超视距雷达

摘要： 超视距雷达存在射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)问题,尤以遍布全距离-多普勒(Range-Doppler,RD)图的宽带RFI影响最大.本文给出宽带RFI的仿真方法和基于RD图的RFI检测方法.首先,基于自回归滑动平均模型仿真宽带RFI,模拟实测RFI的时频特性和RD图形态.其次,基于图像分类思想,研究RD图宽带RFI检测器,通过提取RD图纹理特征,运用模式识别,实现RD图有无宽带RFI的分类.图库设计以仿真RFI数据的RD图库作训练集,以实测数据的RD图库作测试集,识别算法以K近邻为例.实验仿真3种纹理特征、5种距离度量及有无海杂波等多种组合,检测性能统计表明,适当设计的干扰识别率普遍能达到96%以上,验证了本文所提的干扰仿真与检测方法的有效性.

摘要： 在天波超视距雷达系统的短基线多站联合定位中,一般假设多站点电离层反射虚高保持一致,为确定这一假设对定位结果的影响,本文进行电离层探测试验,以研究电离层虚高对多站联合定位精度的影响.试验时分别架设两个接收站模拟短基线超视距雷达系统的接收站点,再在较远距离架设目标站点,利用来自目标站点的发射信号模拟目标的返回信号.本文假设参考站点到目标站点链路的电离层反射虚高和大圆距离是已知的,对于同一工作频率,利用参考站点-目标站点链路上的电离层虚高,去解算定位站点-目标站点之间的大圆距离.参考站点和定位站点相距约90 km情况下,结果显示:目标和定位站(道孚-武汉)大圆距离约为1260 km时,两条链路的虚高均方根误差约为5.82 km,相应的大圆距离的定位均方根误差约为5.02 km,相对误差约为0.34%;当目标和定位站(乐山-武汉)大圆距离约为1000 km时,误差分别约为5.5 km,5.69 km和0.46%.试验结果和理论分析表明,可以从缩短接收站点的布局和降低电离层反射虚高两个方面进一步提高目标定位的精度.本文试验结果可为短基线天波超视距雷达的建设提供较为重要的参考价值.

摘要： 针对超视距(OTH)雷达接收信号成分复杂的问题,该文提出基于多域组图的信号分析方法,讨论海杂波、瞬态干扰和射频干扰的多域特征.运用时域、频域、距离域、重复周期和多普勒5域,组合为6种2维矩阵图,提出雷达接收数据的"五域六图"(5D6M)方法.通过五域六图,各种接收信号成分在多个域得以分离,海杂波和干扰在不同域的特征得以体现,清晰展示海杂波的频谱和多普勒谱特性、瞬态干扰的大功率和短时性以及射频干扰的窄带与多普勒特性.基于五域六图的信号特性分析,能够为雷达信号分析与处理提供很好的帮助.该文以海杂波为例,设计了基于频域-多普勒域的海杂波多普勒单元检测的新方法.

摘要： 为提高瞬态干扰处理的稳健性,超视距雷达可采用先识别后抑制的思路.本文研究基于距离-多普勒(Range?Doppler,RD)图的瞬态干扰自动识别方法,将RD图转化为灰度图,提取其纹理特征,再基于机器学习设计分类算法.首先,提出新的瞬态干扰模型,仿真产生干扰数据,避免训练依赖实测数据;其次,建立RD灰度图图库,分强干扰、弱干扰和无干扰三类情况;然后,提取局部二值模式(Local Binary Pattern,LBP)纹理特征,基于支持向量机设计二分类器,结合纠错输出编码设计三分类器.最后,通过实测数据和文献RD图,验证本文所提识别方法的准确性,并比较分析不同图像特征及参数的影响.

