空間超分辨技術(shù)在艦載OTHR信號分辨與定位中的應(yīng)用.pdf

1、艦載OTHR(Over The Horizon Radar)在海上艦船作業(yè)和信號探測等方面,具有廣闊的應(yīng)用空間,成為各國目前爭先研究的焦點。艦載OTHR信號分辨和檢測的過程中,必須要面對海上復雜的電磁環(huán)境,主要影響因子就是強海雜波帶來的干擾。目前的艦載OTHR的信號檢測方法就是通過二維FFT獲得回波信號的多普勒頻譜圖。由于 Bragg諧振散射,一階海雜波將在回波信號的多普勒頻譜圖中形成一階 Bragg峰,在雷達平臺靜止時,其成尖銳的對稱

2、的譜峰。雷達平臺的運動,將會在雷達接收天線的波束方向上引入不同方位的一階海雜波,它們具有不同的多普勒頻移,一階 Bragg峰被展寬。展寬的一階 Bragg峰將覆蓋大部分的低速艦船目標的檢測區(qū),使得艦載OTHR無法從回波信號的多普勒頻譜圖中檢測和分辨出目標信號。因此,如何從展寬的一階海雜波中分辨和檢測出目標信號是目前艦載OTHR研究必須要攻克的技術(shù)難題和研究的重點。
　　除了展寬的一階海雜波外,艦載OTHR在進行信號檢測和分辨還要面

3、對的應(yīng)用背景主要來源于兩方面。一是海面上多徑效應(yīng)的廣泛存在,形成相干信源。另外,二階海雜波和大氣噪聲構(gòu)成了海面檢測的主要噪聲背景,在被接收天線陣列接收時,就形成了陣元間空間相關(guān)的色噪聲。
　　本文將根據(jù)艦載OTHR的幾何探測模型,推導動態(tài)點目標回波信號和一階海雜波的多普勒頻率,并在此基礎(chǔ)上建立艦載OTHR的接收信號陣列模型。仿真驗證了所建立的模型的正確性,同時也比較不同雷達平臺運動速度下的一階海雜波譜的展寬。
　　通過建立的

4、回波信號模型,本文推證了在同一多普勒分辨單元的一階海雜波和目標回波信號具有不同的到達方位角。因此,可以應(yīng)用空間超分辨的算法獲得回波信號的空間譜圖,測得目標回波信號的到達方位角,從而在空域?qū)⒒夭繕诵盘枏恼箤挼囊浑A海雜波譜中分辨和檢測出來。
　　本文對理想情況下艦載OTHR回波信號進行處理,結(jié)果表明了空間超分辨算法在對艦載OTHR進行目標定位和分辨時的可行性。進一步對相干信源和空間相關(guān)的色噪聲進行處理時,都出現(xiàn)了目標缺失和造成較大的