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1、高頻雷達雜波背景下的艦船檢測方法研究作者姓名李龍學校導師姓名、職稱蘇洪濤教授領域電子與通信工程企業(yè)導師姓名、職稱羅丁利研高申請學位類別工程碩士提交畢業(yè)論文日期2014年12月學校代碼10701學號1202121420分類TN82號TN958密級公開西安電子科技大學碩士學位論文高頻雷達雜波背景下的艦船檢測方法研究作者姓名:李龍領域:電子與通信工程學位類別:工程碩士學校導師姓名、職稱:蘇洪濤教授企業(yè)導師姓名、職稱:羅丁利研高提交日期:2014年12月StudyonShipDetectionMethodsforHighFrequenc
2、yRadarAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByLiLongSupervisor:SuHongtaoLuoDingliDecember2014西安電子科技大學畢業(yè)論文獨創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學校嚴謹的學風和優(yōu)良的科學道德,本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知
3、,除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內容以外,論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。本論文與資料若有不實之處,本人承擔一切的法律責任。本人簽名:日期:西安電子科技大學關于論文使用授權的說明本人完全了解西安電子科技大學有關保留和使用畢業(yè)論文的規(guī)定,即:研究生在校學習期間論文工作的知識產權單位屬西安電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件,允許查閱和借閱論文;學??梢怨?/p>
4、論文的全部或部分內容,可以允許采用影印、縮印或其它復制手段保存論文。同時本人保證,畢業(yè)后結合畢業(yè)論文研究課題再撰寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本論文屬于保密,在年解密后適用本授權書。本人簽名:導師簽名:日期:日期:摘要摘要天波超視距雷達(OTHR)是一種特殊的雷達體制,利用電離層對雷達信號的反射作用進行目標探測。OTHR作用距離遠,覆蓋范圍大,具有很高的國防和軍事價值。但是目前天波超視距雷達短相干積累條件下的艦船檢測比較困難,這主要是因為艦船和海雜波的多普勒頻率接近,雷達回波譜中艦船目標
5、容易被海雜波一階回波遮蔽。本文主要研究OTHR的艦船檢測問題,各章節(jié)的主要工作如下:說明了天波雷達的工作原理和軍事價值,結合其發(fā)展歷史和現狀介紹了OHTR艦船檢測的研究意義和存在的問題。闡述了OTHR的信號處理流程,介紹了時域、空域和多普勒域的處理方法;分析了高頻雷達海洋回波譜的特性,基于Barrick導出的散射強度公式模擬了海洋回波譜,介紹了海態(tài)、雷達工作參數和電離層等因素對回波譜的影響。目前工程上解決海雜波遮蔽問題的方法主要有兩類,一類是海雜波循環(huán)對消法,通過減去正弦信號的方法抑制海雜波;另一類是高分辨譜估計方法,通過較高的
6、頻率分辨率在多普勒域將目標和海雜波區(qū)分開。本文首先研究了海雜波循環(huán)對消法的理論知識和實現方法,分別使用Root法,FFT相位分析法和APES方法進行海雜波對消,實現了海雜波的抑制。然后介紹了兩種超分辨譜估計方法,即Capon和MUSIC算法,通過仿真和實測數據的處理分別驗證了兩種算法的有效性并對其性能做了簡要的分析。某些情況下,電離層的層次性分布會導致多模傳播的發(fā)生,使得一個距離單元內的多普勒譜中存在多對Bragg峰,傳統(tǒng)方法海雜波對消和高分辨譜估計方法均無法將目標和多個海雜波一階譜峰區(qū)分開來。本文針對多模傳播的情況,研究一種基
7、于雜波統(tǒng)計特性的一階峰匹配算法,該算法利用同一傳播模式下的正負一階峰多普勒頻率差恒定的特性對海雜波一階譜峰配對從而區(qū)分艦船目標和海雜波一階譜峰,實現艦船目標的檢測。仿真和實測數據的處理驗證了該算法的有效性。關鍵詞:天波雷達,艦船檢測,多模傳播,一階峰匹配論文類型:應用基礎技術I西安電子科技大學碩士學位論文IIABSTRACTABSTRACTHigh-Frequency(HF)sky-waveover-the-horizonradar(OTHR),whichdetectingpotentialtargetsviaionospher
8、erefraction,isofhighmilitaryvalueforitslargeoperatingrangeandvastsurveillanceareas.OTHRshipdetectionwithshortcoherentintegrationtim