单站高频雷达飞机目标探测的相关研究

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作者 刘赣 田应伟 +1 位作者 文必洋 马盛波 《太赫兹科学与电子信息学报》 2025年第5期502-508,共7页

为拓展紧凑型高频地波雷达(HFGWR)的应用领域,针对单站紧凑型HFGWR探测飞机目标的场景进行研究。通过探讨高速目标对距离谱和多普勒谱的影响及获取高速目标的速度和距离信息所面临的挑战,推导出线性调频中断连续波(FMICW)波形参数设计... 为拓展紧凑型高频地波雷达(HFGWR)的应用领域,针对单站紧凑型HFGWR探测飞机目标的场景进行研究。通过探讨高速目标对距离谱和多普勒谱的影响及获取高速目标的速度和距离信息所面临的挑战,推导出线性调频中断连续波(FMICW)波形参数设计的约束条件,并针对长、短相干积累时间,分别设计了相应的波形参数进行数值仿真。研究表明,在长积累时间条件下,采用广义Radon傅里叶变换(GRFT)方法消除距离和多普勒频率的徙动,实现了目标能量的有效积累和运动参数的精确估计;在短积累时间条件下,通过时频分析结合贪婪算法,先估算目标的运动参数,再对距离慢时间信号进行补偿,显著提升了目标信噪比。通过理论推导和数值仿真,验证了单站紧凑型HFGWR探测高速目标的可行性,并为后续的实地测试奠定了理论基础。 展开更多

关键词 紧凑型高频雷达(HFGWR) 飞机目标 广义Radon傅里叶变换(GRFT) 时频分析 线性调频中断连续波(FMICW)

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便携式高频地波雷达东海表面流探测试验 被引量：18

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作者 文必洋 李自立 +5 位作者 周浩 石振华 吴世才 王晓亮 杨华 李四明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2778-2782,共5页

便携式高频地波雷达系统(OSMAR-S)采用了线性中断调频连续波体制和单极子/交叉环紧凑型天线阵,通过双站合成得到海洋表面矢量流.2007年11月在洋山海域进行了OSMAR-S与其他海洋测量设备的表面流现场探测对比验证试验.试验采用了构成二个... 便携式高频地波雷达系统(OSMAR-S)采用了线性中断调频连续波体制和单极子/交叉环紧凑型天线阵,通过双站合成得到海洋表面矢量流.2007年11月在洋山海域进行了OSMAR-S与其他海洋测量设备的表面流现场探测对比验证试验.试验采用了构成二个断面的五个定点和运用漂流浮标的一个动点同时进行的对比监测方式.试验结果表明了OSMAR-S系统的表面流测量效果与其他海洋测量设备的一致性. 展开更多

关键词 便携式高频地波雷达 海洋表面流 比测 相关系数

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便携式高频地波雷达东海洋山海域探测深度试验 被引量：13

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作者 文必洋 李自立 +5 位作者 周浩 石振华 吴世才 王晓亮 杨华 李四明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期998-1002,共5页

为了验证采用紧凑型接收天线的便携式高频地波雷达系统(OSMAR-S)的探测性能,于2007年11月在洋山海域进行了OSMAR-S与其他海洋测量设备的现场探测对比验证试验。试验设计了定点固定水深测量与坐底剖面测量相结合的连续现场对比监测方式,... 为了验证采用紧凑型接收天线的便携式高频地波雷达系统(OSMAR-S)的探测性能,于2007年11月在洋山海域进行了OSMAR-S与其他海洋测量设备的现场探测对比验证试验。试验设计了定点固定水深测量与坐底剖面测量相结合的连续现场对比监测方式,把雷达获得的表面流探测数据与其他设备得到的不同深度的海流观测数据进行对比。通过试验数据分析,OSMAR-S系统的探测深度和精度都得到了验证,能够满足实时监测海洋表面流的需要。同时试验也填补了高频雷达探测深度没有试验验证的空白。 展开更多

