高频雷达论文_蔡佳佳,曾玉明,周浩,文必洋

导读:本文包含了高频雷达论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:地波,电离层,回波,风速,目标,机理,算法。

高频雷达论文文献综述

蔡佳佳,曾玉明,周浩,文必洋[1](2019)在《基于人工神经网络的高频雷达风速反演》一文中研究指出风速是重要的海洋状态参数之一,对海面风速的准确提取是实现海洋环境监测和沿海工程应用的重要保证。目前,作为新兴海洋环境监测设备,高频雷达在风速提取方面仍然存在挑战。本文提出了一种基于人工神经网络的风速提取方法,利用历史浮标测量海态数据训练风速提取网络,实现风速与有效波高、波周期、风向及时间因素之间的非线性映射。测试结果表明了这一网络在时间和空间上的稳定性;进而将已训练的网络应用到便携式高频地波雷达OSMAR-S的风速反演中,得到的风速与浮标测量风速间的相关系数达到0.849,均方根误差为2.11 m/s。这一结果明显优于常规由浪高反演风速的SMB方法,验证了该方法在高频雷达风速反演中的可行性。(本文来源于《海洋学报》期刊2019年11期)

程浩,马家园,刘国庆[2](2019)在《基于双AR模型的高频地波雷达信号分离算法》一文中研究指出高频地波雷达回波信号的频谱主要由一阶峰与二阶谱构成,而这些频谱中蕴含着丰富的海况信息,因此分离其频谱具有重要的理论和现实意义。利用高频地波雷达信号的一阶峰与二阶谱信号的独立性,分别建立不同阶次的自回归(AR)模型。为了估计对应于一阶峰和二阶谱的AR模型阶数和参数,首先利用自适应原子分裂算法对回波谱进行稀疏估计,得到一阶峰与二阶谱的混合特征根及其由特征根构成的自相关函数的系数;然后,利用特征根的组合构成两个自回归模型,分别计算对应模型的由特征根表示的自相关函数的系数,并将所得到特征根表示的自相关系数逐一进行对比,当所有的特征根表示的自相关系数都近似相等时,则实现对一阶峰和二阶谱的分离;最后,模拟数据及真实的高频地波雷达回波谱信号分离计算验证了该方法的可行性。(本文来源于《现代雷达》期刊2019年10期)

张晓愉,楚晓亮,王曙曜[3](2019)在《基于EOS-ELM的高频地波雷达有效波高反演》一文中研究指出高频地波雷达(HFSWR)海面回波谱中包含海态信息,通常基于一阶谱和二阶谱特征信息分别建立拟合模型来反演有效波高,但是单独利用一阶和二阶谱信息来反演波高,会分别存在一阶谱能量饱和和二阶谱信噪比低的问题。本文基于集成在线顺序极限学习机(EOS-ELM)的方法,利用高频地波雷达数据,综合考虑一阶谱和二阶谱的特征信息来进行有效波高的反演。学习机能够有效选择一阶谱和二阶谱信息,使结果达到最优化,从而提高有效波高的反演精度。针对低海况的数据,本文通过分析确定波高分类阈值,将数据分段进行波高反演,进一步提高了波高反演的精度。(本文来源于《中国海洋大学学报(自然科学版)》期刊2019年S1期)

叶磊,王勇,杨强,邓维波[4](2019)在《基于对数行列式散度与对称对数行列式散度的高频地波雷达目标检测器》一文中研究指出高频地波雷达(HFSWR)利用电磁波绕射原理进行目标探测,具有超视距的特性。然而,探测距离的增加会使得雷达目标回波能量减弱,进而使得雷达探测能力下降。为了改善高频地波雷达的探测性能,该文提出了一种基于信息几何理论的局域联合矩阵恒虚警率(CFAR)检测器,利用信号在角度、多普勒速度和距离的多维信息进行检测;并使用对数行列式散度(LDD)和对称对数行列式散度(SLDD)代替黎曼距离(RD)作为距离度量。最后,实验结果验证了该文提出的检测器能够有效地改善雷达对目标的检测性能。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2019年08期)

蒋燕妮,陈泽宗,赵晨[5](2019)在《基于高频雷达二阶海洋回波的风速反演算法研究与应用》一文中研究指出基于高频电磁波与海洋表面的散射机制,以雷达二阶散射截面方程为理论依据。首先,进行了从高频雷达二阶海洋回波谱中反演饱和风速的算法理论近似,讨论算法运用的前提条件;其次进行了饱和风速与二阶谱峰频率的关系式推导;然后,利用高频地波雷达模拟海洋回波谱数据对算法进行了可行性验证,证明该算法特定风速范围内有较好的反演结果;最后,将算法应用于实测高频地波雷达海洋回波多普勒谱进行了饱和风速反演,并进行了反演结果分析与误差分析。结果分析表明:该算法在满足理论近似条件的前提下能有效提取海面饱和风速信息。(本文来源于《现代雷达》期刊2019年07期)

