基于凸優(yōu)化的電離層干擾抑制技術(shù)研究.pdf

1、高頻地波雷達(dá)作為海岸線預(yù)警的重要組成部分，其探測性能直接影響著國家與人們的安全。電離層雜波作為影響高頻地波雷達(dá)探測能力的最大障礙，一直受到世界研究人員的廣泛關(guān)注，其時變、不穩(wěn)定特點一直制約著電離層雜波的研究，電離層雜波的抑制方法長久以來一直是一個國際性的難題。近年來，凸優(yōu)化技術(shù)在信號處理領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，它能夠給出某一特定的誤差范圍內(nèi)的最優(yōu)化解，而電離層雜波具有一定的非平穩(wěn)特性，正適合使用凸優(yōu)化算法得到一種穩(wěn)健的優(yōu)化解。使用凸優(yōu)化技術(shù)可以

2、為電離層干擾抑制問題指明新的研究方向。
　　本文針對電離層雜波干擾，結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)，通過分析電離層雜波特性，提出了一種具有高性能實用性強(qiáng)的電離層雜波抑制技術(shù)，在確保抗干擾性能的同時，保護(hù)目標(biāo)不受損失，提高輸出信雜比，增強(qiáng)了高頻地波雷達(dá)探測性能。本文的主要成果有以下幾點：
　　1.針對電離層雜波的非平穩(wěn)特性，提出了一種自修正的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法。該算法是考慮校正陣列流行矢量的同時對估計的采樣譜矩陣進(jìn)行操作，消除了期望

3、目標(biāo)信息得到一種僅含有干擾及噪聲信息的采樣譜矩陣估計，這種采樣譜矩陣是一種準(zhǔn)噪聲加干擾協(xié)方差矩陣，因而相比傳統(tǒng)算法具有十分優(yōu)秀的抗干擾性能。
　　2.深入研究電離層雜波特性，利用實測數(shù)據(jù)對雜波時域、距離域、多普勒域、空域特性進(jìn)行了討論。得到了電離層雜波距離相關(guān)性較強(qiáng)的特點，并對雜波空域分布有了一定的認(rèn)識，對比了目標(biāo)、海雜波、電離層雜波之間空域特點。
　　3.從訓(xùn)練樣本的選取入手，提出了一種有效的凸優(yōu)化電離層雜波抑制技術(shù)。算法

4、利用稀疏分解計算接收數(shù)據(jù)的空間譜，針對目標(biāo)與雜波之間空間譜的差異，進(jìn)行目標(biāo)與雜波數(shù)據(jù)的分離與重構(gòu)。對雜波數(shù)據(jù)同時進(jìn)行距離相關(guān)性抑制與空域濾波，并與目標(biāo)數(shù)據(jù)融合獲得處理結(jié)果。算法對于多種類型的電離層雜波均有一定的抑制作用，能夠?qū)⒈浑s波淹沒的目標(biāo)檢測出來，改善了目標(biāo)檢測背景，同時算法具備較高的并行度，可以利用大規(guī)模并行計算設(shè)備進(jìn)行計算，這為工程實現(xiàn)的實時性提供了理論保證。實測數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明，算法具有較為理想的性能，能夠確實的抑制電離層雜波