基于蚁群算法的雷达海杂波反演蒸发波导研究

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1、万方数据第24卷第4期电波科学学报2009年8月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEV01．24，No．4August，2009文章编号1005—0388(2009)04—0598—07基于蚁群算法的雷达海杂波反演蒸发波导研究王波1吴振森1赵振维2王红光2(1．西安电子科技大学理学院，陕西西安710071；2．中国电波传播研究所。山东青岛266107)摘要蚁群算法是近年来兴起的一种随机搜索寻优算法，为函数优化问题提供了一种新思路；利用雷达海杂波反演蒸发波导(RFC)可以提供近实时的波导信息，为雷达等无

2、线电系统评估提供参数，且无需增加硬件设备。阐述了利用雷达海杂波反演大气波导的基本原理和基本流程；给出了用于函数优化的蚁群算法基本原理；将蚁群算法与雷达海杂波反演大气波导技术相结合实现了对蒸发波导的反演。利用我国东部沿海的实验数据对反演算法进行检验，分析结果显示蚁群算法收敛速度较快，精度较高。关键词杂波；蚁群算法；蒸发波导t反演中图分类号TN011．3；P412．25文献标志码ARetrievingevaporationductfromradarseaclutterbasedOnantcolonyalgorithmWANG

3、B01wuZhen—senlZHAOZhen—wei2WANGHong-guan旷(1．XidianUniversity，SchoolofScience，Xi'anShaanxi710071，China；2．ChinaResearchInstituteofRadiowavePropagation，QingdaoShandong266107，China)AbstractAntcolonyalgorithm(ACA)isanewlyemergedstochasticsearchingop—timizationalgorith

4、minrecentyears．Itprovidesanovelalgorithmtosolvecompli—catedoptimizationproblems．RefractivityFromClutter(RFC)techniquesthatre—trievingductparametersfromthesea-surfacereflectedradarclutterprovidethenear—-timeduetinformationwhichistheimportantparametersforradiosyste

5、meval··uationwithoutaddinganyhardwareinstruments．ThebasicprinciplesapplicationsofACAandRFCareintroduced。AndretrievingevaporationductisachievedbycombinedRFCwithACA．Anexperimentwas1aunchedateastChinasea，there—sultsobtainedfromACAindicatethatithastheadvantagesoffast

6、convergenceandhighprecision．Keywordsclutter；antcolonyalgorithm；evaporationduct；retrieving引言喜姜徽蠢霎爹耋三羞翟嚣妻翼翟翥罢蒸发波导是一种反常的大气状态，可使电磁波达的探测距离。现代化的战争对雷达系统提出了更陷获在一定的大气层内传播(如图19，形成电磁波高的要求，蒸发波导信息的实时反演可以提高对元的反常传播，直接影响各种无线电系统的效能。对线电系统性能评估的准确性，为无线电系统提供必收稿日期：2008—10—23联系人：王波E—ma

7、il：bobS0．wang@hotmail．corfl万方数据第4期王波等：基于蚁群算法的雷达海杂波反演蒸发波导研究599要的实时保障，对提高雷达探测精度及雷达整体性能具有非常重要的战略意义。利用雷达杂波反演蒸发波导不增加设备的复杂性和成本，且可提供近实时的蒸发波导信息。国外早已从理论和实验方面对大气波导进行了深入研究，已经形成了成熟的理论和方法，并实现了利用雷达杂波数据对大气波导参数的反演[1q]，实验结果证明了该技术的可行性和有效性。由于大气波导具有极其重要的应用价值，近几年国内也开始了相关理论的研究，主要的研究单位

8、有中国电波传播研究所、西安电子科技大学、海军工程大学以及北航等，对大气波导的变化机理№71、发生概率m们以及对雷达等无线电系统的影响‘10,11]方面做了大量研究，并取得了一定的成果；但对于大气波导的反演，却处于起步阶段[1”。图1电磁波蒸发波导传播示意图雷达在大气波导环境下的杂波功率与波导参数之间具有复杂的非线性关