海上对流层波导的雷达海杂波-GPS信号反演方法研究
《高频地波雷达海上目标航迹探测算法研究》范文
《高频地波雷达海上目标航迹探测算法研究》篇一一、引言随着海洋资源的日益重要，海事领域的监视、管理和研究也显得越来越关键。
海上目标的准确航迹探测不仅有助于航海安全、环境保护、渔业监管等方面，同时也对海洋资源开发和军事情报保障起到关键作用。
在众多的海上目标航迹探测技术中，高频地波雷达以其独特的探测优势，在海上目标探测领域得到了广泛的应用。
本文将重点研究高频地波雷达海上目标航迹探测算法，探讨其原理、应用及优化策略。
二、高频地波雷达技术概述高频地波雷达是一种利用高频电磁波进行海上目标探测的雷达系统。
其工作原理主要是通过地面作为发射天线，将高频电磁波辐射到海面及海底附近，并利用地波和海浪散射的回波进行目标探测。
这种雷达系统具有全天候、全天时的工作能力，对于海上目标特别是小型目标的探测具有独特的优势。
三、航迹探测算法研究（一）算法原理航迹探测算法是高频地波雷达系统的核心部分，它通过对雷达回波信号的处理和分析，实现目标的定位和航迹跟踪。
算法主要分为信号预处理、目标检测、航迹建立与维持等几个阶段。
首先，通过信号预处理去除噪声和干扰；然后通过目标检测算法提取出潜在的目标回波；最后通过航迹算法对目标进行跟踪和航迹预测。
（二）信号预处理信号预处理是航迹探测算法的第一步，其主要目的是去除原始回波信号中的噪声和干扰。
常用的预处理方法包括滤波、增益控制等。
通过适当的预处理，可以提高信号的信噪比，为后续的目标检测和航迹跟踪提供可靠的输入。
（三）目标检测目标检测是航迹探测算法的关键步骤之一，其主要任务是从预处理后的回波信号中提取出潜在的目标回波。
常用的目标检测算法包括恒虚警率CFAR检测等。
这些算法通过设定适当的门限值，对回波信号进行扫描和检测，从而提取出潜在的目标回波。
（四）航迹建立与维持航迹建立与维持是航迹探测算法的最终目标，其主要任务是对检测到的目标进行跟踪和航迹预测。
常用的航迹算法包括卡尔曼滤波器等。
这些算法通过对连续的观测数据进行处理和分析，实现目标的稳定跟踪和航迹预测。
小型化地波雷达海杂波散射系数仿真及SVD抑制方法研究
射 的强海杂波干扰严重影响了回波 目标检测 。文章探讨 了海上 目标检测中的海杂波机理 ； 并 对海 杂波散射系数 进行了仿真 ； 重 点研究 了基 于奇异值分解 的海杂波抑制方法性能 ， 并验证 了其良好 的杂波抑制 ， 有效改善地波雷达海 上 目标检测 。
关键词 地 波雷 达 ；海 杂 波 ； 杂 波 抑 制 ；Ｓ ＶＤ算 法
ＴＮ９ ５ ８ 中图分类号
Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｅ ａ Ｃｌ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ Ｍｉ ｎ ｉ ａ ｔ ｕ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｈ－ Ｆ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｒａ ｄ ａ ｒ ａ ｎ ｄ Ｓ ＶＤ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ
王 春 雨 卢 庆 广 左
（ １ ． 海军工程大学电子工程学 院海洋 ２ ３ ０ ０ ０ ０ ）
３ ０ ０ ３ ３ ） （ ２ ． 海军驻合肥地区军事代表 室 武 汉 ４
摘
要 高频地波雷达检测背景中存在着复杂 的杂波起伏和干扰 ， 主要 有海杂波 ， 电离层干扰 、 射频干扰 、 以及旁瓣杂波等， 其 中后 向散
Ｗ ＡＮＧ Ｃｈ ｕ ｎ ｙ ｕ Ｌ Ｕ Ｑｉ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ＺＵＯ Ｌ ｅ ｉ ＭＡ Ｈｏ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ
（ １ ． Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ Ｏｃ ｅ ａ ｎ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｎａ ｖ ａ ｌ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏｆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｈｕ ｂ ｅ ｉ ，Ｗ ｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ３ ３ ） （ ２ ． Ｎａ ｖ ｙ Ｍｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｒ ｙ Ｒｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｏｆ ｆ ｉ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ｒｅ ｇ ｉ ｏ ｎ，Ｈｅ ｆ ｅ ｉ ２３ ０ ０ ０ ０）
用雷达海杂波反演蒸发波导的蚁群算法
第１ 期
四 川 兵 工 学 报
２ ０ １ ３年 １月
【 信息科学与控Ｓ Ｕ Ｔ程】
广仃 田 昂
田
达 海 杂 波 反 演 蒸 发 波导 的 蚁群 算 法
程 焕 ， 谢 洪森 ， 孙 大 军 ， 甄 兴仁 。
（１ ． 海军航空工程 学院 青岛校 区航空 电子系 ， 山东 青 岛 ２ ． 中国人 民解放军 ９ ２ ３ １ ３部队气象 台 ， 辽宁 兴城 ３ ． 中国人 民解放 军 ９ ２ ８ ５ ３部 队， 辽宁 兴城 ２ ６ ６ ０ ４ １ ；
Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｇ Ｈ ｕ ａ ｎ ， Ｘ Ｉ Ｅ Ｈ ｏ ｎ ｇ — ｓ ｅ ｎ ，Ｓ Ｕ Ｎ Ｄ ａ － ｊ ｕ ｎ ， Ｚ Ｈ Ｅ Ｎ Ｘ ｉ ｎ ｇ — ｒ ｅ ｎ