关键词 高频地波雷达 海洋表面流 比测 探测深度

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高频地波雷达射频干扰抑制新算法的研究 被引量：4

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作者 文必洋 韩金柱 +1 位作者 周企豪 李艳 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期639-646,共8页

针对高频地波雷达易受到其他设备发射的高频信号干扰的问题,通过分析射频干扰与有效目标信号在雷达回波中的表现形式及其在雷达距离多普勒谱图中出现区域的差异,运用多重信号分类算法估计射频干扰的频率和方位角子空间,利用子空间投影... 针对高频地波雷达易受到其他设备发射的高频信号干扰的问题,通过分析射频干扰与有效目标信号在雷达回波中的表现形式及其在雷达距离多普勒谱图中出现区域的差异,运用多重信号分类算法估计射频干扰的频率和方位角子空间,利用子空间投影的方法分别在频率和方位角上分解射频干扰信号和有用目标回波信号,之后从原信号中减去射频干扰分量,从而实现射频干扰抑制的目的.仿真结果与实测数据的处理结果都表明:该算法可以有效抑制射频干扰. 展开更多

关键词 高频地波雷达 射频干扰抑制 MUSIC算法 子空间分解

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超高频雷达海洋表面流的探测结果与分析 被引量：3

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作者 文必洋 李艳 +1 位作者 侯义东 杨静 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期941-947,共7页

近岸海域地形、海流复杂,而超高频雷达系统具有较高距离分辨率、小发射功率的特点,波长介于高频电磁波和微波之间,能同时提取海浪毛细波与重力波信息,与波浪作用比较敏感,能实现近海海洋动力参数的精细测量.不同于高频雷达回波谱,超高... 近岸海域地形、海流复杂,而超高频雷达系统具有较高距离分辨率、小发射功率的特点,波长介于高频电磁波和微波之间,能同时提取海浪毛细波与重力波信息,与波浪作用比较敏感,能实现近海海洋动力参数的精细测量.不同于高频雷达回波谱,超高频雷达回波中一阶峰、二阶峰展宽严重并混叠在一起,难以划分一阶峰区域,因此,文中系统设计采用数字波束形成进行流速方位提取.雷达反演的流速结果与浮标数据的相关系数为0.88,但是均方根误差很大.通过分析,得出海洋表面流速不仅受到潮汐效应、地球自转的影响,当地风速在很大程度上也会影响表面流速的结论. 展开更多

关键词 超高频雷达 径向流速 海洋回波 数字波束形成 风速

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多站高频地波雷达目标检测研究 被引量：4

6

作者 文必洋 石阳升 +1 位作者 杨静 王若琨 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期535-541,548,共8页

为了研究采用紧凑型接收天线的便携式高频地波雷达的目标检测性能并检验组网的可行性,于2013年底在渤海海域进行了雷达组网试验,并将获取的数据与船舶自动识别系统的数据进行了对比.对比结果表明:单站条件下目标漏检的情况经常发生,导... 为了研究采用紧凑型接收天线的便携式高频地波雷达的目标检测性能并检验组网的可行性,于2013年底在渤海海域进行了雷达组网试验,并将获取的数据与船舶自动识别系统的数据进行了对比.对比结果表明:单站条件下目标漏检的情况经常发生,导致检测概率很低.而通过双站数据融合,可以将检测概率提高10~20个百分点,多数情况下,联合检测概率都超过了50%,最高时更是达到了80%,初步验证了便携式高频地波雷达组网探测目标的可行性. 展开更多

关键词 高频地波雷达 船舶自动识别系统 雷达组网 目标检测 雷达视角

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高频地波雷达空域射频干扰抑制算法 被引量：2

7

作者 文必洋 韩金柱 +1 位作者 周企豪 李艳 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期132-137,共6页

