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强干扰下天波超视距雷达目标检测和信号恢复研究

作　者: 白松
导　师: 龚耀寰；朱红
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 天波超视距雷达(OTHR) 线性调频连续波(LFMCW) DOA估计瞬态干扰抑制
分类号: TN957.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 290次
引　用: 2次
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内容摘要

天波超视距雷达(OTHR)通常工作在高频波段,频率为3~30MHz。由于天波超视距雷达工作原理是通过电离层反射达到远距离探测目标的目的,所以它具有探测距离广、覆盖范围大、反隐身能力强、预警时间长的优势。军事上主要用于对巡航导弹、低空飞行器以及构成威胁的海上舰队进行早期预警和侦查。由于高频电磁波会与海浪各次谐波产生Bragg效应,天波超视距雷达在民用方面也可以被广泛的用于对海态的遥感,对海风和洋流等海洋现象进行监测。然而由于天波超视距雷达工作的高频段目标特性和传播特性非常复杂,因此必须采取许多特殊的信号处理方法才能有效地增强抗干扰能力,提高目标检测的能力,从而充分发挥其性能优势。本文主要研究一些天波超视距雷达中目标检测和瞬态干扰抑制的信号处理方法。首先,从理论上分析了天波超视距雷达通常所使用的线性调频连续波下方位-距离-多普勒三维目标检测的基本原理,得到了实现目标信息检测的工程方案,为整个信号处理模型的建立打下基础。另外,对天波超视距雷达中用于方位检测的DOA估计以及一些相关理论方法进行了详细的分析,得到了针对天波超视距雷达的DOA估计工程方案并进行了计算机仿真。然后,针对天波超视距雷达回波信号中存在的瞬态干扰,提出了两种检测方法——门限检测方法和小波检测方法,对相关的理论进行了阐述,并通过仿真实验对其性能进行了分析。对于已检测出的瞬态干扰,提出了通过计算AR参数和使用线性预测模型对回波中瞬态干扰进行抑制并恢复出有用信号的方法,给出了处理后的仿真结果,验证了算法的性能。最后,采用了ADSP-SHARC 21160 DSP处理器,进行了天波超视距雷达瞬态干扰抑制和目标检测的数据处理试验,得到了硬件实验的结果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章：绪论  8-15
  1.1 天波超视距雷达的原理及特点  8-11
  1.2 天波超视距雷达的发展  11-13
  1.3 本文主要工作  13-15
第二章天波超视距雷达基本信号处理  15-24
  2.1 天波超视距雷达信号处理  15-16
  2.2 线性调频方式下的信号处理及工程方案  16-22
  2.3 本章小结  22-24
第三章天波超视距雷达DOA估计研究  24-44
  3.1 各种DOA算法的研究  24-32
  3.2 相干和相关条件下的DOA估计  32-36
  3.3 干扰源个数的估计  36-37
  3.4 天波超视距雷达的DOA估计方案  37-39
  3.5 计算机仿真  39-43
  3.6 本章小结  43-44
第四章：天波超视距雷达瞬态干扰检测  44-62
  4.1 门限法瞬态干扰检测  44-48
  4.2 小波变换法瞬态干扰检测  48-61
  4.3 本章小结  61-62
第五章：天波超视距雷达抑制瞬态干扰方法  62-75
  5.1 使用线性预测的方法恢复天波超视距雷达信号  62-68
  5.2 算法的比较  68-71
  5.3 仿真实验  71-74
  5.4 本章小结  74-75
第六章：瞬态干扰抑制在DSP 硬件平台上的实现  75-84
  6.1 ADSP21160 功能与结构  75-79
  6.2 使用ADSP21160 进行瞬态干扰抑制处理  79-83
  6.3 本章小结  83-84
第七章：结论  84-86
致谢  86-87
参考文献  87-90
个人简历  90-91

强干扰下天波超视距雷达目标检测和信号恢复研究

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