高频天波返回散射回波谱实验研究

用中国电波传播研究所高频天波返回散射探测站进行的我国首次陆地 /海洋回波谱的实验研究 ,其中包括自行研制的实验设备 ,实验结果。介绍了获得海洋回波谱的信号处理方法 ,并由海洋回波Doppler谱计算了电离层状参数和风向、海流等海洋状态参数。

改进的高频天波雷达空间谱重构算法

提出一种适用于波束形成后数据的改进的高频天波雷达空间谱重构算法.由于不同接收阵元的目标相位叠加在波束形成后的数据中,当缺少独立阵元输出数据时,已有算法对相同波束宽度内的相干目标难以形成可分辨的空间谱.为此,利用伪逆变换处理波束形成后的数据以获得等效阵列数据,通过结合Toeplitz矩阵构造方法和MUSIC算法重新构造了空间谱,从而实现了相干目标的超分辨处理并改善了方位估计精度.仿真分析了所提方法的有效性以及不同的加权窗对其性能的影响.

高频天波返回散射传播实验研究新进展

论述了中国电波传播研究所在高频天波返回散射传播新的实验研究.返回散射实验系统根据法拉第旋转效应利用收发不同极化天线阵成功的探测到2000km远的飞机.探测得到的飞机航迹和同时用VHF雷达探测的飞机航迹进行了比较,其差异很小,均方根误差为σ=13km.返回散射实验系统的探测区域包括了陆地、陆海边界和海洋.得到了陆地、陆海边界和海洋的高频天波Doppler谱,可清晰的分辨陆地和海洋边界,利用其特点可对海岸线定位.建立了一个新的对称的准余弦电离层扰动模型,利用射线追踪的技术和迭代反演技术拟合了电离层扰动电离图的Pmin-f曲线,获得了电子浓度分布并推断了沿探测路径的电离层扰动区域的大小和扰动区临界频率波动的幅度.研究了扰动电离层对HF波传播的跳距、覆盖区域的大小及射线"俘获"效应等.

用水平天线消除天波干扰的算法研究

天波电台干扰导致探测距离下降是高频地波探海雷达面临的主要问题 ,虽然用水平天线能够消除天波干扰 ,但要消除多个干扰需要使用多根水平天线 ,这在海边有限的场地条件下是不可行的。基于对干扰特性的分析 ,提出了一种将水平天线的信号两次混频、在时域分段滤波的新算法 ,可以用较少的水平天线消除多个干扰 ,理论和仿真证明了算法的有效性 ,从而为在有限场地条件下 ,用水平天线消除天波干扰的工程应用提供了实现方案。

高频地波雷达海洋回波处理中的噪声研究

从理论上研究了经快速富氏变换 (FFT)处理后的海洋表面回波噪声统计特性发生的变化。这种变化影响使用多信号分类 (MUSIC)算法探测海洋表面流的到达角。使用参数模型谱估计和两次FFT方法 ,对浙江舟山朱家尖测得的海洋表面回波数据进行了处理、分析和比较 ,两次FFT方法获得的谱比参数模型估计谱信噪比差 ,证明了本文理论研究结果的正确。

高频返回散射台风跟踪技术实验研究

高频返回散射海面回波Doppler谱中存在着两个明显的峰(称之为一阶Bragg峰),研究表明两个峰值的大小与海面风向有关,根据这种关系对反演海面风向以及台风位置作了研究,利用中国电波传播研究所高频返回散射探测站的固定频率探测数据进行实验,绘制出了2007年9月台风"韦帕"的风向场图与路径图,并与气象部门实际台风数据进行比较,较好地反映出了海面风向场、台风中心位置与台风经历的路线,表明高频返回散射探测系统可以应用于海洋气象监测中。