在射频干扰抑制算法与空间谱估计的基础上,提出一种利用射频干扰方位角信息对高频地波雷达所受干扰进行抑制的算法:雷达采样数据做过第1次傅里叶变换之后,首先运用多重信号分类算法估计射频干扰的方位角信息,获得其信号空间;然后运用空... 在射频干扰抑制算法与空间谱估计的基础上,提出一种利用射频干扰方位角信息对高频地波雷达所受干扰进行抑制的算法:雷达采样数据做过第1次傅里叶变换之后,首先运用多重信号分类算法估计射频干扰的方位角信息,获得其信号空间;然后运用空间分解技术将雷达回波信号在该空间上分解得到干扰分量;最后从原数据中减去干扰分量以达到抑制干扰的目的.运用该算法进行大量实测数据的射频干扰抑制,均取得了较好的效果. 展开更多

关键词 射频干扰抑制 多重信号分类算法 空间分解 高频地波雷达

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脉冲压缩雷达距离旁瓣的消除 被引量：1

8

作者 文必洋 侯杰昌 +1 位作者 吴世才 杨子杰 《电波科学学报》 EI CSCD 1998年第4期423-427,共5页

由于伪随机码的非正交互相关特性，用m序列的伪随机码进行相位调制的脉冲压缩雷达会产生距离旁瓣。多目标情况下，距离旁瓣的影响不能忽略。分析发现这种距离旁瓣干扰可以作为系统性干扰对待，通过扣除这种系统性干扰，可以完全消除距... 由于伪随机码的非正交互相关特性，用m序列的伪随机码进行相位调制的脉冲压缩雷达会产生距离旁瓣。多目标情况下，距离旁瓣的影响不能忽略。分析发现这种距离旁瓣干扰可以作为系统性干扰对待，通过扣除这种系统性干扰，可以完全消除距离旁瓣的干扰。 展开更多

关键词 雷达 距离旁瓣 脉冲压缩技术

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亚帆赛间便携式高频地波雷达的海态观测 被引量：16

9

作者 周浩 文必洋 +3 位作者 吴世才 石振华 景玉山 李四明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期293-300,364,423,共10页

2010年汕尾亚运会帆船赛期间,便携式高频地波雷达OSMAR-S作为一种重要的海态监测手段在汕尾海域进行观测,为保障亚帆赛顺利举行提供海洋气象服务。雷达获取了汕尾海域近1个月连续的流速、流向、浪高、浪周期、风向和风速等数据,并与海... 2010年汕尾亚运会帆船赛期间,便携式高频地波雷达OSMAR-S作为一种重要的海态监测手段在汕尾海域进行观测,为保障亚帆赛顺利举行提供海洋气象服务。雷达获取了汕尾海域近1个月连续的流速、流向、浪高、浪周期、风向和风速等数据,并与海监船搭载的海流计与测风仪以及现场布放浮标实测的数据进行了对比。对比结果表明:雷达与现场海洋仪器的观测数据较为吻合,初步验证了OSMAR-S探测近海海态特别是风浪参数的能力。 展开更多

关键词 高频地波雷达 浪高 浪周期 风速 风向 现场对比 便携式

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基于ADF4360-7的宽带雷达信号源设计 被引量：12

10

作者 沈伟 文必洋 +2 位作者 马志刚 王才军 严卫东 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第8期39-42,共4页

通过分析数字直接合成技术(DDS)和锁相环技术(PLL)的各自性能特点,介绍了一种采用DDS输出的低频段线性调频信号作为PLL激励源的方案来产生高频段线性调频信号,并指出了设计中需要注意的事项。在该系统中采用AD I公司新推出的芯片ADF436... 通过分析数字直接合成技术(DDS)和锁相环技术(PLL)的各自性能特点,介绍了一种采用DDS输出的低频段线性调频信号作为PLL激励源的方案来产生高频段线性调频信号,并指出了设计中需要注意的事项。在该系统中采用AD I公司新推出的芯片ADF4360-7芯片设计锁相环路,ADF4360系列芯片内部集成了VCO,这是ADF4360的一大新的特点。通过该系统实现的宽带雷达信号作为UHF雷达的信号源,其输出频率范围为590.769 MHz^609.231 MHz。 展开更多

