基于多分辨分析的电离层杂波抑制方法的研究

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1、硕士学位论文基于多分辨分析的电离层杂波抑制方法的研究RESEARCHONIONOSPHERICCLUTTERMITIGATIONMETHODBASEDONMULTI-RESOLUTIONANALYSIS宿愿哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN958.93学校代码：10213国际图书分类号：621.396.96密级：公开工学硕士学位论文基于多分辨分析的电离层杂波抑制方法的研究硕士研究生：宿愿导师：许荣庆教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大

2、学ClassifiedIndex:TN958.93U.D.C:621.396.96DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONIONOSPHERICCLUTTERMITIGATIONMETHODBASEDONMULTI-RESOLUTIONANALYSISCandidate：SuYuanSupervisor：Prof.XuRongqingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Informatio

3、nandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要高频地波雷达是一种工作在高频（3MHz~30MHz）段的探测设备，它利用高频电磁波沿海面传输的特性，实现对舰船目标的超视距探测。而电离层杂波是影响高频地波雷达探测性能的主要干

4、扰之一。本文针对经典的广义旁瓣对消（GeneralizedSidelobeCanceller,GSC）方法无法抑制的和目标处于同一波束主瓣内的杂波，利用多分辨分析（MultiResolutionAnalysis,MRA）善于提取非平稳的雷达信号的局部特征的优势，对基于多分辨分析的电离层杂波抑制方法进行研究。首先，本文在传统时、频、时频域分析电离层杂波分布特性。而后选用不同的MRA方法（如一维或二维小波分析、脊波分析等）将信号变换到MRA域，分析杂波和目标在该域的分布差异。然后，根据目标和杂波在MRA域的分布差异，本文分别提出了“基

5、于脊波分析的时频域杂波抑制方法”与“基于小波分析的距离多普勒域杂波抑制方法”。分别详细介绍了这两种方法的原理及处理方法，并给出了分别单独应用这两种方法的杂波抑制结果及分析。实验结果表明，前者可以将近乎被淹没的目标从杂波中提取出来，可改善信杂比约0.67dB~10.39dB；而后者可以抑制在频域展宽的杂波，可改善信杂比约2.65dB~12.06dB。最后，本文结合以上两种方法的优势，提出了基于多分辨分析的杂波抑制方案，其杂波抑制结果优于分别单独使用两种方法。实验结果表明目标在不同杂波背景下的抑制效果各不相同，其中E层杂波的处理效果最

6、优，信杂比改善可达25dB左右，原始信杂比越高经处理后的信杂比改善越高。经过与GSC方法的对比，验证了MRA方法可以弥补空域方法的不足，可以抑制主瓣内的杂波，多批次数据的处理结果表明本文所提出的电离层杂波抑制方法可以有效改善雷达检测性能。关键词：高频地波雷达；电离层杂波抑制；多分辨分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractHighFrequencySurfaceWaveRadar(HFSWR)isakindofinstrument,whichcanprovideover-the-horizonsurveillance

7、ofmaritimetargetsusingHFwaves(3MHz~30MHz)propagatingalongtheearthcurvature.Ionosphericclutterisoneofthemaininterferences.Aimingattheclutterwithinthebeam’smainlobeaswellasthetargets,whichtheclassicalGeneralizedSidelobeCanceller(GSC)cannotmitigate,thispapertakestheadvan

8、tageofMRAwhichissuitableforextractinglocalfeaturesofnon-stationarysignalsandstudiestheionosphericcluttermitigationmethodbase