非相干散射雷达波形设计与探测性能分析

摘要

电离层是地球大气层的重要组成部分，它对电磁传播的影响与人类的各项活动息息相关。非相干散射雷达是探测电离层最有效的手段之一，能够得到关于电离层特性的多种参数。由于电离层目标的特殊性，非相干散射雷达需要采用复杂的信号编码方式和信号处理方法进行电离层探测。本文结合我国第一部非相干散射雷达的自主研制和试验测试，开展非相干散射雷达的信号波形设计和探测性能分析，为进一步改善非相干散射雷达的探测性能以及推进我国电离层特性方面的研究提供相应的实验技术支撑。
　　首先，研究了非相干散射雷达探测性能评价方法。给出了评价非相干散射雷达探测性能的几个重要的分辨率，分析了模糊函数，并且结合时延剖面矩阵，给出了计算回波信号自相关函数和功率谱的算法。研究了长脉冲，巴克码和二相交替码等传统的非相干散射雷达信号编码，利用实测数据对其信号处理算法和结果进行了分析和验证，对比了各种编码的优缺点。
　　其次，重点研究了非相干散射雷达的混合编码及相应的探测性能分析。对巴克码调制多脉冲、巴克码调制二相交替码以及二相交替码调制多脉冲等三种编码调制方式进行了详细的讨论，给出了三种编码相应的信号处理方法，并仿真分析了各自的距离模糊函数和探测性能。
　　最后，研究了一种新的编码方式，即正交频分复用(OFDM)调制多相交替码编码。针对二相交替码的不足引入了多相交替码，研究了多相交替码的特点，并仿真分析了其距离模糊函数。针对交替码的不足，提出采用OFDM调制多相交替码，将多相交替码的多组编码调制到OFDM的多组正交子载波上，根据子载波的正交性解码，可以得到每组子载波携带的散射信号。

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摘要

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缩略语对照表

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文内容及章节安排

第二章 非相干散射雷达波形评价与实测数据分析

2．1 引言

2．2 非相干散射雷达波形的评价方法

2．2．1 距离分辨率

2．2．2 时延分辨率

2．2．3 时间分辨率

2．2．4 谱分辨率

2．3 非相干散射雷达的常用编码

2．3．1 长脉冲编码

2．3．2 巴克码

2．3．3 二相交替码

2．4 实测数据分析

2．5 本章小结

第三章 混合编码及其探测性能分析

3．1 引言

3．2 基于巴克码和多脉冲的混合编码

3．2．1 多脉冲编码

3．2．2 巴克码调制多脉冲信号包络

3．3 基于巴克码和二相交替码的混合编码

3．4 基于二相交替码和多脉冲的混合编码

3．5 本章小结

第四章 OFDM调制多相交替码设计与分析

4．1 引言

4．2 多相交替码

4．3 OFDM技术

4．4 OFDM调制多相交替码的波形设计

4．5 探测性能分析

4．6 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 工作展望

参考文献

致谢

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