关键词 宽带雷达信号 ADF4360—7芯片 锁相环 直接频率合成

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基于恒虚警的高频地波雷达低速目标检测研究 被引量：10

11

作者 雷志勇 文必洋 +3 位作者 彭念 倪菁 黄银河 陈希信 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期774-778,789,共6页

海杂波背景下的高频地波雷达低速移动目标检测比较复杂,单独运用某种检测方法往往无法有效检测目标且导致很高的虚警概率。基于目标在距离多普勒谱图上的特征,提出了结合峰值检测技术、并同时在频域的多普勒向和距离向进行恒虚警检测的... 海杂波背景下的高频地波雷达低速移动目标检测比较复杂,单独运用某种检测方法往往无法有效检测目标且导致很高的虚警概率。基于目标在距离多普勒谱图上的特征,提出了结合峰值检测技术、并同时在频域的多普勒向和距离向进行恒虚警检测的三级目标检测方案,进而利用不同海态等级下的模拟海杂波对该三级目标检测方案的性能进行仿真分析,仿真结果均符合理论上的整体虚警率分析并得到了较高的检测概率。最后该方法成功用于武汉大学的OSMAR高频地波雷达的目标实验数据,显示了较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 高频地波雷达 恒虚警技术 峰值检测 仿真分析 三级目标检测方案

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用水平天线消除天波干扰的算法研究 被引量：14

12

作者 杨俊 文必洋 +1 位作者 吴世才 高火涛 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第2期176-181,共6页

天波电台干扰导致探测距离下降是高频地波探海雷达面临的主要问题 ,虽然用水平天线能够消除天波干扰 ,但要消除多个干扰需要使用多根水平天线 ,这在海边有限的场地条件下是不可行的。基于对干扰特性的分析 ,提出了一种将水平天线的信号... 天波电台干扰导致探测距离下降是高频地波探海雷达面临的主要问题 ,虽然用水平天线能够消除天波干扰 ,但要消除多个干扰需要使用多根水平天线 ,这在海边有限的场地条件下是不可行的。基于对干扰特性的分析 ,提出了一种将水平天线的信号两次混频、在时域分段滤波的新算法 ,可以用较少的水平天线消除多个干扰 ,理论和仿真证明了算法的有效性 ,从而为在有限场地条件下 ,用水平天线消除天波干扰的工程应用提供了实现方案。 展开更多

关键词 天波干扰 水平天线 多普勒谱 干扰特性 高频地波探海雷达

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应用时频分析进行高频雷达射频干扰抑制 被引量：9

13

作者 周浩 文必洋 +1 位作者 吴世才 刘晓峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1546-1548,共3页

射频干扰是困扰高频雷达工作的难题之一 .本文基于雷达基带采样信号中射频干扰和有用目标信号的时频分布的差异 ,提出了一种新的射频干扰抑制方法 .将该方法应用于高频地波雷达的回波信号处理中 ,能有效地抑制射频干扰却不损失目标信号 ... 射频干扰是困扰高频雷达工作的难题之一 .本文基于雷达基带采样信号中射频干扰和有用目标信号的时频分布的差异 ,提出了一种新的射频干扰抑制方法 .将该方法应用于高频地波雷达的回波信号处理中 ,能有效地抑制射频干扰却不损失目标信号 ,从而使回波距离 多普勒谱的质量得到改善 ,大大提高了系统的抗干扰能力 .该方法也可视为自动实时选频系统的一种软实现 . 展开更多

