一种提高多基地天波雷达目标定位精度的方法

分析了引起多基地天波雷达目标定位误差的原因,对测距误差和定位模型误差两种影响定位精度的主要因素进行了仿真计算。比较发现,定位误差主要来源于多站定位模型,由定位模型中电离层虚高的假定条件与实际不符所引起。给出了减小模型误差,提高定位精度的方法。以某多基地天波雷达系统为对象,对修正后的定位模型进行了不同误差条件下的模拟测试,并利用系统对目标船的跟踪数据进行了验证。结果表明,模型改进后目标定位的精度得到了较大程度的提高。

双极化天波大规模MIMO鲁棒预编码方法

天波通信利用电离层反射短波信号,在没有中继站的情况下能够实现数千公里的超长距离信号传输。此外,天波通信还具有广泛的覆盖区域、强大的抗干扰能力和良好的机动性,在应急救灾及边远地区信息服务等领域有重要价值。大规模MIMO应用于天波通信可以极大地提升系统性能,为了应对高移动场景下不完美CSI对天波大规模MIMO系统性能带来的严峻挑战,提出一种使用双极化天线的鲁棒预编码方法。通过建立双极化天波大规模MIMO后验信道模型,用统计方式描述信道估计误差、信道老化和空间相关性,给出相应的能效最大化优化问题。针对这一问题,提出了考虑交叉极化干扰的鲁棒预编码器设计的迭代算法。数值结果表明,与传统方法相比,所提算法能提高天波大规模MIMO系统的性能。

基于短波天波传播的远海跨域浮标通信技术

由于短波天波传播受限于工作频率,且满足高增益和适应高海况的天线尺寸较大,使用场景严重受限。面向深远海科学探测信息的跨域远距离传输需求,文中提出一种融合短波通信、水声通信与无人浮标特性的远海跨域浮标通信技术,介绍了远海跨域传输浮标装置构成与工作原理,并设计了具体工作流程。通过设计可变长柔性短波天线与水冷散热一体化功放组件,确保了天线增益高、海况适应强及可跨空水介质传输等优点。通过仿真分析表明,所提出的通信方法可有效保证通信效果,解决高海况、复杂干扰环境下短波信号的跨域远距离可靠通信问题,为远海跨域通信的发展提供一定的技术支撑。

基于动态自适应近邻算法的天波雷达RD图分类器设计

天波雷达的干扰检测问题可转化为距离-多普勒(Range-Doppler, RD)图像分类。在RD图分类器设计中,使用K近邻(K-Nearest Neighbor, KNN)算法时,k值的选取直接影响到干扰检测准确率。根据过往经验预设k值时,无法确定所设k值下的干扰检测准确率。为此,将互近邻条件引申为k值自动赋值方法,以局部均值为距离计算依据,设计动态自适应近邻(Dynamic Adaptive Nearest Neighbor, DANN)新算法。分别在多个UCI(University of California Irvine)数据集与现有RD图库上测试,与6个常数k值下K近邻算法进行对比分析。多个UCI数据集实验表明,DANN的平均准确率比不同k值下KNN的均值高6.21%,且比最优k值高3.7%;实测RD图库实验表明,DANN的平均准确率比不同k值下KNN的均值高2.9%,且比最优k值高0.56%。因此,该算法可以在干扰检测中减少人工参与,且能够获得较高的检测准确率。

基于中波PDM发射机的天调网络优化研究

随着广播技术的不断进步,中波脉冲宽度调制(Pulse Duration Modulation,PDMP)发射机的天调网络优化成为提升广播质量的关键。介绍天调网络的构成和工作原理,分析其基础架构设计。在此基础上,对发射机与天调网络进行协同优化,以提升网络性能。另外,提出阻抗匹配优化和抗干扰能力强化两大策略,以提高天调网络应对复杂电磁环境的能力。

全固态中波发射机天调网络的运用以及技术创新

全固态中波发射机天调网络作为连接发射机与天线的关键环节,其技术创新对于确保发射机高效稳定运行至关重要。通过探讨全固态中波发射机天调网络的应用及其技术创新,重点分析数字信号处理技术如何通过自动频率识别与动态调谐、高级算法与控制逻辑以及智能调谐技术的集成等关键技术点提高发射机的性能和可靠性。

昼夜过渡区低频一跳天波中不同模式区分及特性分析

昼夜混合路径条件下低频天波传播特性的研究对导航授时系统中应用模式拓展及低电离层参数反演均具有重要的研究意义.本文以地—电离层中100 kHz载频罗兰-C信号的时域有限差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)仿真为前提,基于传统的过零检测和快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)/逆快速傅里叶变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)频谱相除算法,对昼夜混合信道(传播路径为东西取向)中地面接收的一跳天波进行模式区分及特性分析.给出了在白天至夜晚、夜晚至白天两种突变电离层下罗兰-C一跳天波中不同模式随收发距离的变化规律,同时给出了模式干涉区域优势场量的分布情况.结果表明,对于昼夜混合模型,一跳天波中存在来自不同高度及昼夜突跳边界反射的多种模式,基于传统方法检测的幅度相位存在不稳定干涉效应,模式界定困难,而基于FFT/IFFT频谱相除算法能够将主要模式进行细化区分,从而获得更高精度、更平稳的模式特性.