（ １ ．Ｎ ａ ｖ ａ ｌ Ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ４ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．９ ２ ３ １ ３ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｐ Ｌ Ａ，Ｘ ｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ １ ２ ５ １ ０ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ．９ ２ ８ ５ ３ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｐ Ｌ Ａ，Ｘ ｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ １ ２ ５ １ ０ ６， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
１ ２ ５ １ ０ ４；
１ ２ ５ １ ０ ６ ）
摘要 ： 针对传统算法在实 现雷达海杂波反演蒸 发波 导参数 时表 现 出寻优慢 、 收敛 早熟 的现象 ， 引入 了具有 更好 寻优 力 的蚁群算 法来实现反演过程 。分析了利用雷达 海杂 波反演 大气 波导 的基 本原 理流程 ； 列 出 了用 于 函数 优化 的蚁 群算法 的原理 。将 蚁群算法与雷 达海 杂波反演大气波导 的思路 相结合 ， 完成 了对蒸发波导的反演 。 关键词 ： 蒸发波导 ；蚁群算法 ；反演 ； 折射 率
双基地高频地波雷达海杂波特性与抑制方法研究
摘要
I
摘要
双基地高频地波雷达海面目标检测的主要影响因素是海杂波，慢速舰船目标 会被强海杂波遮蔽，从而无法检测到目标。因此，海杂波特性分析和抑制方法是 高频地波雷达研究和发展的一个重要课题。 本文给出基于 SVD 算法和 MUSIC 子空间算法的双基地高频地波雷达海杂波 抑制方法。仿真结果表明，奇异值分解法能够有效抑制海杂波并检测到被淹没的 目标，同时能够对目标和海杂波进行瞬时频率跟踪；鉴于海杂波和目标的空间相 MUSIC 算法能够以较高信噪比检测目标， 关性不同， 并且能够得到目标所在距离、 方位和运动速度等信息。 在分析扩展海杂波空时特性的基础上，给出图像域海杂波抑制方法。该方法 首先计算检测“距离和”单元以及左右相邻“距离和”单元的空时二维谱，将空 时二维谱转换成二值图像，再在图像域用相邻“距离和”单元海杂波对消检测单 元海杂波。计算机仿真结果表明，该方法可以有效抑制海杂波。 关键词：双基地 高频地波雷达 海杂波特性 海杂波抑制 图像域检测
西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明
本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 本人签名：________ 导师签名：________ 日期:______________ 日期:______________
II
双基地高频地波雷达海杂波特性与抑制方法研究
Abstract
III
Abstract
Bistatic sea clutter is the main influence factor for targets detection, which will cover and miss targets in Doppler spectrum. Therefore, analysis of sea clutter characteristics and suppression methods for high frequency surface wave radar is an important subject. As for bistatic HF radar, we put forward several sea clutter suppression methods. The computer simulations show that the singular value decomposition method can suppress the sea clutter effectively and detect covered targets, and also can track instantaneous frequency of targets and sea clutter; since the different spatial correlation between targets and sea clutter, MUSIC can suppress bistatic sea clutter at a high SNR, and get the information of distance, azimuth and velocity. The spatial-temporal characteristics of the sea clutter are analyzed, which is followed by the introduction of the clutter suppression method in image domain. The spatial-temporal spectrum is first calculated, and then transformed to an image. Finally the sea clutter at one range-sum bin is eliminated using the images at the adjacent range-sum bins. The computer simulation shows that the sea clutter can be suppressed by using this method.
