天波超视距雷达去电离层相位污染算法研究

摘要

天波超视距雷达具有超视距探测、远距离通信、预警时间长和反隐身等优点,在当今世界有着广泛的应用,如领土监视预警、空间探测、气象预测、导弹精确制导等,各国都投入了大量的人力和财力。OTHR是以电离层为传输媒介的,然而电离层是一种色散、非均匀、各向异性、随机时变的复杂介质,对通过其中的无线电波产生影响,所以说它是一把双刃剑。为了提高雷达系统对电离层的适应能力和探测性能,有必要了解和研究电离层的各种特性及去相位污染算法。
　　本文的主要内容有:
　　首先对电离层的基本情况进行概述,包括电离层的分层结构,电离层对穿过其中的无线电波的影响,包括折射、反射、散射和吸收等,最后简要介绍了3种常用的电离层探测仪。
　　接着重点论述了电离层模型。该部分的思路如下:首先介绍了3种简单的电离层电子浓度模型,然后介绍了复杂的国际电离层参考模型,接着引入三维射线追踪的概念,并结合准抛物线模型和IRI模型获得电离层的相位路径,根据相位路径与相位的关系,得到相位污染函数,这为后续的电离层相位污染模型提供了参考和指导。
　　最后研究了几种常用的去除电离层相位污染的算法,包括相位梯度算法(PGA)、时域自相关算法(TCA)、短时分段估计法、最大熵谱分析法(maxH)和能量加权平均算法(P&B),并对这些算法进行了仿真。仿真结果表明P&B算法适用性更广。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内研究现状分析

1.3 本文研究的主要内容

第2章 电离层概述

2.1 引言

2.2 电离层的分层结构

2.3 电离层对无线电波的影响

2.4 电离层探测仪

2.5 本章小结

第3章 电离层模型

3.1 引言

3.2 几种简单的电离层模型

3.3 国际电离层参考模型

3.4 射线追踪技术

3.5 电离层相位污染模型

3.6 本章小结

第4章 去电离层相位污染算法研究

4.1 引言

4.2 相位扰动概述

4.3 去污染算法

4.4 算法仿真

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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