浮動(dòng)平臺(tái)高頻超視距雷達(dá)回波信號(hào)預(yù)處理
發(fā)布時(shí)間:2024-03-07 17:54
高頻地波雷達(dá)(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)利用高頻段(3-30MHz)的無線電波沿海洋表面?zhèn)鞑ニp小等優(yōu)勢(shì),可對(duì)海洋開展大范圍、超視距、全天候的探測(cè)。按雷達(dá)系統(tǒng)架設(shè)平臺(tái)的不同,可將其分類為岸基高頻地波雷達(dá)和海面浮動(dòng)平臺(tái)高頻地波雷達(dá)。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)岸基HFSWR系統(tǒng)的研制成功及相關(guān)海上探測(cè)實(shí)驗(yàn)的開展,岸基HFSWR技術(shù)已發(fā)展的越來越成熟,現(xiàn)已廣泛用于海上低空目標(biāo)及海洋動(dòng)力學(xué)參數(shù)遙感探測(cè)等。由于電磁波隨傳播距離增加而能量不斷衰減,使得岸基HFSWR對(duì)遠(yuǎn)海區(qū)域的探測(cè)受到限制。海面浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)擴(kuò)展了 HFSWR技術(shù)的應(yīng)用范圍,打破了岸基HFSWR探測(cè)距離受限的約束。海面浮動(dòng)平臺(tái)地波超視距雷達(dá),可借助平臺(tái)的可移動(dòng)性及靈活布設(shè)在海洋表面等優(yōu)勢(shì),對(duì)感興趣的海域開展探測(cè)。同時(shí),也可將浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)作為探測(cè)節(jié)點(diǎn),通過分布式同步技術(shù)與岸基雷達(dá)組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一體化探測(cè),從而對(duì)更大范圍海域的海上低空目標(biāo)及海洋動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行探測(cè)。因此,海面浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)在軍事及民用方面均有著廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。然而,由于該模式下浮動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性,導(dǎo)致雷達(dá)回波信號(hào)處理方面仍...
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 發(fā)展現(xiàn)狀及主要問題
1.3 研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 浮動(dòng)平臺(tái)高頻超視距雷達(dá)系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)模型分析
2.1 雷達(dá)工作原理
2.1.1 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)系統(tǒng)
2.1.2 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)工作模式
2.2 接收天線陣方向圖及仿真
2.2.1 均勻圓陣列天線及方向圖原理
2.2.2 接收天線陣方向圖仿真
2.3 雷達(dá)體制的信號(hào)模型
2.3.1 信號(hào)波形
2.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.4 浮動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)模型分析
2.4.1 浮動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)模型
2.4.2 浮動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)陣列信號(hào)處理的影響
2.5 本章小結(jié)
3 雷達(dá)陣列幅相誤差的校準(zhǔn)方法
3.1 直達(dá)波校正原理
3.1.1 基于協(xié)方差求特征值
3.1.2 直接相位差法
3.2 岸基雷達(dá)陣列幅相誤差校準(zhǔn)方法優(yōu)化
3.3 浮動(dòng)平臺(tái)幅相誤差校準(zhǔn)方法
3.3.1 主要影響因素分析
3.3.2 偏航運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償
3.3.3 方向圖畸變補(bǔ)償
3.3.4 整體校準(zhǔn)方法
3.3.5 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)方法驗(yàn)證及結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 雷達(dá)譜區(qū)的劃分
4.1 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)一階散射特性分析
4.2 回波譜分離
4.2.1 距離偏置
4.2.2 回波譜分離的實(shí)現(xiàn)
4.3 一階譜區(qū)劃分
4.3.1 一階譜特性分析
4.3.2 最小二乘逼近函數(shù)劃分方法
4.3.3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比
4.4 本章小結(jié)
5 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)比測(cè)結(jié)果分析
5.1 比測(cè)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
5.2 采樣及預(yù)處理軟件框架介紹
5.3 海面浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)觀測(cè)結(jié)果
5.3.1 雷達(dá)回波數(shù)據(jù)
5.3.2 徑向流反演結(jié)果場(chǎng)圖
5.4 海洋表面流定點(diǎn)比對(duì)結(jié)果及分析
5.4.1 岸基雷達(dá)探測(cè)海流結(jié)果驗(yàn)證
5.4.2 海面浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)探測(cè)海流結(jié)果驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 問題總結(jié)及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3921521
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 發(fā)展現(xiàn)狀及主要問題
1.3 研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 浮動(dòng)平臺(tái)高頻超視距雷達(dá)系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)模型分析
2.1 雷達(dá)工作原理
2.1.1 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)系統(tǒng)
2.1.2 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)工作模式
2.2 接收天線陣方向圖及仿真
2.2.1 均勻圓陣列天線及方向圖原理
2.2.2 接收天線陣方向圖仿真
2.3 雷達(dá)體制的信號(hào)模型
2.3.1 信號(hào)波形
2.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.4 浮動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)模型分析
2.4.1 浮動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)模型
2.4.2 浮動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)陣列信號(hào)處理的影響
2.5 本章小結(jié)
3 雷達(dá)陣列幅相誤差的校準(zhǔn)方法
3.1 直達(dá)波校正原理
3.1.1 基于協(xié)方差求特征值
3.1.2 直接相位差法
3.2 岸基雷達(dá)陣列幅相誤差校準(zhǔn)方法優(yōu)化
3.3 浮動(dòng)平臺(tái)幅相誤差校準(zhǔn)方法
3.3.1 主要影響因素分析
3.3.2 偏航運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償
3.3.3 方向圖畸變補(bǔ)償
3.3.4 整體校準(zhǔn)方法
3.3.5 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)方法驗(yàn)證及結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 雷達(dá)譜區(qū)的劃分
4.1 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)一階散射特性分析
4.2 回波譜分離
4.2.1 距離偏置
4.2.2 回波譜分離的實(shí)現(xiàn)
4.3 一階譜區(qū)劃分
4.3.1 一階譜特性分析
4.3.2 最小二乘逼近函數(shù)劃分方法
4.3.3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比
4.4 本章小結(jié)
5 浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)比測(cè)結(jié)果分析
5.1 比測(cè)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
5.2 采樣及預(yù)處理軟件框架介紹
5.3 海面浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)觀測(cè)結(jié)果
5.3.1 雷達(dá)回波數(shù)據(jù)
5.3.2 徑向流反演結(jié)果場(chǎng)圖
5.4 海洋表面流定點(diǎn)比對(duì)結(jié)果及分析
5.4.1 岸基雷達(dá)探測(cè)海流結(jié)果驗(yàn)證
5.4.2 海面浮動(dòng)平臺(tái)雷達(dá)探測(cè)海流結(jié)果驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 問題總結(jié)及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3921521
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