天波雷达RD图干扰检测器的图库设计与纹理特征研究

讨论天波雷达基于距离-多普勒(RD)图像的射频干扰与瞬态干扰检测新方法,研究其关键技术即RD图库设计和纹理特征,以支撑图像分类器的有效设计。首先提出RD图分类器的设计思路,介绍图库建设方法;然后甄选3种纹理特征算子,提出双纹理特征融合方法,强化弱干扰检测能力;最后,基于K近邻算法设计分类器,以实测数据作测试图库,结果表明对强干扰检测准确率达到98%以上,对弱瞬态和弱射频干扰的检测准确率达到75%和85%。因此,本文图库设计和纹理特征可以有效支撑RD图干扰检测。

分布式MIMO体制天波超视距雷达仿真系统

针对电离层动态性对天波超视距雷达检测概率和探测精度的影响,构建了一种基于分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)体制的完整天波超视距雷达仿真系统。通过搭建模块化仿真框架和可视化展示界面,集成电离层数据接口,实现信号发射、电离层反射、信号接收、信号处理和目标检测的功能。最后对雷达系统探测性能进行评估,利用仿真实例验证了整体雷达仿真系统的可行性。该系统的实现对于分布式MIMO天波超视距雷达的性能评估、布站优化、装备发展论证具有一定的工程指导意义。

一种稀疏重建的天波雷达射频干扰抑制算法

天波雷达工作频段通常有大量的射频干扰,严重影响了雷达探测。目前最有效的射频干扰抑制方法主要是基于相似约束的方法,其本质是在匹配滤波器上叠加一个抑制射频干扰的窄带滤波器。基于窄带滤波器稀疏特性,提出了一种稀疏约束的射频干扰抑制方法,对窄带滤波器施加稀疏性约束并加大对稀疏项的惩罚,在保证匹配滤波器效果的同时更加有效抑制干扰。该方法首先将滤波器分解为匹配滤波滤波器和窄带滤波器,然后对窄带滤波器施加稀疏约束,基于此构建一个稀疏约束的非凸优化问题。最后,提出一种低计算复杂度的交替性自适应迭代算法求解该非凸优化问题。仿真和实测数据处理结果表明,所提方法的输出信干噪比较相似约束算法提高了1 dB以上,有效地提高了射频干扰抑制性能。

基于原型与主动学习的天波雷达干扰检测方法

本文研究天波雷达基于距离⁃多普勒(Range⁃Doppler,RD)图像的干扰检测问题。在干扰检测过程中,错误检测可能是干扰的漏检与虚警问题,为此考虑采用主动学习方法,将算法模型难以判决的样本由专家标注,并将标注样本加入至训练集中以达到提升检测性能的目的。同时,也需要解决训练集样本的冗余问题,为此使用原型数据学习方法,建立有干扰和无干扰样本数据云,有效地降低训练集样本量。实测数据实验表明,原型方法将初始训练集样本数量降低至23.5%,主动学习方法取得的检测准确率为97.42%,而传统监督学习最近邻方法准确率为87.96%。因此,本文方法能够有效提升天波雷达干扰检测能力,为天波雷达是否需要进行干扰处理与换频检测等工作提供可靠依据。

浅析全固态中波发射机天调网络的工作原理及应用创新

随着科学技术的发展,目前,中波广播技术所采用的硬件设备基本上是全固态中波发射机。相比于传统的中波发射机,全固态中波发射机具有效率高、能耗低、性能优、绿色环保等优势。从全固态中波发射机与天调网络的工作原理出发,探析了全固态中波发射机天调网络应用过程中的影响因素及其存在的问题,并有针对性地提出了一些创新型的应用方法与措施。旨在促使全固态中波发射机与天调网络的结合应用效用达到最大化,进一步保障整个系统高效稳健的运营。

短波天线使用维护技术分析

对于天线阵来说,大功率的短波发射天线系统已在当前的使用环境下得到了广泛应用。天线阵是由多个不同的阵子组组合在一起的一种天线系统,它的支撑物大多数是使用强度较高的钢塔桅杆等。文章针对短波天线在日常维护中的相关操作进行了全面的解释,并对当前短波天线在维护过程中反应出的问题进行了分析,为相关工作人员提供参考。