摘要： 高频超视距(HF-OTH)雷达利用电离层折射来探测数千公里范围内的目标。对大面积区域的及时监视要求驻留时间(相参积累时间)相对较短,小于10s。虽然多普勒傅里叶变换中,得到的分辨率结果足以检測快速目标(如飞机),但对于像舰船这样的慢速目标,则需要积累时间长达12-30s,以便从强大得多的海洋杂波中区分出舰船的峰值。通过将一阶杂波建模为正弦信号,并减去它,我们能够在3s的驻留时间内令舰船显现出来,否则就会被掩盖在向主瓣扩散的杂波之下。该技术应用于美国海军的可重定位超视距雷达(ROTHR)的数据。这种方法是超分辨率技术的替代方法,有时可能更为可靠。

摘要： 使用高频超视距雷达对远洋船舶进行定位和跟踪目前需要较长的相干积累时间(CITs)。与标准傅立叶技术相比,本文用更短的CITs,采用了现代频谱分析技术.(MSATs)来定位多普勒空间里杂波和噪声中的船舶。通过利用信号结构的统计知识,可以实现MSAT的多普勒“超分辨率”。文章讨论了统计假设的性质,并概述了潜在的问题。我们采用的MSAT是Tufts和Kumaresan的现代频谱分析技术的变体,具有信息理论标准来确定由自回归模型表示的极点数,并采取了另外的步骤来提供弗里德兰德建议给我们的准确的信噪比估计。我们通过添加预处理步骤,形成过滤器以消除布拉格线的方式进一步改善了MSAT。该算法已经在位于加利福尼亚的广口研究机构(WARF)和美国海军可重建式超视距雷达(ROTHR-VA)上收集的数据进行了测试。在这两种情况下,通常都可以实现CITs降低3到8倍,且不会降低分辨率。在某些有利条件下,仅需2秒CITs就可以对布拉格线附近的船只进行定位,同样也用于飞机检测。

摘要： 随着电子战和信息战的需求以及新技术的飞速发展,雷达面临的电磁环境日益复杂,一系列新体制雷达涌现出来。本文在分析传统雷达的不足及瓶颈问题的基础上,对目前的新体制雷达系统进行了分析,主要针对研究较多的无源雷达、双(多)基地雷达、ISAR雷达、超视距雷达、太赫兹雷达以及微波光子雷达六种新体制雷达。从这些新体制雷达的原理、关键技木、优势、应用及发展趋势等方面进行阐述。最后对我国新体制雷达的发展进行了展望,在今后的军用雷达发展中,将大力发展分辨率高、识别能力强、功耗小的绿色雷达。

摘要： 在前期开展再入飞行器RCS(雷达散射截面)特性试验和理论研究的基础上,对典型临近空间高超声速飞行器RCS特性开展了研究,分析了绕流和尾迹对飞行器本体RCS特性的影响.研究表明等离子体流场在头身部绕流、近尾尾迹和部分远尾尾迹的最大电子密度将远高于电离层最高电子密度,更高于典型天波超视距雷达工作频段对应的临界电子密度.因而等离子体尾迹将会对3 ～ 30 MHz频段电磁波产生较强的散射,使得等离子体尾迹的RCS远远大于飞行器本体的RCS.利用临近空间高超声速飞行器尾迹RCS的这一特点,有可能实现对临近空间高超声速飞行器的超视距探测.

摘要： 超视距雷达利用电离层反射能使高频电波传输到很远的距离(500～5000km).然而电离层是一种色散、非均匀、各项异性、随机时变的复杂介质,使电波产生幅度、相位、频谱的随机变化,即电离层闪烁.超视距雷达观测目标的定位需要精确的电离层实时模型、回波信号的去噪恢复以及雷达测量目标信号时延和波束方向转换成地理位置的计算.首先对电离层的模型进行介绍,然后重点归纳分析了超视距雷达坐标配准受电离层扰动的影响和回波信号去相位污染的方法,最后阐述尚需进一步研究的问题.

摘要： 高频地波超视距雷达在现代防空预警网络中具有重要作用，而抗干扰能力是防空预警雷达作战效能发挥的关键因素之一。鉴于外部干扰对高频地波超视距雷达性能的主导性影响，分析了外部干扰的类型和来源，重点讨论了各种干扰的时域、频域、空域特征，为高频地波超视距雷达的抗干扰设计提供理论依据;对国内外目前常用抗干扰技术的理论及其特点进行了研究，归纳为时域、频域、空域、极化域四类抗干扰技术，介绍了各种抗干扰技术的研究现状、工程应用情况，初步探讨了尚待研究的问题。

摘要： 针对超视距雷达海面慢速机动目标检测和跟踪问题,提出了基于Kullback-Leibler(KL)距离自适应粒子滤波的检测前跟踪算法.首先对回波信号作MTI滤波抑制海杂波,然后考虑目标机动引起的多普勒展宽,对回波信号作分段相干积累,得到加窗后的多普勒频谱,最后考虑目标状态变化对多普勒分辨单元粒子数的影响,利用KL距离自适应采样每个多普勒分辨单元的粒子数,实现低信噪比、海杂波环境下的OTHR机动目标快速检测和跟踪.仿真实验结果表明,该算法可以在不损失目标检测和跟踪精度的前提下,实现目标的快速检测和跟踪.

