電離層相徑擾動自適應去除方法研究
發(fā)布時間:2017-06-01 00:15
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【摘要】:天波超視距雷達利用電離層對高頻電磁波的折射實現(xiàn)超視距探測。而電離層中離子濃度及分布具有時變和非平穩(wěn)變化特性,使得在其中傳播的電磁波相位受到干擾,回波譜展寬或者分裂,影響雷達的探測性能。電離層相位擾動去除方法一直都是天波雷達信號處理的關鍵技術之一。首先,本文從電離層相徑擾動的產生機理入手,先從理論上分析電離層相徑擾動對回波數(shù)據速度維譜的影響。而后利用已有的電離層實驗數(shù)據建立電離層相徑擾動的動態(tài)模型,分析模型各參數(shù)變化對電離層傳播路徑的影響,進而比較仿真得出的速度譜與實際的回波譜差異,得出電離層相位擾動的基本擾動模型。其次,按照擾動周期大小,電離層擾動可分為慢相徑擾動和快相徑擾動,對回波譜產生不同的影響;而快相徑擾動與多目標的回波譜結構類似,產生原理不同。為實現(xiàn)電離層擾動的自適應去除,本文研究了回波譜慢相徑擾動與快相徑擾動判別準則,以及快相徑擾動與多目標的判別準則,根據譜峰間的差異及產生的機理的不同,分別設計了判別方法,能實現(xiàn)對回波譜的類型自動判別,為自適應處理電離層相位擾動奠定基礎。最后,對相徑擾動去除算法進行研究。為了提高擾動頻率估計的準確程度,本文提出了一種基于短時MUSIC變換的電離層擾動去除算法。同時結合現(xiàn)今比較常用的HRR_SVD、PWVD和PPS算法,分析比較上述四種算法的適用條件,性能差異,算法效率,進而得到了統(tǒng)一的電離層擾動自適應處理算法,并利用實驗天波雷達數(shù)據對算法性能進行驗證。
【關鍵詞】:相徑擾動去除 自適應處理 短時MUSIC算法 PPS算法
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN958.93
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-14
- 1.1 課題的研究背景和意義9-10
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及分析10-12
- 1.3 主要研究內容12-14
- 第2章 電離層相徑擾動機理與模型建立分析14-20
- 2.1 時變的傳播路徑對回波譜的影響14-16
- 2.2 電離層動態(tài)建模16-19
- 2.2.1 電離層層狀結構16-17
- 2.2.2 電離層各參數(shù)時變模型17-18
- 2.2.3 擾動模型分析18-19
- 2.3 本章小節(jié)19-20
- 第3章 回波數(shù)據判別準則的設計20-31
- 3.1 慢相徑擾動與快相徑擾動的判別準則20-23
- 3.2 快相徑與多目標的判別準則23-26
- 3.3 判定準則對實際數(shù)據的區(qū)分26-30
- 3.3.1 慢相徑擾動與快相徑擾動的區(qū)分實驗26-27
- 3.3.2 快相徑與多目標的判定實驗27-30
- 3.4 本章小結30-31
- 第4章 電離層去相徑擾動方法研究31-69
- 4.1 電離層相徑擾動去污染方法31-44
- 4.1.1 Hankel矩陣奇異值分解法(HRR_SVD)解電離層相徑污染31-34
- 4.1.2 基于PWVD的電離層快相徑擾動補償處理34-39
- 4.1.3 ST_MUSIC方法去電離層相徑擾動39-40
- 4.1.4 PPS算法解電離層相徑污染40-44
- 4.2 仿真實驗及性能分析44-57
- 4.2.1 HRR_SVD仿真實驗與分析45-47
- 4.2.2 PWVD仿真實驗與分析47-49
- 4.2.3 ST_MUSIC仿真實驗與分析49-53
- 4.2.4 PPS仿真實驗與分析53-56
- 4.2.5 MUSIC改進PPS算法仿真實驗與分析56-57
- 4.3 去電離層相位污染校正算法綜合性能評估57-59
- 4.4 校正算法對實驗數(shù)據處理59-68
- 4.5 本章小結68-69
- 結論69-71
- 參考文獻71-75
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果75-77
- 致謝77
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據庫 前4條
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本文關鍵詞:電離層相徑擾動自適應去除方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:411088
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