何康宁,尚尚[6](2019)在《高频地波雷达海杂波抑制方法研究综述》一文中研究指出高频地波雷达能够对海上目标实现超视距、全天候的探测,目前已经成为海上动目标检测的重要手段。但在复杂的海洋环境下,目标信号受海杂波影响较大,对海杂波进行有效抑制成为精确检测目标的关键。首先介绍高频地波雷达海杂波的形成机理,然后分别从对消类、小波变换类和子空间类叁个方面对海杂波抑制方法进行综述。最后对现有方法存在的不足进行总结并展望未来研究的方向。通过综述为高频地波雷达海杂波抑制提供重要参考。(本文来源于《遥测遥控》期刊2019年04期)

郑世浩,宁浩,梁广建,刘均[7](2019)在《OSMAR-S型高频地波雷达在南海北部遥测海表面流的数据检验》一文中研究指出为掌握OSMAR-S型高频地波雷达在南海北部遥测海表面流的误差分布情况,首先分析该型雷达测流的空间分布情况,发现在雷达连线中间区域存在盲区。将雷达测流数据与ADCP测流数据进行比对,中间区域流速误差小于其他区域。为得到更为全面的分析,对雷达测流数据进行潮流调和分析,计算得到潮流和余流,并分别与预报系统的潮流数据、气象站风场数据进行比对,在计算中采用快速Fourier变换进行数据滤波处理。结果显示在雷达电磁波覆盖的向外海一侧中间区域,特别是在与两雷达站夹角接近90°的区域,测流精度高于其他区域,并基于以上结论给出了雷达使用中的建议。(本文来源于《海洋技术学报》期刊2019年03期)

杨旭光[8](2019)在《高频地波雷达电离层回波机理及应用研究》一文中研究指出高频地波超视距雷达(HFSWR)利用3-30MHz频段垂直极化电磁波可沿海面绕射传播的物理特性,实现了对超地平线外海空目标的兼容探测,同时还具备海态遥感功能。然而雷达回波中的电离层回波往往占据大量距离-多普勒单元,并且常抬高目标检测基底,是影响雷达系统目标探测性能和海态遥感精度的关键因素,因此已有众多基于雷达信号处理的算法将电离层回波当作杂波抑制进行研究。电离层回波不仅与雷达参数有关,还与电离层本身独有的分布特性有关。很大程度上,电离层回波抑制技术取决于对其物理机制的理解,因此加深拓宽对电离层回波内在机理的科学认识,将有助于电离层回波抑制技术的突破,切实提升超视距雷达系统性能。另外电离层回波源自电离层对高频电磁波的散射,自然蕴含着电离层状态信息。HFSWR的多普勒分辨率较高,而且可长时间对电离层进行连续观测,故可探测到精细的电离层分布结构和扰动状态。本文拟以电离层回波作为有用信源,深入探索电离层回波产生的物理机制过程,建立电离层回波与等离子不规则体、行进式电离层扰动(Traveling ionospheric disturbances,TIDs)之间的数学模型,进而估计电离层特征参数,并对我国东海和渤海台风期间电离层扰动响应开展探索性研究。全文主要内容如下:1、研究分析电离层中最基础的化学反应机理及HFSWR联合垂测仪观测电离层回波特性。首先概述了电离层分层结构、大气成分和离子化学反应等电离层基本物理特性,尤其重点研究了描述离子损失过程基础机理的反应扩散偏微分方程组,对不同边界条件下的电子密度时空分布变化进行仿真。之后对威海HFSWR实际收发天线系统进行软件仿真,表明电离层回波传播路径与天线系统之间存在关联。最后基于HFSWR与垂测仪对电离层回波开展联合观测,深入分析HFSWR电离层回波可能存在天波后向散射传播路径、分裂为O、X特征波及随电子密度波动等分布特性,为后续电离层回波研究奠定基础。2、建立基于不规则体物理机制的HFSWR电离层广义距离方程。将电离层作为面目标与体目标,建立了HFSWR电离层回波距离探测方程,并基于高频相干散射原理对电离层RCS散射系数进行估计。之后对不同的电离层状态参数和雷达工作参数下的电离层回波功率谱进行仿真,并对不规则体空间分布进行估计。最后结合雷达实测数据对垂直反射路径E层不规则体电子密度、等离子体频率及漂移速度进行估计,并与IRI-2016模型进行比对分析。3、完善FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)/FMPCW(Frequency Modulated Pulsed Continuous Wave)体制下、后向散射传播路径电离层小尺度不规则体与HFSWR之间的数学模型。基于Walsh提出的电磁散射模型,首先拓展了FMCW/FMPCW信号体制下垂直向HFSWR电离层不规则体模型,并从数学的概率分布及电离层物理机制两个角度分别对电离层反射系数进行估计。其次,对FMCW/FMPCW斜向散射路径下电离层回波谱密度进行分析建模,并推导出中纬度斜向散射电离层不规则体相位谱密度的一般表达形式。通过全面深入的仿真,提炼出对HFSWR电离层回波强度和Doppler频移展宽起决定性作用的关键参数。最后,结合垂测仪观测数据,通过实测雷达数据估计斜向散射传播路径F层不规则体平均电子密度波动。4、基于HFSWR实测数据,开展台风与电离层的关联机理的探索性研究。首先建立FMCW/FMPCW信号体制下大尺度电离层行扰(Traveling ionospheric disturbances,TIDs)与HFSWR的理论模型。接着基于2016年东海强台风“鲇鱼”和2018年渤海台风“温比亚”期间HFSWR站实测数据,全面深入分析电离层回波在距离域、时域和Doppler域的分布特征,并观测到电离层回波时频分布中准周期正弦“S”型的TIDs特征形态,这与地球物理学对认为台风激发的重力波上传至电离层引起TIDs,以及大气结构中对流层-平流层-中间层-电离层之间可能存在耦合联动效应的物理机制研究结论一致。并且还发现台风期间HFSWR电离层回波的Doppler特性非常显着,在Doppler单元呈现“条形”均匀展宽分布形态;在台风临近距离,反而不易观测到电离层结构扰动等分布规律。本文研究成果有望加深对HFSWR电离层回波机理的科学认识,量化电离层不规则体与TIDs对HFSWR的影响,为电离层杂波抑制技术及最优工作频率选取提供新的关键理论支撑,提供新的电离层探测技术途径,并拓宽加深对地球物理现象内在关联科学规律的理解,具有重要实际工程意义和较高的自然科学研究价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

