天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究

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1、爲Ｍ謂似！圓博±学位论文胃Ｈ．圓難天波超视距雷达干犹与杂波信号处理技术研究义小凡＾ｋ作者姓名＾１巧导教师姓名、职称赵国庆教授ｊ申请学位类别工学博壬ｙ１。西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师。指导下进行的研究工作及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加示注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与

2、我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。化’之＞？本人签名：日期：心西安电子科技大学关于论文使用授权的说明，即本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文、，的复印件，允许查阅借阀论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论、。文发巧专利等成果，

3、署名单位为西安电子科技大学适。保在年密用本授权书密的学位论文＿解后＾：如本＾签名：签导师本人名以＇＾心心：六日；文７日期期７学校代码10701学号1202110020分类号TN958密级公开西安电子科技大学博士学位论文天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究作者姓名：艾小凡一级学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统学位类别：工学博士指导教师姓名、职称：赵国庆教授学院：电子工程学院提交日期：2016年3月StudyonSignalProcessingofInterferenceandClutterforSky-wave

4、Over-the-HorizonRadarAdissertationsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinCircuitsandSystemsByAiXiaofanSupervisor:ZhaoGuoqingProfessorMarch2016摘要摘要雷达在电子战中扮演了重要的角色，其担负着预警、探测、跟踪、识别、制导等许多重要的任务，因此被称为是战场中的“千里眼”。随着科技的发展和信号处理手

5、段的提高，现代雷达朝着多元化和多体制的方向发展。在不同体制的雷达中，天波超视距雷达(Over-the-HorizonRadar,OTHR)以其独特的超视距探测优势引起国内外学者的关注。作为一种复杂的雷达系统，天波超视距雷达工作在高频段(3~30MHz)，通过利用电离层对高频电磁波的折射实现对舰船、飞机、导弹等目标的远距离探测，从而用于早期的预警功能，同时天波超视距雷达还具有反隐身、超低空探测、对抗反辐射导弹探测、综合情报监测等优点。尽管天波超视距雷达具有上述诸多优势，但同时也面临着很多挑战。天波超视距雷达的性能受外界环境因素影响较大，因此其信号处理

6、过程也较普通微波雷达复杂的多。瞬态干扰抑制和杂波背景下舰船目标检测一直是天波超视距雷达信号处理中的重点和难点，许多学者运用现代信号处理方法对上述问题进行研究，并取得了一定的成效。近年来，低秩矩阵恢复理论得到了广泛的研究与发展，并在图像信号处理、雷达信号处理等领域得到了成功的应用。本文主要将低秩矩阵恢复理论引入到天波超视距雷达信号处理中，研究和探讨了低秩矩阵恢复理论在瞬态干扰抑制、杂波抑制、舰船目标检测等方面的应用，文中最后还探讨了利用现代信号处理方法中的盲信号处理技术对舰船目标进行检测。归纳起来，主要包括以下几个部分：第一部分主要是对低秩矩阵恢复理

7、论进行了分析，低秩矩阵恢复包括了低秩矩阵填充(MatrixCompletion,MC)、低秩矩阵表示(Low-rankRepresentation,LRR)以及鲁棒主成分分析(RobustPrincipalComponentAnalysis,RPCA)三个方面，文中主要围绕RPCA理论展开讨论，并详细介绍了几种典型的RPCA算法。第二部分对天波超视距雷达中瞬态干扰抑制方法进行了讨论。通过对瞬态干扰的类型和特点进行分析可知，其在慢时间域上表现为能量强，持续时间短。将回波信号某一距离单元的信号构造为Hankel矩阵，在Hankel矩阵中，瞬态干扰信号则

8、具有一定的稀疏性；根据回波信号模型，目标和杂波信号在Hankel矩阵中具有低秩性的特点。因此本文提出了将低秩矩阵恢复模型应