文献综述
《海浪监测技术研究》文献阅读报告通过查阅大量相关文献，认真阅读相关书籍，了解到海浪监测技术主要包括海浪自动监测浮标技术和X—波段雷达测波技术。
现整理阅读报告如下：一、海浪监测技术的国内外背景海浪是最为常见的重要海洋波动现象,它与海洋研究和开发利用的许多重要问题, 特别是海—气质量、动量和能量交换、全球气候和环境变化、海洋军事技术和海上航行安全等有着十分密切的关系。
关于海洋状态的实时信息,如海浪的波高、方向和周期等,对于海岸保护和离岸海上活动(如石油钻井平台或船只)都具有重要的意义。
21世纪以来，世界各国对海洋的研究投入经费逐年增加。
我国作为发展中国家中的海洋大国，有着广阔的海岸线和丰富的海洋资源，海洋的发展是我国的经济实力、政治地位和国际影响的重要因素。
通过加强海洋监测来增强海上的防御能力，对增强我国的国防建设也有着十分重要的意义。
此外，近海波浪的监测研究对于海况预报、海上运输、海洋开发、海洋渔业等活动也都有非常重要的影响。
加强与完善我国现场波浪观测已成为我国海洋研究的重要课题。
由于海洋环境变化复杂，海洋工程除考虑海水条件的腐蚀、海洋生物的污浊等作用外，还必须能承受台风、海浪、潮汐、海流和冰凌等的强烈作用，在浅海区还要经受得住岸滩演变和泥沙运移等的影响，所以对海洋的观测与监管十分重要但却十分困难。
在我国少数的海洋观测站提供的海浪数据还是基于观测员的目测，与科技的快速发展不相适应。
随着我国海洋技术的发展，我国大部分的海洋观测站已具备了海浪的预报和监测能力，但使用的海浪监测设备大多是进口的。
由于我国自主研发的海洋设备比较落后，而购买的国外进口设备不仅价格昂贵而且不适合在我国海域使用，所以自主研发一些适合我国海域使用的海洋设备对于我国的海洋事业有着极其重要的意义。
如今海洋监测已经发展了几十年，产生了很多的方法。
近几年来，越来越多的科技工作者寻求使用遥感和雷达等新技术进行海浪以及海流的监测。
主要使用了三种类型的雷达系统 :sAR(syntheticapertureradar，合成孔径雷达)、sLAR(side一looking叩 ertureradar，侧视孔径雷达)和HF(high一fre卿eney)雷达。
应用模拟海杂波图像反演海面风场算法研究
计算 机 辅助设 计 与 图形 学学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ — Ａｉ ｄ ｅ ｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ８ Ｌ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｇｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ｓ
Ｖ ｏＬ ２ ５ Ｎ ｏ． １
分： 一 是 根 据 航 海 雷 达 图像 特 点 ， 提出了基于灰度 和梯度 不变模 型光流法 的海 面风向反演 算法 ， 并 应 用 直 方 图 统 计 光流场计算主风向 ； 二是应用 Ｂ Ｐ网 络 建 立 风 速 与 雷 达 散 射 截 面 、 电 磁 波 方 向 与 风 向 的非 线 性 模 型 ， 据此 计算风速． 最后 应 用 模 拟 、 实 测 图像 开 展 实 验 ， 对 风 向和 风 速 反 演 结 果 进 行 比对 、 分析． 实验 结果表 明 ， 航 海 雷 达 具 有 很 高 测 量 风速 、 风 向 的 能力 ， 同 时 也 验 证 了 文 中 算 法 的可 行 性 ．
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｃｏ ｎｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｂｉ ｇ ｅ ｒ ｒ ｏｒ ｅ ｘｉ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｇ ｒ ａ ｙ ｍｏ ｄｅ ｌ ｏ ｐｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｌ ｏ ｗ ｍｅ ｔ ｈ ｏｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ
