高频天波返回散射回波谱实验研究 被引量：21

1

作者 焦培南 凡俊梅 +3 位作者 吴海鹏 孙广俊 李铁成 鲁转侠 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第6期643-648,共6页

用中国电波传播研究所高频天波返回散射探测站进行的我国首次陆地 /海洋回波谱的实验研究 ,其中包括自行研制的实验设备 ,实验结果。介绍了获得海洋回波谱的信号处理方法 ,并由海洋回波Doppler谱计算了电离层状参数和风向、海流等海洋... 用中国电波传播研究所高频天波返回散射探测站进行的我国首次陆地 /海洋回波谱的实验研究 ,其中包括自行研制的实验设备 ,实验结果。介绍了获得海洋回波谱的信号处理方法 ,并由海洋回波Doppler谱计算了电离层状参数和风向、海流等海洋状态参数。 展开更多

关键词 高频天波返回散射 海洋回波Doppler谱 风向 洋流

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利用返回散射系统监测海洋回波 被引量：25

2

作者 孙广俊 齐东玉 李铁成 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1334-1337,共4页

本文对用电离层返回散射探测系统监测海洋回波做了详细的描述,给出了该探测系统的基本结构及海洋回波的信号处理方法,并对获得的实验数据进行了分析,通过与Barrick关于Doppler频移的公式进行了比较,验证了本次实验结果的正确性与该探测... 本文对用电离层返回散射探测系统监测海洋回波做了详细的描述,给出了该探测系统的基本结构及海洋回波的信号处理方法,并对获得的实验数据进行了分析,通过与Barrick关于Doppler频移的公式进行了比较,验证了本次实验结果的正确性与该探测系统监测海洋回波的可行性. 展开更多

关键词 返回散射探测系统 脉冲压缩 海洋回波 谱分析

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利用高频天波返回散射反演电离层水平不均匀结构 被引量：5

3

作者 冯静 倪彬彬 +3 位作者 赵正予 柳文 蔚娜 娄鹏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3135-3147,共13页

高频天波返回散射探测作为重要的电离层探测手段,能够实现遥远区域电离层空间上的连续监测,探测获取的返回散射扫频电离图显示了探测频率-群路径-回波能量三者之间的关系.由于电离图包含了探测路径上的电离层状态信息,通过对其反演可以... 高频天波返回散射探测作为重要的电离层探测手段,能够实现遥远区域电离层空间上的连续监测,探测获取的返回散射扫频电离图显示了探测频率-群路径-回波能量三者之间的关系.由于电离图包含了探测路径上的电离层状态信息,通过对其反演可以实时获取大面积范围的电离层参数.本文提出了一种基于解空间约束的返回散射前沿反演算法,能够重构电离层水平不均匀结构.针对反演非线性问题,采用Newton-Kontorovich方法进行求解,同时又引入了求解不适定问题的Tikhonov正则化方法,有益于解的稳定性和唯一性.利用模拟数据和实测数据分别对本文建立的算法进行了验证,并与Fridman和Fridman于1994年提出的反演方法进行了对比.结果表明,本文算法反演结果稳定,对返回散射前沿判读误差不敏感,与Fridman和Fridman 1994年方法相比,本文方法对电离层局部精细结构反演更加准确,具有较高的反演精度.本文提出的算法不但能够反演白天和夜间这种电离层较平稳时期的电离层状态,而且对于日出/日落时段等电子浓度分布变化较快情形下的电离层,也有很好的反演效果,表明了该算法在处理复杂多变的实际探测的返回散射电离图中的应用价值. 展开更多

关键词 返回散射 电离图 电离层 反演 重构 不均匀

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返回散射电离图传播模式的自动识别方法 被引量：11

4

作者 冯静 齐东玉 +2 位作者 李雪 王世凯 李川川 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期188-194,共7页

提出了返回散射电离图传播模式的自动识别方法.介绍的方法仅基于返回散射电离图本身,结合电离层传播机理,无须人工干预,自动识别出一幅返回散射电离图存在哪几个反射层(E层、Es层和F层)的回波,根据层数采用不同的算法提取各个层的回波前... 提出了返回散射电离图传播模式的自动识别方法.介绍的方法仅基于返回散射电离图本身,结合电离层传播机理,无须人工干预,自动识别出一幅返回散射电离图存在哪几个反射层(E层、Es层和F层)的回波,根据层数采用不同的算法提取各个层的回波前沿.最后,又提出了利用垂测和斜测电离图辅助判读返回散射电离图的方法,能够提高返回散射电离图模式识别和前沿提取的正确率,具有较好的应用前景. 展开更多