中波广播发射天线多频共塔天调网络优化设计

中波广播是现代社会中人们获取信息的重要途径之一,具有传输距离远、信号稳定等特点,被广泛应用于各个领域。然而由于中波广播发射天线系统的特殊性,存在信号干扰、传输距离受限等问题,影响广播的质量和效果。针对中波广播发射天线系统存在的问题,设计多频共塔天调网络优化方法。通过对发射天线进行优化设计,可以提高信号的传输质量,延长传输距离,减少信号干扰,扩大广播信号的覆盖范围。此外,该方法还可以提高发射天线系统的效率,降低能耗,减少对环境的影响。

全固态PDM中波发射机天调网络的工作原理及维护

现代科学技术不断发展,世界各国的技术交流也在不断加深,人们对生产生活的要求也在不断提高。因此,要求科研人员对新型技术进行研发,促进技术的发展。中波发射机也在逐渐完善,对比传统中波发射机更具一定的优势。基于此,结合实际工作经验,分析全固态中波发射机天调网络应用现状,分析创新途径,为行业内人士提供借鉴。

天波超视距雷达多路径Viterbi数据关联跟踪算法

天波超视距雷达目标跟踪面临多传播路径、低探测概率、低探测精度和低数据率的困难.本文在地理坐标系对运动目标建模而在雷达坐标系进行数据关联,将各传播模式的回波作为备选的竞争量测,运用动态规划的优化方式,在最大似然的意义下将VDA的回波与航迹的两维数据关联推广到回波、传播模式和航迹的三维数据关联,提出了多路径V iterbi(MVDA)数据关联算法.天波超视距雷达目标跟踪仿真表明:MVDA跟踪能力明显优于VDA和MPDA.

短相干积累条件下天波超视距雷达的舰船检测

天波超视距雷达(OTHR)的观测范围非常广,实战中经常要求在短相干积累条件下检测出舰船目标.然而短相干积累时间带来的低多普勒分辨率很难从强大的海杂波中区分出舰船。为了解决这一问题.可以采用海杂波循环对消法,这就要求对杂波参数进行精确估计。传统方法直接利用Fourier谱中的最大幅度估计杂波参数,估计精度不高从而导致对消性能不太理想.该文提出了一种新的基于FFT相位分析的杂波对消法.该方法与传统的杂波对消相比,有效提高了参数估计精度,减小了剩余杂波强度和扩散程度,有利于舰船目标的峰值显露和从剩余杂波中区分出舰船.以上分析和比较得到了实测数据的检验。

基于IFFT频谱相除的罗兰C天地波识别新算法

目前模拟接收机的周期识别复杂、识别时间长,而相关文献提出的算法在罗兰C天地波到达时间间隔小于50μs时估计误差大。为了准确估计时间间隔小于50μs的天地波到达时刻,在IFFT频谱相除技术基础上提出天地波分别识别的新算法。在证明了方法可行性的基础上,采用该算法仿真分析了天波以及地波自动识别的准确性。结果表明,利用该算法,天地波自动识别的准确率分别可达99.6%和98.6%以上,相对USCG标准可改善信噪比6dB。

基于优化包络相关法的罗兰C天波延迟估计算法

针对低信噪比条件下,罗兰C天波信号延迟时间估计的准确性和有效性问题,提出基于优化包络的相关系数时域法。通过分析标准罗兰C信号包络的特征,分别采用微分和二次微分方法对罗兰C信号包络进行优化,形成陡峭的包络信号上升沿;利用相关系数法对接收信号包络和参考信号包络进行匹配,形成的匹配峰值分别对应地波和天波信号到达的时刻,由此可获得天波信号的延迟时间;通过仿真分析和实测信号试验验证,证明该方法能满足数字化接收机的实际要求,并具有更高的抗干扰能力、估计准确性和自动识别功能的特点。估计的结果还可以作为判别相位跟踪和周期识别正确率的辅助依据。

基于联合EDF和多模板的天波雷达波位调度方法

天波超视距雷达能够同时探测空中目标和海面目标,具备执行多任务的能力,为优化整体探测效能,必须考虑波位调度问题。借鉴相控阵雷达资源调度思想,结合天波超视距雷达工作方式和任务特点,研究了一种修正截止优先(earliest deadline first,EDF)和多模板相结合的波位调度方法。首先,在经典修正EDF方法基础上对截止期进行重新定义,并改进任务优先级计算方法;然后,设计了三种波位调度模板;最后,根据任务优先级计算结果,自适应选择调度模板。该方法能够使雷达探测资源在复杂任务场景下得到更加精细的配置,从而最大化发挥其探测效能。