一种基于S变换的高频地波雷达瞬态干扰抑制方法.pdf

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1、第3期电子学报V01．42No．32014年3月ACrAEI正CTRONICASINICAMar．2014一种基于S变换的高频地波雷达瞬态干扰抑制方法徐兴安，吴雄斌，陈骁锋，沈志奔(武汉大学电子信息学院，湖北武汉430072)摘要：针对高频地波雷达中出现的瞬态干扰问题，提出了基于S变换(Stockwelltransforms)的瞬态干扰抑制方法．首先分析了两次n信号处理机制下瞬态干扰的时频特征；然后应用s变换对雷达信号进行时频分析，利用瞬态干扰在时频维扩展性不同的特点，实现瞬态干扰的检测；最后应用三层BP(BackPmpagation)神经网络对海洋回波信号进

2、行预测和恢复．该方法避免了海杂波抑制的步骤，具有计算量小、信号损失小的优点．现场实测数据分析表明，该方法能够有效抑制瞬态干扰，使回波多普勒谱信噪比提高达lOdB，有效提高了雷达的抗干扰能力．关键词：高频地波雷达；瞬态干扰抑制；S变换；BP神经网络；中图分类号：TN958．93文献标识码：A文章编号：0372—2112(2014)03—0602—05电子学报URL：http：／／www．ejourna1．org．CIIDOI：10．3969／j．issn．0372—2112．2014．03．028AnInstantaneousInterferenceSuppre

3、ssionApproachBasedonSTransformsXUXing—an，ⅥrLJXiong-bin，CHENXiao—feng，SHENZhi—ben(SchoolofElectronics＆Information，WuhanUnive~ity，Wuhaa，Hubei430072，Ch／na)Abstract：AnewmethodbasedOfStansformsisproposedtosuppressinstantaneousinterferenceforlligI1frequencysurfacewaveradar(HFSWR)appficafi

4、on．ThecharacteristicsofinslantaneousinterferenceintimeandDopplerdomainwerediscussedwithinthetwice-FFFsignalprocessingframework；thenStransformswasapliedtooutlinethecharacteristicsofinstantaneousinter—ferenceintime-frequencydomainforinterferencedetectionandexcision；finally，BPneuralnet

5、workWasusedtorecovertheseae—chosignals．Experimentresultsshowthattheanti—interferenceabilityisenhancedbythismethod，andtheSNRofDopplerspectrumisimprovedforaboutlOdB．Keywords：highfrequencysurfacewaveradar；instantaneousinterferencesuppression；Stransforms；time-·frequencyanaly·-sis：BPneur

6、alnetwork勒谱噪声基底大幅抬高，将会淹没海洋回波信号和舰船1引言目标信号，而海态参数提取和目标检测都是基于回波多高频地波雷达利用3～30MHz电波沿海面传播衰普勒谱，因此严重的瞬态干扰将会对雷达探测性能造成减小的特点，能够有效照射海面数百千米范围，实现超灾难性影响．视距探测．高频地波雷达主要应用于海洋表面状态参数目前瞬态干扰抑制方法主要包括：时频分析类，文提取和低速目标探测．其中，海态反演是利用波长为电献[2]和文献E33将瞬态干扰当作奇异信号，利用小波变磁波半波长的海浪谐振产生的一阶散射回波信号提取换检测瞬态干扰、AR模型(Autoregmssive

7、Mode1)线性预海流和风速信息，雷达回波中二阶散射回波信号反演风测方法恢复信号，但此方法中需要先抑制海洋回波，计向和浪高信息_lJ．另外，高频电波的波长为10～100m，算复杂度高且难以工程应用；文献[4]和文献[5]分别利与船只的尺寸相当，容易产生谐振，因而具有较好的海用复数经验模式分解和AGR(theAdaptiveGaussianbasis上目标探测潜力．Representation)将雷达信号分解成多个信号模式分量，在高频地波雷达的噪声和干扰主要来自于外部环境，各个分量上进行干扰抑制，然后通过信号重构得到干扰根据干扰的来源及特征，主要分为：瞬态干扰、

8、电离层干抑制后的雷达信号，此类方法需要