电离层返回散射探测中的射频干扰剔除方法研究.pdf

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1、2014年4月第37卷第2期舰船电子对抗SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASUREApr．2014V01．37No．2电离层返回散射探测中的射频干扰剔除方法研究费川(海军驻哈尔滨地区舰船配套军事代表室。哈尔滨150046)摘要：在电离层返回散射探测中，回波信号容易受到射频干扰(RFI)的污染，使得直接从回波信号中提取电离层信息比较困难，因此对这些干扰进行剔除是必不可少的。基于波形平均算法和小波变换去噪算法，提出一种剔除射频干扰(RFI)和噪声的方法，并对实测数据进行了处理。结果表明：将该算法应用到电离层返回散射探测中是可行的。关键词：返回散射探测；射频干扰；波

2、形平均中图分类号：TN957．52文献标识码：A文章编号：CN32—1413(2014)02—0079—04ResearchintoEliminationMethodofRFInterferenceinBackscatteringDetectionofIonosphereFEIChuan(NavyMilitaryRepresentativesInstituteofVesselAncillaryProductsinHarbin，Harbin150046，China)Abstract：Inionospherebackscatteringdetection，theechosignalise

3、asilycontaminatedbyradiofre—quencyinterference(RFI)，whichmakesitdifficulttoextracttheionosphereinformationfromechosignals，SOeliminatingtheinterferenceisabsolutelynecessarily．Basedonwaveformevenalgorithmandwavelettransformdenoisealgorithm，thispaperpresentsamethodtoeliminateRFIandnoise，andperform

4、sprocessingtothedatameasuredpractically．Theresultshows：itisfeasibletoapplythealgorithmtothedetectionofionospherebackscattering．Keywords：backscatteringdetection；radiofrequencyinterference；waveformaverage0引言和所有的电离层探测技术一样，返回散射探测技术对在拥挤的高频(HF)频段上其它信号的污染是比较敏感的。由于电离层返回散射探测的回波信号来自广延的地、海面散射，遭受到很大的传播损耗，所

5、以典型的返回散射回波信号能量比其它探测方式的回波信号弱得多，对射频干扰(RFI)更具有敏感性，从而增加了返回探测回波信号的处理难度。RFI的问题在图1中可以清楚地看出，图中除了返回散射电离图的内容外，还可以看到呈垂直条纹状的其它HF用户的RFI和呈点状的随机噪声干扰。图1录取的是当地白天的数据。在夜间，由于可用的HF频段被压缩到低频端，使其变得更加拥挤，RFI更加强烈，足以使希望的返回散射电离图的基本结构受到破坏[1]。由于RFI和回波信号处于相收稿日期：2014—02一11同的带宽内，无法通过接收机的选择性加以消除，对于高频频率管理系统，为了定量描述电离层信道的传播特性，必须采用有

6、效的方法剔除各种干扰对电离图的影响[2]。本文针对射频干扰的特点，搭建了一套实验用返回散射探测系统，提出了一种剔除干扰的方法，并结合该方法的实际应用情况给出了结论。1剔除RFI的方法工作在HF频段的返回散射探测系统受到大气层干扰、宇宙干扰、无线电射频干扰(RFI)和工业噪声等有源干扰的影响，并且在大部分HF频段上RFI的电平要远远地超过其它形式干扰的电平。由于RFI是其它HF用户对返回散射探测系统产生的同频干扰，它几乎出现在所有的探测距离门，其信号强度随距离的变化也比较平缓。一般情况下，地、80舰船电子对抗第37卷海杂波的回波信号只出现在部分距离门上，并且其强度随距离的变化比较剧烈。

7、根据回波信号和RFI随距离变化的不同统计特征，可以选择适当的方法将两者分离，从而达到消除RFI的目的[3

8、。下面针对剔除干扰的方法进行描述。1．1波形平均通常情况下，该系统扫描工作时，在每个频率点的驻留时间为500ms，发射脉冲重复频率为20Hz，即每个频率点上可以发射10次，去除发射机波段转换所用的时间(<50ms)，还可以在每个频率点上发射9次。假设接收信号经采样后可写为如下形式：z(行)一s(，2)+r(咒)4-妒(以)，n一0，1，⋯，N一1(1)