高频地波雷达一阶、二阶谱分离数学模型及算法开题报告
2020-04-15 16:49:07
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
高频地波雷达的散射回波中含有一阶、二阶谱信号,这些信号与海况参数有关。所以从混合的回波信号分离出一阶、二阶谱信号是非常重要的。高频地波雷达工作期间,可以利用的频段资源非常有限;同时,周围环境中大量存在的各种外部干扰与噪声,使目标检测性能受到了严重限制。这些干扰主要包括射频干扰、瞬态干扰和电离层干扰。射频干扰主要来自广播电台、民用电台和近海工作的无线通讯系统,因具有很强的功率,出现时会严重影响雷达性能。
1955年,crombie首次利用 13.56mhz高频雷达进行了海杂波试验,发现波长为数十米的电磁波与海洋相互作用将产生绕射现象,海面回波的多普勒频率与海态无关,主要存在2个由工作载频决定的bragg峰。1966年,j. wait证实了用bragg散射理论解释海杂波的正确性并且指出:在单个正弦波列条件下,可以将一阶峰的幅度和特定波长的海浪高度联系起来。1972年,美国学者barrick通过边界微绕法对实验发现的一阶、二阶散射现象进行了理论解释,建立了海杂波一阶、二阶散射截面方程。在单基研究基础上, gill e w和walsh j r等开展了双基地地波雷达海杂波的研究,建立了双基地雷达回波截面积的数学模型,分析了一阶、二阶海杂波特性以及杂波谱和海风、洋流等因素的联系。在海杂波一阶、二阶散射截面方程的基础上,在极坐标条件下, 把参与散射的二维海浪波数空间分解为无数一维海浪波数空间之和, 与之对应, 并将二阶海洋回波谱的模拟转化为固定波数下二阶回波子谱的模拟, 再将各二阶回波子谱叠加就得到完整的二阶海洋回波谱,而模拟海洋回波谱的常见方法是等频线积分法, 这一方法需要进行非线性方程求根, 求解过程中容易出现收敛速度慢、难以求解的困难,这一算法避免了传统的回波谱模拟过程中需求解非线性方程#8212; 等频线方程的麻烦。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题要研究和解决的主要内容是:
(1)了解高频地波雷达工作原理;
(2)建立谱的数学模型;