宋和晏[9](2019)在《天发船收高频雷达目标状态估计方法研究》一文中研究指出天发船收高频雷达是一种天波-地波混合体制的新型雷达,该雷达兼具天波雷达、地波雷达和舰载雷达的优点,具有超视距探测、隐身目标探测、超低空探测的优势,因此研究天发船收高频雷达具有重要的战略意义。目标状态估计是天发船收高频雷达数据处理的重要组成部分,在数据处理的过程中起着重要的作用,状态估计算法的性能决定着滤波精度和航迹跟踪效果。本课题针对天发船收高频雷达的工作特点研究该雷达体制下的目标状态估计方法。通过对比分析现有的各种非线性滤波器的优劣并加以改进,选择出适合该雷达体制的滤波器,并将其应用在已有的一些航迹起始算法和数据互联算法中,通过仿真实验验证滤波器在应用中的使用效果。本课题主要内容包括以下几个部分:首先,根据天发船收高频雷达建立了系统模型,包括目标状态模型和量测模型。根据该雷达工作原理建立了基于平面坐标系的天发船收高频雷达的量测模型,给出了目标状态向量与量测向量在该量测模型下的相互转换公式,并推导了滤波器初值的赋值方法。其次,研究了天发船收高频雷达对非机动目标的状态估计方法。应用CMKF、1阶EKF、2阶EKF、UKF、CKF、PF和UPF分析天发船收高频雷达量测方程的非线性,对比各个滤波器在天发船收高频雷达下的滤波性能,选择适合非机动目标跟踪的最优滤波器。接着,研究了天发船收高频雷达对机动目标的状态估计方法。应用VQEKF、VQUKF、IMMUKF以及本课题提出的AQCKF、AQEKF、IMMAQEKF对机动目标进行跟踪滤波,对比评价各个滤波器在天发船收高频雷达体制下的滤波性能。结合对非机动目标研究的结论,选择出在机动目标与非机动目标的条件下均表现良好的滤波器。最后,将选择出的滤波器应用在逻辑法航迹起始算法、NNSF、PDA中,初步验证此滤波器在该体制雷达中的性能。同时,改进了逻辑法航迹起始算法,通过仿真验证了该改进算法的性能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