摘要： 针对天波超视距雷达回波信号通过电离层传播时产生的多路径问题，给出了一种研究该问题的方法模型。该方法应用国际参考电离层模型数据，根据电波传播理论，通过对电波垂直入射和斜向入射的关系进行分析，推导出目标地面距离和射线多路径距离的转换关系。仿真结果表明，该方法能够有效地模拟天波超视距雷达回波信号通过电离层传播时的多路径效应，从而为坐标配准提供有效的辅助信息，提高坐标配准的精度。

摘要： 在超视距雷达的操作过程中，主要面临着工作环境多变，系统架构复杂庞大，工作参数繁多，辅助设备众多且功能各不相同等困难。要实现迅速准确的参数调整，最大限度的发挥雷达工作潜能，这就对雷达操作员提出了很高的要求。针对这一情况，引入了智能专家系统的概念，充分利用了雷达和辅助设备所能够获得的信息，将其进行分析和评估，从而为操作员提供实时有效的操作建议。在文中对智能专家系统的设计思想、功能模块和关键技术进行了详细介绍。

摘要： 针对超视距雷达海面目标检测问题，提出了一种基于自适应预白化处理的海面目标检测前跟踪算法，在目标检测前跟踪处理之前首先利用海杂波的自回归模型构建白化滤波器进行杂波预白化，之后在跟踪阶段采用递归贝叶斯算法估计目标运动状态，在检测阶段利用跟踪滤波器的输出构造广义似然比，进行似然比检测。不同信噪比下的仿真结果表明，该方法能有效地检测到低信噪比的目标。

摘要： FMICW体制高频地波雷达通过引入收发调制技术在解决收发共站问题的同时带来了部分负面影响，如距离分辨率、收发调制周期、时间利用率等参数相互制约，波形灵活性受到很大限制等。rn 本文首先在文献[1]基础上补充讨论了FMICW波形参数设计中的距离混叠与距离模糊问题，给出了克服距离混叠以及计算最大不模糊距离的公式；然后结合多频雷达实测数据分析了因距离模糊引入的电离层杂波问题，波形参数理论计算和现场试验证明远距离电离层杂波是FMICW体制雷达波形参数设计必须考虑的电波环境要素之一。分析结论对分时多频FMICW体制高频地波雷达参数选择具有指导意义。

摘要： FMICW体制高频地波雷达通过引入收发调制技术在解决收发共站问题的同时带来了部分负面影响，如距离分辨率、收发调制周期、时间利用率等参数相互制约，波形灵活性受到很大限制等。rn 本文首先在文献[1]基础上补充讨论了FMICW波形参数设计中的距离混叠与距离模糊问题，给出了克服距离混叠以及计算最大不模糊距离的公式；然后结合多频雷达实测数据分析了因距离模糊引入的电离层杂波问题，波形参数理论计算和现场试验证明远距离电离层杂波是FMICW体制雷达波形参数设计必须考虑的电波环境要素之一。分析结论对分时多频FMICW体制高频地波雷达参数选择具有指导意义。

摘要： FMICW体制高频地波雷达通过引入收发调制技术在解决收发共站问题的同时带来了部分负面影响，如距离分辨率、收发调制周期、时间利用率等参数相互制约，波形灵活性受到很大限制等。rn 本文首先在文献[1]基础上补充讨论了FMICW波形参数设计中的距离混叠与距离模糊问题，给出了克服距离混叠以及计算最大不模糊距离的公式；然后结合多频雷达实测数据分析了因距离模糊引入的电离层杂波问题，波形参数理论计算和现场试验证明远距离电离层杂波是FMICW体制雷达波形参数设计必须考虑的电波环境要素之一。分析结论对分时多频FMICW体制高频地波雷达参数选择具有指导意义。

