高頻超視距雷達(dá)信號(hào)處理中多普勒參數(shù)的估計(jì)檢測(cè)算法.pdf

1、超視距雷達(dá)（Over-the-Horizon Radar，簡(jiǎn)稱OTH）一般工作在高頻波段（3-30MHz），以使高頻段電磁波能夠有效利用電離層反射（天波）或是電磁波本身的衍射機(jī)理（地波）傳播至地平線以遠(yuǎn)的區(qū)域，從而克服地球曲率半徑的限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)視距外的海面艦船目標(biāo)和飛行目標(biāo)的探測(cè)，并且還可以應(yīng)用于海態(tài)遙感等各項(xiàng)民用事業(yè)中。 高頻天波超視距雷達(dá)作用距離遠(yuǎn)、信號(hào)帶寬窄，每次照射的空間范圍較大，即使經(jīng)過(guò)各種干擾抑制手段，剩余雜波水平還

2、較高。在使用其探測(cè)飛機(jī)之類高速目標(biāo)時(shí)，多普勒速度較為明顯，能夠有效的避開盲速區(qū)，因此較低的多普勒分辨率即能滿足檢測(cè)要求。但是由于目標(biāo)飛行的機(jī)動(dòng)性，會(huì)造成相干積累損耗，這種損耗會(huì)使常規(guī)方法難以對(duì)加速度目標(biāo)進(jìn)行能量聚焦，致使其無(wú)法積累達(dá)到檢測(cè)所需要的信噪比，從而導(dǎo)致了常規(guī)檢測(cè)方法對(duì)于加速度目標(biāo)失效。因此需要采用相應(yīng)的信號(hào)處理算法加以克服。文中首先分析比較了現(xiàn)有的幾種對(duì)于加速度目標(biāo)的處理方法（Wigner-Radon變換法、基于FFT的多通道

3、加速度補(bǔ)償算法以及Chirplet框架分解方法）。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，以上算法或是應(yīng)用范圍過(guò)于狹窄，或是運(yùn)算量偏大，因此在本文中選擇使用高階模糊函數(shù)積（PHAF），對(duì)復(fù)雜多普勒相位信號(hào)進(jìn)行多項(xiàng)式逼近，并將其各階參數(shù)的估計(jì)值應(yīng)用于相位補(bǔ)償，以最終獲得目標(biāo)在進(jìn)行機(jī)動(dòng)之初的起始多普勒參數(shù)，從而達(dá)到對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)。 在使用高頻地波超視距雷達(dá)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)速度較慢的艦船目標(biāo)時(shí)，其多普勒速度位于由強(qiáng)地海雜波所造成的盲速區(qū)的附近，因此需要較高的多普勒分辨率

4、來(lái)將其與雜波區(qū)分開來(lái)，這就要求較長(zhǎng)的相干積累時(shí)間（往往需要數(shù)百秒）和較高的信噪比。但是由于在工作頻段內(nèi)充斥著大量的短波電臺(tái)、通信設(shè)備、工業(yè)無(wú)線電以及自然界的天電干擾，頻譜資源十分有限，以至于無(wú)法滿足高分辨率超視距雷達(dá)對(duì)于寂靜頻段（噪聲功率低的頻段）在持續(xù)時(shí)間上的要求。利用隨機(jī)斷續(xù)譜信號(hào)和稀疏頻率信號(hào)可以在一定程度上緩解由于頻譜擁擠而造成的限制。本文提出了一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的隨機(jī)斷續(xù)譜信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)將幾個(gè)具有不同頻譜分布的短相干積累時(shí)間隨機(jī)斷