浮動平臺高頻超視距雷達回波信號預處理
發(fā)布時間:2024-03-07 17:54
高頻地波雷達(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,可對海洋開展大范圍、超視距、全天候的探測。按雷達系統(tǒng)架設(shè)平臺的不同,可將其分類為岸基高頻地波雷達和海面浮動平臺高頻地波雷達。隨著國內(nèi)外對岸基HFSWR系統(tǒng)的研制成功及相關(guān)海上探測實驗的開展,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及海洋動力學參數(shù)遙感探測等。由于電磁波隨傳播距離增加而能量不斷衰減,使得岸基HFSWR對遠海區(qū)域的探測受到限制。海面浮動平臺雷達擴展了 HFSWR技術(shù)的應(yīng)用范圍,打破了岸基HFSWR探測距離受限的約束。海面浮動平臺地波超視距雷達,可借助平臺的可移動性及靈活布設(shè)在海洋表面等優(yōu)勢,對感興趣的海域開展探測。同時,也可將浮動平臺雷達作為探測節(jié)點,通過分布式同步技術(shù)與岸基雷達組網(wǎng),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一體化探測,從而對更大范圍海域的海上低空目標及海洋動力學參數(shù)進行探測。因此,海面浮動平臺雷達在軍事及民用方面均有著廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價值。然而,由于該模式下浮動平臺運動的復雜性,導致雷達回波信號處理方面仍...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】: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 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 浮動平臺高頻超視距雷達系統(tǒng)及運動模型分析
2.1 雷達工作原理
2.1.1 浮動平臺雷達系統(tǒng)
2.1.2 浮動平臺雷達工作模式
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 雷達體制的信號模型
2.3.1 信號波形
2.3.2 數(shù)據(jù)預處理
2.4 浮動平臺運動模型分析
2.4.1 浮動平臺運動模型
2.4.2 浮動平臺運動對陣列信號處理的影響
2.5 本章小結(jié)
3 雷達陣列幅相誤差的校準方法
3.1 直達波校正原理
3.1.1 基于協(xié)方差求特征值
3.1.2 直接相位差法
3.2 岸基雷達陣列幅相誤差校準方法優(yōu)化
3.3 浮動平臺幅相誤差校準方法
3.3.1 主要影響因素分析
3.3.2 偏航運動補償
3.3.3 方向圖畸變補償
3.3.4 整體校準方法
3.3.5 實測數(shù)據(jù)方法驗證及結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 雷達譜區(qū)的劃分
4.1 浮動平臺雷達一階散射特性分析
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 實測數(shù)據(jù)結(jié)果對比
4.4 本章小結(jié)
5 浮動平臺雷達比測結(jié)果分析
5.1 比測實驗簡介
5.2 采樣及預處理軟件框架介紹
5.3 海面浮動平臺雷達觀測結(jié)果
5.3.1 雷達回波數(shù)據(jù)
5.3.2 徑向流反演結(jié)果場圖
5.4 海洋表面流定點比對結(jié)果及分析
5.4.1 岸基雷達探測海流結(jié)果驗證
5.4.2 海面浮動平臺雷達探測海流結(jié)果驗證
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
致謝
本文編號:3921521
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】: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 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 浮動平臺高頻超視距雷達系統(tǒng)及運動模型分析
2.1 雷達工作原理
2.1.1 浮動平臺雷達系統(tǒng)
2.1.2 浮動平臺雷達工作模式
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 雷達體制的信號模型
2.3.1 信號波形
2.3.2 數(shù)據(jù)預處理
2.4 浮動平臺運動模型分析
2.4.1 浮動平臺運動模型
2.4.2 浮動平臺運動對陣列信號處理的影響
2.5 本章小結(jié)
3 雷達陣列幅相誤差的校準方法
3.1 直達波校正原理
3.1.1 基于協(xié)方差求特征值
3.1.2 直接相位差法
3.2 岸基雷達陣列幅相誤差校準方法優(yōu)化
3.3 浮動平臺幅相誤差校準方法
3.3.1 主要影響因素分析
3.3.2 偏航運動補償
3.3.3 方向圖畸變補償
3.3.4 整體校準方法
3.3.5 實測數(shù)據(jù)方法驗證及結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 雷達譜區(qū)的劃分
4.1 浮動平臺雷達一階散射特性分析
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 實測數(shù)據(jù)結(jié)果對比
4.4 本章小結(jié)
5 浮動平臺雷達比測結(jié)果分析
5.1 比測實驗簡介
5.2 采樣及預處理軟件框架介紹
5.3 海面浮動平臺雷達觀測結(jié)果
5.3.1 雷達回波數(shù)據(jù)
5.3.2 徑向流反演結(jié)果場圖
5.4 海洋表面流定點比對結(jié)果及分析
5.4.1 岸基雷達探測海流結(jié)果驗證
5.4.2 海面浮動平臺雷達探測海流結(jié)果驗證
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
致謝
本文編號:3921521
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