Ｙｕ ａ ｎ Ｇａ ｎ ｎ ａ ｎ ”，Ｊ ｉ ａ Ｒｕ ｉ ｃ ａ ｉ ’ ，Ｑｉ ａ ｏ Ｌｉ ｗｅ ｉ ，Ｆ ａ ｎ Ｚｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｏ ” ，ａ ｎ ｄ Ｙｕ Ｌｅ ｉ ｌ ｅ ｉ ”
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ，Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ０ １ ） （ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ／Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ．Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｎａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｔｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ｌ ３ １ ） 。 （ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ Ｎａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ０ ５ ０ ０ ８ １ ）
地波岸-舰双(多)基地超视距雷达一阶海杂波的研究
回波的合成。这些回波自身的幅度和相位在时间上是随机的，这些随机的幅度和相位是仿真感兴
趣的。一阶 Bragg 频率是时变的，所以一阶 Bragg 峰是一个以正负 Bragg 频率为中心的窄带谱。
岸基仿真中视一阶 Bragg 回波为两个单频。一阶海杂波的零中频信号可表示如下：
S (t) = S fr (t) • S fB (t)
图 1 Bragg 谐振散射机理图 [4]
产生 Bragg 谐振的条件为： L • cos ∆ = λ 其中 L 为海浪波长，λ为无线电波波长，Δ为 2
无线电波擦地角。特别是对于擦地入射（Δ→0）的无线电波，唯有波长为无线电波波长一半的 海浪才满足相干散射条件，其它波长的海浪回波可以忽略。
满足 Bragg 谐振条件，海浪调整速度的值为：v B
1 λ
[±2v
B
cos β 2
+ vR
cos(δ R
− θ R ) + vT
cos(δ T
− θT )]
(4)
=
fB
+
1 λ
[vR
cos(δ
R
− θ R ) + vT
cos(δ T
− θT )]
由(4)式可见，总多普勒频移是目标（海杂波）位置的函数（与θT 和 β 有关，而 β 和目标
所在的等距离和椭圆有关）。
100-4
s(n, m) = s fr (m) • s fB (n)
(10)
因假定海杂波的距离分量在各个重复周期是相同的，所以有： s fr (n, m) = s fr (m) (11)
对每一重复周期，只改变一次噪声，即：
s fB (n, m) = s fB (n)
海上通信抗干扰技术研究
海上通信抗干扰技术研究【摘要】海防建设的首要目标是具备高超的卫星雷达探测和反探测技术，比如海上通信抗干扰技术中的高频地波雷达。
高频地波雷达可以超视距探测高频段垂直极化电磁波，进而探测海上舰船和低空飞行目标。
【关键词】海上通信抗干扰；高频地波雷达；杂波干扰抑制大气中的电离层存在长短不同的电波，反射雷达发射的各种信号，形成杂波，借助自身空间内的介质传播电台远距离发射的电波信号，将其反射到雷达的接收机，形成干扰性电台天波。
海上通信使用高频地波雷达，可以抑制电离层杂波和电台天波的干扰。
1.高频地波雷达沿海岸线架设的高频地波雷达的全称是高频地波超视距雷达，该种雷达主要沿着海岸线架设，是海上通信抗干扰的关键技术。
其系统构件包括发射天线、接收天线、运行软件和运行硬件[1]。