摘要： FMICW体制高频地波雷达通过引入收发调制技术在解决收发共站问题的同时带来了部分负面影响，如距离分辨率、收发调制周期、时间利用率等参数相互制约，波形灵活性受到很大限制等。rn 本文首先在文献[1]基础上补充讨论了FMICW波形参数设计中的距离混叠与距离模糊问题，给出了克服距离混叠以及计算最大不模糊距离的公式；然后结合多频雷达实测数据分析了因距离模糊引入的电离层杂波问题，波形参数理论计算和现场试验证明远距离电离层杂波是FMICW体制雷达波形参数设计必须考虑的电波环境要素之一。分析结论对分时多频FMICW体制高频地波雷达参数选择具有指导意义。

摘要： 本发明公开了一种路侧激光雷达超视距感知方法。激光雷达获取的原始点云数据，对点云数据进行预处理获取点云特征图；然后使用主干网络进行进一步的特征提取，所述的主干网络基于EfficientDet网络，并在EfficientDet网络的BiFPN层后增加了MoSF融合层，MoSF融合层将BiFPN层输出的多尺度特征图融合为单一尺度的特征图；最后使用五个检测头的多任务模块进行处理；其中四个检测头用于目标检测，输出目标类别、XYZ三维坐标系的检测框、物体方向角；一个检测头用于输出运动预测的结果，为物体未来的坐标。本发明深度学习网络可以直接获取目标检测和运动预测两项感知结果。克服了现有技术中通过目标检测、目标追踪和运动预测的多模块耦合的感知流程，简化了感知的过程。

摘要： 本发明公开了一种天波超视距雷达频域超分辨微多径测高方法，适用于天波超视距雷达的信号处理系统。具体步骤为：通过带通FIR滤波将感兴趣目标及其多径信号滤出；利用超分辨方法估计其距离均值，设计距离正交投影矩阵滤除部分冗余微多径信号；形成多普勒域加权信号子空间，估计其多普勒均值；由微多径模型计算多普勒参数，利用多普勒均值进行校正，形成多普勒投影矩阵，将加权信号子空间与多普勒投影矩阵进行匹配，搜索得出待求目标高度估计值，具体步骤见图1。该方法降低了噪声和电离层参数误差引起匹配失败的几率。技术并不局限于天波超视距雷达系统，可广泛应用于存在地面多径效应的目标测高场合，具有推广应用价值。

摘要： 本发明公开了一种天波超视距雷达频域超分辨微多径测高方法，适用于天波超视距雷达的信号处理系统。具体步骤为：通过带通FIR滤波将感兴趣目标及其多径信号滤出；利用超分辨方法估计其距离均值，设计距离正交投影矩阵滤除部分冗余微多径信号；形成多普勒域加权信号子空间，估计其多普勒均值；由微多径模型计算多普勒参数，利用多普勒均值进行校正，形成多普勒投影矩阵，将加权信号子空间与多普勒投影矩阵进行匹配，搜索得出待求目标高度估计值，具体步骤见图1。该方法降低了噪声和电离层参数误差引起匹配失败的几率。技术并不局限于天波超视距雷达系统，可广泛应用于存在地面多径效应的目标测高场合，具有推广应用价值。

摘要： 一种收发分置短波超视距雷达时域直达波抑制方法，本发明涉及收发分置短波超视距雷达时域直达波抑制方法。本发明的目的是为了解决现有方法对直达波抑制效果差的问题。过程为：一：得到回波信号；二：重构理想参考信号；三：利用DBF从多通道回波信号中提取直达波；四：对重构理想参考信号进行短时傅里叶变换形成滤波模板，再对直达波信号进行短时傅里叶变换，采用滤波模板进行滤波，得到滤波结果，对滤波结果进行短时傅里叶反变换重构得到时域参考信号；五：将得到的时域参考信号作为自适应滤波器的参考信号，对回波信号进行直达波抑制，得到直达波抑制后的回波信号。本发明用于短波超视距雷达信号处理领域。