杨楠[10](2019)在《高频地波雷达双站定位》一文中研究指出雷达信号处理领域中的定位问题一直以来都是各国科学家争相研究的热点问题,在各种军事活动以及生活的方方面面中都可以看到定位技术的应用,定位技术的应用对军事力量的提高和生活的便利起到了很大的积极作用。高频地波雷达以其超视距探测的特性和超长的监测时间逐渐成为国内外学者争相研究的重点问题。因此,本课题结合高频地波雷达的特性研究在双站高频地波雷达背景下目标的定位问题。深入研究了直接定位和间接定位这两大类定位算法,并详细的研究了在多目标定位时无法避免的匹配问题。本文首先详细研究了间接定位算法的基本思想和原理,包括:传统的角度定位算法、简单定位算法、权重定位算法、泰勒级数定位算法和两种新的间接定位算法,基于特征值分解的定位算法和基于先验信息的定位算法。间接定位算法由两部分组成,第一部分需先进行中间参量的测量,第二部分将中间参量与不同的定位算法结合起来进行定位。采用不同的参数估计算法和定位算法的组合即可构成不同的间接定位算法,因此,间接定位算法种类繁多,被广泛的应用于目标定位的各个领域。最后通过仿真实验对各个算法的性能进行了比较和分析。其次,本文对直接定位算法进行了深入的研究,包括:直接位置估计算法(DPD算法)、空时向量定位算法(LOST算法)、直接目标定位算法(DTL算法)。由于直接定位算法经过对雷达接收的回波信号进行处理后直接给出目标位置的估计结果,无需像间接定位算法那样需中间参量的传输,避免了传输过程中噪声或干扰的引入,在提高定位效率的同时提高了定位算法的性能。并对不同的算法进行仿真实验,根据实验结果对算法的性能及适用条件进行了分析。最后,研究了多目标定位问题中的匹配问题,对多目标快速定位算法和自动匹配定位算法的基本原理进行了详细的分析,并对两个算法解决匹配问题的核心思想进行了深入研究。最后通过仿真实验对算法的性能进行了比较和分析。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

高频雷达论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

高频地波雷达回波信号的频谱主要由一阶峰与二阶谱构成,而这些频谱中蕴含着丰富的海况信息,因此分离其频谱具有重要的理论和现实意义。利用高频地波雷达信号的一阶峰与二阶谱信号的独立性,分别建立不同阶次的自回归(AR)模型。为了估计对应于一阶峰和二阶谱的AR模型阶数和参数,首先利用自适应原子分裂算法对回波谱进行稀疏估计,得到一阶峰与二阶谱的混合特征根及其由特征根构成的自相关函数的系数;然后,利用特征根的组合构成两个自回归模型,分别计算对应模型的由特征根表示的自相关函数的系数,并将所得到特征根表示的自相关系数逐一进行对比,当所有的特征根表示的自相关系数都近似相等时,则实现对一阶峰和二阶谱的分离;最后,模拟数据及真实的高频地波雷达回波谱信号分离计算验证了该方法的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高频雷达论文参考文献

[1].蔡佳佳,曾玉明,周浩,文必洋.基于人工神经网络的高频雷达风速反演[J].海洋学报.2019

[2].程浩,马家园,刘国庆.基于双AR模型的高频地波雷达信号分离算法[J].现代雷达.2019

[3].张晓愉,楚晓亮,王曙曜.基于EOS-ELM的高频地波雷达有效波高反演[J].中国海洋大学学报(自然科学版).2019

[4].叶磊,王勇,杨强,邓维波.基于对数行列式散度与对称对数行列式散度的高频地波雷达目标检测器[J].电子与信息学报.2019

[5].蒋燕妮,陈泽宗,赵晨.基于高频雷达二阶海洋回波的风速反演算法研究与应用[J].现代雷达.2019

[6].何康宁,尚尚.高频地波雷达海杂波抑制方法研究综述[J].遥测遥控.2019

[7].郑世浩,宁浩,梁广建,刘均.OSMAR-S型高频地波雷达在南海北部遥测海表面流的数据检验[J].海洋技术学报.2019

[8].杨旭光.高频地波雷达电离层回波机理及应用研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[9].宋和晏.天发船收高频雷达目标状态估计方法研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[10].杨楠.高频地波雷达双站定位[D].哈尔滨工业大学.2019

论文知识图

(a)距离-世界时的速度分布,灰色区...均匀各向异性介质中包含磁场方向的波...电离层回波平均谱宽的日变化;图5.52008年和2009年Han雷达波束9的电离层...年和2009年Han雷达波束9的电离层...(a)由斜距和仰角决定的回波实高模型

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