1.1 抑制垂直向电离层杂波高频地波雷达抑制电离层杂波之前，通常首先变换探测目标常规的距离和速度，获取每一道信号通道的距离速度谱，然后利用自适应对消算法对消处理所有独立的距离单元的电离层杂波。
旁瓣对消法依靠合适的辅助通道分离目标和杂波，准确估测主通道的干扰信息。
在传播路径上，电离层中的垂直向杂波与目标电波、海浪发射波具有明显的差异。
因此，旁瓣对消法的辅助通道依靠水平极化天线或者设置水平向凹口来建立。
旁瓣对消抑制垂直向电离层杂波的方法依托于水平极化辅助天线和L阵辅助天线，需要增设非常多的天线阵子和接收机才能实现，而且，旁瓣对消法还会破坏部分回波信号，进而深入破坏抑制海面传播杂波的作用，减小雷达对电离层杂波的抗干扰效力。
因此，在保持原有设备的处理信号复杂度的基础上，构造新式的接收天线，增强雷达抑制垂直向电离层杂波的效力。
垂直向电离层杂波沿着天线垂直面传送到雷达接收器，因此，天线垂直面形成了干扰电波的传播通道。
雷达的接收天线阵沿海岸线建设的一维阵线，由许多接收天线单元组成，每个单元由4个单极振子构成，而且每个单极振子都垂直于海岸线，由4个单极振子构成的天线子阵增强了抑制垂直向电离层杂波的能力，有效地控制各个接收天线传送过来的垂直平面图，提高天线阵抑制近垂直平面干扰电波的能力，能增强雷达抗电离层杂波干扰的能力。
一种船用雷达的海杂波抑制算法
一种船用雷达的海杂波抑制算法姚云萍;段昶;方庆【摘要】Sea clutter is a part of radar transmitted signal back-scattered by the ocean surface ; it would significantly reduce the capability of radars in detecting and locating targets on the ocean surface. By way of existing sea-clutter suppression approach, amplitude of short-range target will also be attenuated when the sea clutter is suppressed, which even lead to missed target detecting. From the point of image processing, a sea clutter suppression algorithm is proposed ; it is composed of four steps：parameter and data initialization, parameter estimation, sea clutter sup- pression and sample updating. Validity and feasibility of this algorithm is verified in the simulation by using real ra- dar data.%海杂波是经雷达发射信号照射后从海洋表面反向散射的回波，它的存在严重干扰了雷达对海面目标的检测和定位跟踪性能。
现有的海杂波抑制方法中，在对海杂波进行抑制的同时，也会对近处目标信号幅度造成衰减，甚至导致漏检的发生。
超低频雷达反演海洋内波波长和振幅
１ 引言
超低 频雷 达 探 测 海洋 内 波是 海 洋 内波 探 测 的
一
射 信号 再 次 穿 透 海 表 面 返 回 到 空 中被 雷 达 接 收 。
雷 达 系统通 过处 理 内波 界 面 处 的 反 射 信 号并 抑制 海 表 面 的 反 射 信 号 实 现 了对 海 洋 内 波 的 探 测 ＿ ５ Ｊ 。
天线接 收 内波界 面 的反 射信 号 有时 间延迟 ， 延 迟 时
个全新 的方 法 ， 该方法 直接 探测 海 洋 内波 界 面处
的扰动 ， 并可 反演 出海洋 内波波长 和振 幅 。
超 低频 电磁 波具有 稳定 的传 播 特性 ， 抗 干 扰能
Байду номын сангаас
