高頻雷達(dá)抑制沖擊干擾的研究與實驗
加入技術(shù)交流群
工作在高頻波段的超視距雷達(dá)如何抑制雷電、無線電通信等信號的沖擊干擾是目前國內(nèi)外尚未解決的問題.本文首次揭示了這種干擾在雷達(dá)多普勒域存在的奇異性特征，并根據(jù)這種特征提出了在多普勒域檢測沖擊干擾的小波分析方法和高頻雷達(dá)抑制沖擊干擾的方案.現(xiàn)場實驗結(jié)果表明這種方法簡便有效.本文從理論上解決了在窄帶相關(guān)系統(tǒng)中檢測沖擊干擾的問題，工程上實現(xiàn)了高頻雷達(dá)對沖擊干擾的抑制，從而提高了這種雷達(dá)的生存能力.
關(guān)鍵詞:高頻雷達(dá)；多普勒信號；小波變換
An Approach and Experiment of Suppressing Burst Interference in High-Frequency Radar
QUAN Tai-fan,LI Jian-wei,YU Chang-jun,WANG Hui,MA Zi-long
(Research Institute of Electronics Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)
Abstract:How to suppress the burst interference in HF(High Frequency) radar,caused by lightning and short wave communication,is an unsolved problem in the world.This paper for the first time reveals the singularity characteristic of burst interference showed in Doppler domain.According to this characteristic,an approach to detect the burst interference in Doppler domain using wavelet analyzing is presented and a scheme to depress the interference is given.Experiments of high frequency radar prove that this method is effective.This paper theoretically solves the problem of how to detect burst interference in narrow band system,and successively suppress this sort of interference in HF radar;thus enhances HF radar's surviving ability.
Key words:HF radar;Doppler signal;wavelet transform
一、引 言
高頻雷達(dá)(High Frequency Radar)主要應(yīng)用于超視距目標(biāo)的探測［1］，怎樣抑制雷電、無線電通信信號對它造成的沖擊干擾是一個受到廣泛關(guān)注的問題.沖擊干擾嚴(yán)重影響高頻雷達(dá)檢測信噪比，有時導(dǎo)致雷達(dá)不能正常工作.目前這個問題國內(nèi)外尚未能解決.高頻雷達(dá)屬于窄帶相關(guān)系統(tǒng)，它的系統(tǒng)帶寬與信號帶寬基本一致，由于沖擊干擾信號在系統(tǒng)內(nèi)部與回波信號占據(jù)同等的帶寬，所以頻譜分析方法不能將目標(biāo)回波信號和沖擊干擾加以區(qū)分，更不能抑制這種干擾.眾所周知，小波變換理論是處理突變信號的有力工具，人們一直努力應(yīng)用小波變換理論解決窄帶相關(guān)系統(tǒng)中的沖擊干擾問題，但是至今沒有取得重大進(jìn)展.其主要原因在于沖擊干擾信號經(jīng)過系統(tǒng)窄帶平滑后失去了時間上的突變性質(zhì)，系統(tǒng)記錄的時域沖擊信號已不再有明顯的時域突變特征，因此用小波變換理論處理窄帶系統(tǒng)內(nèi)的時域信號顯得毫無意義.窄帶系統(tǒng)接收的沖擊干擾是否真的失去了時間上的突變特征，如果沒有失去這種特征，怎樣利用小波變換理論進(jìn)行檢測成為了一個懸而未決的問題.
本文的理論分析揭示了這個問題的答案.通過提取、分析信號的多普勒信息，可以發(fā)現(xiàn)沖擊干擾在信號的多普勒域仍然保留著明顯的奇異特性征，這一特征是目標(biāo)回波所沒有的.根據(jù)沖擊干擾的這一特點(diǎn)，本文提出了利用小波分析技術(shù)在回波信號的多普勒域中檢測沖擊干擾的方法，解決了窄帶相關(guān)系統(tǒng)檢測沖擊干擾的問題，為高頻雷達(dá)抑制雷電等信號的沖擊干擾找到了理論依據(jù)，從而開辟了小波分析理論在窄帶相關(guān)系統(tǒng)中應(yīng)用的新途徑.
二、沖擊干擾在高頻雷達(dá)多普勒域的奇異特征
高頻雷達(dá)是窄帶相關(guān)系統(tǒng)，采用距離門-多普勒信號處理方法.圖1給出雷達(dá)系統(tǒng)的簡單框圖.
圖1 高頻雷達(dá)系統(tǒng)的簡單框圖 距離R處以速度v沿徑向勻速運(yùn)動的點(diǎn)目標(biāo)P的回波信號表示為g(t)=f(t-τ0)ejωd(t-τ0).其中f(t)是雷達(dá)發(fā)射信號，
這一處理過程實際分為圖1表示的幾個步驟.點(diǎn)目標(biāo)P的回波信號混頻后得到的基帶信號r(t)=s(t-τ0)ejωdt，s(t)=s(t-nTp)是發(fā)射信號的基帶信號，n是整數(shù)，Tp是基帶信號重復(fù)周期(掃頻周期).第n個基帶信號重復(fù)周期的距離處理公式是
當(dāng)τ=τ0時，獲得xn(τ)的最大值
相關(guān)推薦技術(shù)專區(qū)
|
是距離延遲，c是光速，
是多普勒角頻率，ωc=2πfc,fc是載頻.雷達(dá)信號處理的數(shù)學(xué)表達(dá)式是
(1)
(2)
(3)
評論