摘要： 本发明提供一种高频地波超视距雷达台风‑电离层扰动动力学模型建模方法，包括：同步实时获取台风‑电离层回波；根据所述台风‑电离层回波获取建立模型所需的参数；所述参数包括：台风中心位置、运动参数及台风轮廓，台风浪场和风场参数，电离层电子浓度、F2层临界频率、电离层多普勒频移、电离层高度参数；根据所述参数建立高频地波超视距雷达台风‑电离层扰动n阶多变量受控的自回归模型CAR(n)；根据所述自回归模型CAR(n)建立高频地波超视距雷达台风‑电离层扰动动力学模型。本发明将促进台风‑电离层扰动动力学特征研究，无论是对于海洋自然灾害和近地空间环境实时监测，还是对于人们认识整个日地空间环境都具有积极的重要科学意义，而且具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明属于高频地波超视距雷达和海洋与电离层探测技术领域，公开了一种海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法及装置，所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法包括：构造海上目标探测目标函数，构造海洋‑电离层探测目标函数和构造目标‑海洋‑电离层兼容探测高频地波超视距雷达系统时间、频率资源最优分配目标函数；确定时间资源管理，把整个事件分为若干个时间单元，每个时间单元长度为相对应模板长度；确定频率资源管理模式，包括目标探测采用单频或双频模式，海洋‑电离层探测采用扫频模式。本发明为创建目标‑海洋‑电离层兼容探测新体制高频地波超视距雷达提供时间、频率资源管理技术和装置。

摘要： 本发明公开了一种基于交互一致性的天波超视距雷达目标跟踪方法，主要解决现有技术计算量大，跟踪性能差的问题。其实现方案为：对目标运动状态进行预测，获得目标运动状态预测值和相应的信息对；采用门控技术，消除不可行的量测值；计算量测值的关联概率；根据关联概率，计算取样测量值指标；根据取样测量值指标，计算取样的量测值；根据取样的量测值，计算交互一致性质量对；根据交互一致性质量对、信息对及权因子计算融合信息对；根据融合信息对计算目标运动状态估计值和其方差矩阵，完成跟踪目标运动状态的最终估计。本发明提高了多路径传播效应下的目标跟踪精度，减小了计算量，可用于监测区域内的各种运动目标的远程预警。

摘要： 本发明提供了一种天波超视距雷达特征域抗杂波和干扰方法，由接收通道、波束形成、脉冲压缩、杂波干扰空间、波束变换、提取波束数据、滤波和检测组成，其中实施例中接收通道获取多通道数据；波束形成不同方位角波束；脉冲压缩对每个波束数据进行时域积累；杂波干扰空间完成对所有波束数据的杂波干扰空间提取；波束变换得到同一指向不同维数的数据；提取波束数据完成对杂波和干扰数据的维数测定，并提取需要的波束数据；滤波和检测实现对提取数据的多普勒滤波和目标检测。本发明采用特征域信息进行抗干扰处理，可以最大限度地抑制杂波和多样式的干扰，干扰的适应性比较强。本发明还提供了相应的天波超视距雷达特征域抗杂波和干扰装置。

摘要： 本发明属于雷达探测技术领域，涉及一种基于重构的多功能微波超视距雷达系统资源配置方法。根据多功能微波超视距雷达多维度指标要求，进行资源配置分析、计算，并利用多自由度配置与信息通道的重构优化模型、系统资源冗余度与探测效能分析模型和非线性优化方法对系统资源配置进行优化。本发明综合考虑了系统的可重构性、系统探测效能、系统的可兼容性和系统构建的费效比等因素，为多功能微波超视距雷达系统的资源配置提供了一种综合性设计方法。

摘要： 一种基于背景感知的超视距雷达多策略CFAR检测方法，属于雷达回波目标检测领域，本发明为了解决现有的CFAR检测器在超视距雷达回波复杂、时变的检测背景下检测性能下降的问题，本发明针对超视距雷达检测背景复杂、时变的问题设计了一种基于背景感知的多策略CFAR检测器，该检测器根据KL散度值，使用类间方差最大化的方法确定阈值，将回波RD谱分为噪声、杂波两个区域，对两个区域内的检测点采用不同的检测策略进行检测，从而达到可以根据检测背景变化自适应地确定检测策略，进行目标检测的效果，在超视距雷达回波复杂、时变的检测背景下具有良好的检测性能。