间是 电磁波从 海 水 表 面 传 播 到 内波 界 面并 返 回到
Ｖｏ １ ． ： ３ ４ Ｎｏ ． ２
７６
舰 船 电 子 工 程
Ｓ ｈ ｉ ｐ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
总第 ２ ３ ６期 ２ ０ １ ４ 年 第 ２期
超 低 频 雷 达 反 演 海 洋 内波 波 长 和振 幅
朱海 荣 陈 标
张本 涛
（ 海 军 潜 艇 学 院 青 岛 ２ ６ ６ ０ ０ ０ ）
摘
要
利用超低频雷达探测海洋 内波是海洋 内波探测 的新方法 ， 该方法使用 １ Ｈｚ ～ｌ Ｏ Ｏ Ｈｚ 频段的电磁波探测海洋 内
波并反演得到 内波振幅和波长等参数 。根据超低频 电磁波在海水 中、 海气界面和内波界面处的传播特性 以及海洋 内波水下 结构特点 ， 建立了超低 频雷达反演海洋内波振幅 、 波长模 型， 并分析了探测 的回波信号 ， 仿真结果表 明 ， 使用超低频雷达可 以
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海上对流层波导的雷达海杂波-GPS信号反演方法研究
海上对流层波导的雷达海杂波/GPS信号反演方法研究
近年来，随着海洋科学的迅速发展与深化，海洋观测日益重要。
然而，海洋环境的极端复杂性给海洋科学家们带来了巨大挑战。
其中，海上对流层波导的雷达海杂波/GPS信号反演方法研究成为了海洋研究的重要热点之一。
海洋雷达是一种有效的海洋观测工具，能够对海洋表面反射的微波信号进行探测。
然而，在高频段工作的雷达信号经过海洋表面后，会受到大气层折射、多次散射等干扰，使得反射回接收器的信号中混杂着大量的杂波。
这些杂波信号严重干扰了海洋表面的真实信息的获取，因此如何有效地去除这些杂波成为了雷达海杂波反演方法研究中的重要任务之一。
此外，全球定位系统（GPS）也被广泛应用于海洋测量。
然而，GPS信号在穿过大气层时也会受到各种因素的影响，如电离层波动、大气湿度等。
总结来看，在雷达海杂波反演、GPS信号反演方法研究中，两者面临着共同的困境，即受到大气层的影响，导致测量结果的精度下降。
针对以上问题，研究人员提出了一种新颖的海上对流层波导的雷达海杂波/GPS信号反演方法。
该方法基于多波束雷达技术和差分/比值GPS技术，通过多通道接收器同时接收多个方位波束的雷达信号和GPS信号，从而实现对杂波的精确定位和去除，同时提高了GPS信号的定位精度。
具体而言，该方法使用了在不同波束中接收到的雷达信号和GPS信号之间的相位差来计算海洋表面杂波的位置。
首先，利用差分/比值GPS技术计算出相位差，然后通过此相位差得到杂波信号的定位信息。
根据杂波信号的位置，可以对其进行
去除或减弱，从而获得准确的海洋表面反射信号。
此外，通过对多个方位波束的雷达信号进行融合处理，可以进一步提高海洋表面信号的真实性和精确度。
通过对该方法进行实验验证，结果表明这种基于多波束雷达和差分/比值GPS的反演方法能够有效地去除雷达海杂波和提高GPS信号的定位精度。
与传统方法相比，该方法在信号反演的精确性和可靠性上都具有明显的优势。
此外，该方法还具有实施简单、操作方便等优点，可以提供更准确、高效的海洋观测数据。
综上所述，海上对流层波导的雷达海杂波/GPS信号反演方法的研究对于提高海洋观测数据的准确性和可靠性具有重要意义。
随着该方法的进一步发展和优化，相信在深入研究海洋环境及气象预测中将产生重要应用价值，为海洋科研和海洋资源开发提供有力支持
综合利用雷达信号和GPS信号进行海洋杂波反演是一种有效的方法，能够提高定位精度和去除杂波。
该方法通过计算雷达信号和GPS信号的相位差来确定杂波的位置，并通过去除或减弱杂波信号获取准确的海洋表面反射信号。
实验证明，该方法相较于传统方法在信号反演的准确性和可靠性上具有明显优势。
此外，该方法操作简便，能够提供更准确、高效的海洋观测数据。
因此，海上对流层波导的雷达海杂波/GPS信号反演方法对于提高海洋观测数据的准确性和可靠性具有重要意义。
随着该方法的进一步发展和优化，相信将在海洋环境研究和气象预测中产生重要应用价值，为海洋科研和海洋资源开发提供有力支持。