非相干散射雷達弱信號處理方法的研究.pdf

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：416114413049南昌大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生學(xué)位論文非相干散射雷達弱信號處理方法的研究非相干散射雷達弱信號處理方法的研究StudyonTheWeakSignalProcessMethodofIncoherentScatterRadar李聰培養(yǎng)單位（院、系）：信息工程學(xué)院電子系指導(dǎo)教師姓名、職稱：鄧曉華教授指導(dǎo)教師姓名、職稱：姚琪高級工程師專業(yè)學(xué)位種類：工程碩士專業(yè)領(lǐng)域名稱：電子與通信工程論文答辯日期：201

2、5年月日答辯委員會主席：評閱人：2015年月日摘要I摘要電離層的探測方法主要包括在點探測和遙感探測。非相干散射雷達（ISR）是一種能夠探測整個電離層的遙感探測方法，對于了解電離層中的各種參數(shù)，如離子密度、漂移速度、離子溫度等，起到關(guān)鍵作用。由于非相干散射雷達的探測距離長，所以其回波信號十分微弱，這樣就需要非相干散射雷達具有兆瓦級的發(fā)射功率，以及巨大的發(fā)射—接收陣列。小發(fā)射功率、小陣列的非相干散射軟件雷達則更為微弱，其回波信噪比一般處于“

3、10dB”的水平，這樣的數(shù)據(jù)完全無法用來進行電離層參數(shù)反演。為了使其能夠達到工作指標，本文旨在研究非相干散射軟件雷達弱信號處理過程中的去噪方法。傳統(tǒng)的非相干散射雷達去噪方法，是使用非相干累積對回波信號進行去噪處理，雖然該方法有一定效果，但是其耗時非常長，而因為非相干散射軟件雷達的能夠連續(xù)工作，對信號的去噪需要盡可能的做到實時化。傳統(tǒng)頻域去噪方法雖然耗時很短，但是在面對弱信號時有兩個不足：一是對信號中的突變或者是非平穩(wěn)的部分效果不明顯；二

4、是由于傳統(tǒng)方法局限于頻域中，一旦噪聲與原始信號發(fā)生了頻域重疊，那么這部分噪聲將無法濾除。小波變換則不同，它自身有著多分辨率的特點，低頻部分有著較高的時間分辨率，高頻部分有著較高的頻率分辨率，能夠?qū)π盘栠M行多分辨分解并重構(gòu)，即使是信號和噪聲在頻譜上重疊的部分也能對噪聲進行濾除。針對上述兩種方法各自的優(yōu)缺點，本文提出了將兩者有機結(jié)合的去噪方法，確定了去噪方案后，使用仿真信號對方法進行了驗證。該方法能夠較好的達到去噪要求，而且它的處理時間也相

5、對于累加的方法大大縮短了。本文對去噪方法的論述主要分為三個部分。第一、介紹了非相干散射雷達基本結(jié)構(gòu)，研究了非相干散射雷達的波形設(shè)計，了解了各種非相干散射雷達發(fā)射波形的特點。從多個角度闡述現(xiàn)有非相干散射軟件雷達回波信號濾波需求。第二、針對弱信號的特點，分析了傳統(tǒng)去噪方法和小波閾值去噪的有機結(jié)合點，提出了以頻域數(shù)據(jù)篩選作為預(yù)處理手段的小波變換閾值去噪的方法。首先研究了傳統(tǒng)的頻域去噪方法，并使用傳統(tǒng)的頻域去噪方法—快速傅里葉變換對回波弱信號進