关键词 高频雷达 射频干扰 时频分析 线性调频

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高频地波雷达抑制瞬态干扰研究 被引量：14

14

作者 黄亮 文必洋 邓巍 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第2期166-170,共5页

高频地波雷达探测海洋状况和跟踪移动目标时 ,由于所处的高频段电磁环境极其恶劣 ,各种瞬态干扰会严重影响雷达的探测效果。对线性调频体制下雷达回波信号的处理进行了分析 ,讨论了抑制瞬态干扰的方法。构造了Hankel矩阵进行SVD分解[7]... 高频地波雷达探测海洋状况和跟踪移动目标时 ,由于所处的高频段电磁环境极其恶劣 ,各种瞬态干扰会严重影响雷达的探测效果。对线性调频体制下雷达回波信号的处理进行了分析 ,讨论了抑制瞬态干扰的方法。构造了Hankel矩阵进行SVD分解[7] 来抑制海杂波的影响 ,利用小波变换在距离时间序列上检测出瞬态干扰 ,在此基础上 ,使用基于最小二乘格形 (LSL)自适应算法来恢复多普勒信号 ,抑制了瞬态干扰对雷达的影响。实测数据表明 ,它可有效地提高了高频地波雷达抗瞬态干扰的能力。 展开更多

关键词 高频地波雷达 瞬态干扰 SVD 小波变换 LSL 最小二乘格形自适应算法

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高频地波雷达的电离层杂波识别新试验 被引量：9

15

作者 沈伟 文必洋 +2 位作者 李自立 黄晓静 杨静 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,22,共6页

为了验证电离层杂波干扰的存在及研究其对高频地波雷达性能的影响,武汉大学电波传播实验室在浙江舟山东沙试验基地利用高频地波雷达完成了电离层杂波干扰识别新试验。试验采取改变地波雷达发射天线结构即改变发射天线的波束指向,使得电... 为了验证电离层杂波干扰的存在及研究其对高频地波雷达性能的影响,武汉大学电波传播实验室在浙江舟山东沙试验基地利用高频地波雷达完成了电离层杂波干扰识别新试验。试验采取改变地波雷达发射天线结构即改变发射天线的波束指向,使得电磁波垂直向上发射,进行电离层垂直探测试验;同时也有部分能量向海洋传播,从而获得海面Bragg散射回波。与此相对应地采用垂直极化的三元八木天线向海洋表面发射电磁波,同时获取海洋回波与电离层杂波。详细介绍了试验过程并对实测结果进行了初步分析,并介绍了新近研制的便携式高频地波雷达OSMAR-S的系统结构及其工作参数。 展开更多

关键词 高频雷达 电离层垂直探测 电离层干扰

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基于时频分析的高频雷达目标检测与定向 被引量：5

16

作者 周浩 文必洋 +1 位作者 吴世才 马志刚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2265-2268,共4页

针对宽波束高频雷达对非平稳目标探测的问题,提出了一种新的基于线性时频分析的目标检测与定向方法,即先从时频面上检测出目标的时频脊,然后沿脊线对线性时频表示采样形成阵列快拍,进行空间谱估计.分析了目标横向运动对空间谱估计的影响... 针对宽波束高频雷达对非平稳目标探测的问题,提出了一种新的基于线性时频分析的目标检测与定向方法,即先从时频面上检测出目标的时频脊,然后沿脊线对线性时频表示采样形成阵列快拍,进行空间谱估计.分析了目标横向运动对空间谱估计的影响,提出了横向运动补偿及目标时变方位和横向速度估计的方法.雷达实测数据处理表明,本文方法能有效地应用于宽波束高频雷达对非平稳目标的探测中. 展开更多

