高頻地波雷達(dá)（High-Frequency Ground-Wave Radar,HFGWR）具有超視距能力,探測(cè)范圍能夠覆蓋200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū),其廣泛應(yīng)用于沿海國(guó)家對(duì)海面船只以及海洋狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中。然而,高頻段存在眾多的通信、廣播等無(wú)線電用戶,頻譜非常擁擠,限制了高頻地波雷達(dá)的帶寬,導(dǎo)致其距離分辨率較低。采用稀疏譜信號(hào)是從根本上解決高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)距離分辨率低的途徑。不同于常規(guī)雷達(dá)信號(hào),稀疏譜信號(hào)的頻譜非連續(xù),占據(jù)的頻帶為當(dāng)前頻譜環(huán)境中的寂靜頻帶。由于高頻段可供雷達(dá)使用的頻譜資源非常緊張,其頻譜整體上來(lái)看呈非均勻稀疏分布。因此,本文圍繞稀疏譜高頻地波雷達(dá)展開(kāi)研究。首先按照系統(tǒng)體制將其分為兩大類:一類在時(shí)域?qū)崿F(xiàn)譜稀疏,即不同時(shí)間段的發(fā)射信號(hào)占據(jù)不同的頻率段;另一類在空域?qū)崿F(xiàn)譜稀疏,多個(gè)發(fā)射通道同時(shí)發(fā)射載頻不同,且頻譜互不重疊的信號(hào)。第一類僅需要一個(gè)發(fā)射通道,目前采用一發(fā)多收或全數(shù)字相控陣的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)均可配置為此類;第二類則屬于一種多載頻多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）雷達(dá),也是常規(guī)綜合脈沖與孔徑雷達(dá)（Synthetic Im... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

岸基微波雷達(dá)和高頻地波雷達(dá)EEZ警戒區(qū)域示意圖（來(lái)源文獻(xiàn)[19]）

San Clemente島的實(shí)驗(yàn)順利檢測(cè)到了這些類型的目標(biāo)。然而這個(gè)高頻地波雷達(dá)采用了大型相控陣天線，如圖1.3所示，天線陣由 25 個(gè)陣元組成，總長(zhǎng)約 500m。該雷達(dá)從成本上并沒(méi)有展現(xiàn)出相對(duì)于其它傳感手段的優(yōu)勢(shì)，一直以來(lái)也沒(méi)有被推廣使用[87]。圖1.3 Barrick等人20世紀(jì)60年代于加利福尼亞州San Clemente島設(shè)立的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)天線陣（來(lái)源文獻(xiàn)[87]）然而，在實(shí)驗(yàn)中，Barrick等人發(fā)現(xiàn)海面散射回波分量非常清晰且強(qiáng)烈，并且不同于微波雷達(dá)，高頻段海面散射回波的數(shù)學(xué)模型非常直觀，這顯示了高頻地波雷達(dá)用于海洋表面信息探測(cè)的巨大潛力。隨后，Barrick進(jìn)入美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局（National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA）開(kāi)始進(jìn)行高頻地波雷達(dá)用于海洋表面流和海浪狀態(tài)監(jiān)測(cè)的相關(guān)研究

多基地之間的時(shí)間同步。該雷達(dá)具有多頻工作模式，工作頻率可在整個(gè)高頻段（3～30MHz）內(nèi)調(diào)節(jié)，且采用了直接射頻采樣的全數(shù)字化接收機(jī)。圖1.6所示為ISR的雷達(dá)陣地，發(fā)射天線采用改進(jìn)的對(duì)數(shù)周期天線，接收天線采用寬帶環(huán)狀天線[106]。ISR的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)隨后并沒(méi)有得到廣泛的推廣和應(yīng)用，然而其使用的多頻、雙/多基地、寬帶、全數(shù)字等概念給高頻地波雷達(dá)的設(shè)計(jì)者們帶來(lái)了很多啟示。圖1.6 ISR公司的多頻高頻地波雷達(dá)收發(fā)天線實(shí)物圖（來(lái)源文獻(xiàn)[106]）美國(guó)政府于2001年制定并計(jì)劃建造全國(guó)性的集成海洋觀測(cè)系統(tǒng)（Integrated6

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3227370