干扰时,快速目标会被保留下来㊂从图10(b)可以看到,E 层快速目标经过本文算法仍被很好地抑㊃275㊃ 电讯技术 2016年制掉,这与理论推导是一致的㊂图10(c)是抑制海杂波以后的距离-多普勒图,由结果可以看到本文算法对于多目标情况下仍然适用㊂(a)原始数据(b)抑制干扰后图像(c)抑制杂波后图像图10 多目标单干扰距离多普勒Fig.10Range-Doppler diagram of multiple target withone interference图11是针对多目标多干扰情况的仿真,目标都位于705km 处,一个快速目标,一个低速目标,两目标都在F 层产生了多径干扰,在经过本文方法处理后也获得了比较理想的效果㊂(a)原始数据(b)抑制干扰后图像(c)抑制杂波后图像图11 多目标多干扰距离-多普勒Fig.11Range-Doppler diagram of multiple target withmultiple interference5摇结束语本文利用小孔径OTHR 接收阵在俯仰角上的分辨能力,在先验粗估计信息的基础上,在俯仰维上进行自适应波束形成,很好地抑制了多径模糊干扰㊂与传统天波超视距雷达相比,提供了一种利用波束形成直接消除多径模糊的方法,经过仿真验证有较好的效果,证明了算法的有效性㊂另外,为了进一步提高信杂比,本文通过合理筛选与期望信号对应的奇异值,改进了SVD 海杂波抑制法,理论分析与实㊃375㊃第56卷贾愚,贺青,罗来源:小孔径天波超视距雷达多径模糊污染消除及海杂波抑制第5期验结果表明改进的SVD海杂波抑制法能够较好地抑制海杂波,并将噪底降低,信杂比提高了9dB,改善了目标检测性能㊂然而本文算法较为依赖估计得到的俯仰角度信息,如果粗估计角度信息有误,在此基础上所做的自适应波束形成必然会产生误差㊂因此后续工作中会将高分辨率二维DOA估计㊁稳健波束形成技术纳入到研究中来,以提高算法的适应能力㊂参考文献:[1] 周文瑜,焦培南.超视距雷达技术[M].北京:电子工业出版社,2008.ZHOU Wenyu,JIAO Peinan.Over the horizon radar tech⁃nology[M].Beijing:Publishing House of Electronics In⁃dustry,2008.(in Chinese)[2] SAILLANT S,AUFFRAY G,DOREY P.Exploitation ofelevation angle control for a2-D hf skywave radar[C]//Proceedings of2003International Radar Conference.Ade⁃laide,Australia:IEEE,2003:662-666.[3] BAZIN V,MOLINIE J P,MUNOZJ,et al.A general pres⁃entation about the OTH-Radar NOSTRADAMUS[C]//Proceedings of2006IEEE International Radar Confer⁃ence.Machester,UK:IEEE,2006:634-642. 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He is currently working toward the Ph.D.degree.His research concerns radar signal processing and array signal processing.罗来源(1956 ),男,湖南长沙人,博士,高级工程师,主要研究方向为系统总体技术㊁短波信号处理㊂LUO Laiyuan was born in Changsha,Hunan Province,in 1956.He is now a senior engineer with the Ph.D.degree.His research concerns system design and HF signal processing.㊃475㊃电讯技术 2016年。