关键词 高频雷达 时频分析 定向 横向速度

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修正MUSIC算法对非线性阵列适用性的讨论 被引量：9

17

作者 石新智 王高峰 文必洋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期147-149,共3页

以三个单极子组成的均匀线性阵和三个单极子 \交叉环组成的非线性阵为例 ,通过使用MMUSIC算法分别对他们接收到的包含两个目标的模拟海杂波数据进行处理后提取的目标到达角参数是否正确 ,检验MMUSIC算法对非线性天线阵的适用性 ,得出MMU... 以三个单极子组成的均匀线性阵和三个单极子 \交叉环组成的非线性阵为例 ,通过使用MMUSIC算法分别对他们接收到的包含两个目标的模拟海杂波数据进行处理后提取的目标到达角参数是否正确 ,检验MMUSIC算法对非线性天线阵的适用性 ,得出MMUSIC算法对均匀线性阵适用 ,对非线性阵列不适用的结论 ,并分析了原因 . 展开更多

关键词 MMUSIC算法 非均匀线性阵 单极子、交叉环阵列

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高频地波雷达中电离层杂波的时频特征 被引量：8

18

作者 周浩 文必洋 吴世才 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期394-398,共5页

高频地波雷达中的电离层杂波通常可分为聚集区和扩展区,聚集区杂波对应于经电离层直接反射的回波,距离扩展较小,表现为单(或多)分量调幅-调频(AM-FM)信号;扩展区对应于复杂混合路径的回波,具有较大的距离域和时频域扩展。电离层聚集区... 高频地波雷达中的电离层杂波通常可分为聚集区和扩展区,聚集区杂波对应于经电离层直接反射的回波,距离扩展较小,表现为单(或多)分量调幅-调频(AM-FM)信号;扩展区对应于复杂混合路径的回波,具有较大的距离域和时频域扩展。电离层聚集区杂波在距离上的相关性明显高于正常海洋回波,而扩展区杂波的距离相关性则相对较弱。利用雷达杂波的时频特征,可以对电离层聚集区回波进行时频面掩模处理抑制强杂波,或利用相邻距离元上的回波信号进行杂波对消。雷达实测数据处理结果表明上述分析和杂波抑制方法是有效的。 展开更多

关键词 高频地波雷达 电离层杂波 时频分析 对消

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基于特征分解的高频地波雷达抗射频干扰研究 被引量：14

19

作者 邓巍 文必洋 周浩 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第5期565-568,612,共5页

高频地波雷达工作在短波波段 ,回波信号容易受到各种射频干扰的影响 ,恶化系统的性能。本文就线性调频体制下 ,窄带射频干扰进入线性调频雷达接收机 ,经过混频后形成线性调频干扰的情况进行了分析 ,指出窄带射频干扰经过距离分离处理和... 高频地波雷达工作在短波波段 ,回波信号容易受到各种射频干扰的影响 ,恶化系统的性能。本文就线性调频体制下 ,窄带射频干扰进入线性调频雷达接收机 ,经过混频后形成线性调频干扰的情况进行了分析 ,指出窄带射频干扰经过距离分离处理和多普勒处理后 ,会在多个距离元的多普勒谱上形成同一频率的谱峰 ,这些谱峰之间有很强的相关性 ,可以通过特征分解的办法加以去除。 展开更多

关键词 高频地波雷达 射频干扰 特征分解

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基于自适应对消法检测一阶Bragg峰内目标的研究 被引量：8

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作者 雷志勇 文必洋 程丰 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期365-370,共6页

高频地波雷达过强的一阶海洋回波不利于海面低速移动目标的检测,宽波束雷达一阶峰的展宽更是增大了目标检测的速度盲区范围。分析了单一海流情况下宽波束雷达一阶Bragg峰展宽的原因,正负一阶峰的包络相关性,并利用这种包络相关性通过正... 高频地波雷达过强的一阶海洋回波不利于海面低速移动目标的检测,宽波束雷达一阶峰的展宽更是增大了目标检测的速度盲区范围。分析了单一海流情况下宽波束雷达一阶Bragg峰展宽的原因,正负一阶峰的包络相关性,并利用这种包络相关性通过正负一阶峰的自适应对消来检测可能落入一阶峰的目标,模拟数据的处理和实测数据的验证表明这种方法是有效的。 展开更多

关键词 高频地波雷达 一阶峰 目标检测 自适应对消

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