关键词 返回散射 电离图 反射层 识别

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返回散射电离图智能判读 被引量：11

5

作者 李雪 冯静 +1 位作者 邓维波 焦培南 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期534-537,610,共5页

给出了一套完整的返回散射电离图智能判读算法,并在某返回散射探测系统中成功应用。利用返回散射电离图的距离和频率相关性,采用能量对比拉伸、低通频域滤波,连通域等算法去噪;依据干扰信号的时域统计特性,进行干扰抑制等图形预处理得... 给出了一套完整的返回散射电离图智能判读算法,并在某返回散射探测系统中成功应用。利用返回散射电离图的距离和频率相关性,采用能量对比拉伸、低通频域滤波,连通域等算法去噪;依据干扰信号的时域统计特性,进行干扰抑制等图形预处理得到高质量的返回散射电离图。在此基础上,对最外层前沿描迹利用最小时延理论和加权最小二乘拟合算法进行确定;模式混叠区的前沿描迹采用Canny算子边缘检测技术,并利用信号能量和梯度加权算法进行确定。该算法解决了人工判读的非实时性,具有较高的精度。 展开更多

关键词 返回散射电离图 智能判读 图形预处理 前沿描迹提取

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返回散射电离图的前沿提取方法 被引量：13

6

作者 冯静 李雪 齐东玉 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期524-531,共8页

提出了返回散射电离图前沿提取的方法.其中,一层电离图前沿和两层电离图下面一层前沿是在消除干扰和噪声后的电离图上采用边缘识别方法进行提取的,两层电离图上面一层前沿则是在仅经过干扰抑制的电离图上采用基于高斯型加权系数的能量... 提出了返回散射电离图前沿提取的方法.其中,一层电离图前沿和两层电离图下面一层前沿是在消除干扰和噪声后的电离图上采用边缘识别方法进行提取的,两层电离图上面一层前沿则是在仅经过干扰抑制的电离图上采用基于高斯型加权系数的能量梯度算法进行提取的.本文提出的前沿提取方法准确率较高,并且易于实现,已在工程中得到应用. 展开更多

关键词 返回散射 电离图 前沿提取

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一种基于HF返回散射电离图推断Es层参数的新方法 被引量：7

7

作者 柳文 焦培南 +1 位作者 王世凯 郭延波 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期662-668,F0003,共8页

建立了一种Es层模型,该Es电子浓度的垂直分布剖面采用准抛物(QP)模型描述,沿水平方向的变化采用准余弦和线性模型相结合,其内部电子浓度分布具有连续性和光滑性。同时,Es和背景电离层的连接也是连续而且光滑的。基于该Es模型,利用三维... 建立了一种Es层模型,该Es电子浓度的垂直分布剖面采用准抛物(QP)模型描述,沿水平方向的变化采用准余弦和线性模型相结合,其内部电子浓度分布具有连续性和光滑性。同时,Es和背景电离层的连接也是连续而且光滑的。基于该Es模型,利用三维数字射线追踪技术,研究了不同参数情况下Es对电波传播的影响,合成了不同参数经Es层反射的返回散射电离图前后沿描迹,在仿真研究的基础上,提出了一种基于返回散射电离图推断Es参数(包括Es临频、高度、厚度、Es发生区域)的新方法,实测数据验证的结果表明:该方法能够很好的拟合实测返回散射电离图,表明了Es模型和推断Es参数方法的有效性。 展开更多

关键词 电离层 ES层 三维射线追踪 返回散射电离图

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基于返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统 被引量：8

8

作者 王俊江 柳文 焦培南 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期729-733,共5页

提出了一种基于HF电离层返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统.利用返回散射快速扫频及返回散射电离图自动判读技术,实时获取短波通信的可用频段信息,基于实时干扰监测结果,利用基于时间可用度的自动干扰分析技术得到干净信道... 提出了一种基于HF电离层返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统.利用返回散射快速扫频及返回散射电离图自动判读技术,实时获取短波通信的可用频段信息,基于实时干扰监测结果,利用基于时间可用度的自动干扰分析技术得到干净信道信息,两种信息融合实时选择通信频率.文中给出了一些具体链路的通信选频试验结果,并对某些特殊情况下的实时选频效果进行了深入分析,试验结果表明了该系统的有效性. 展开更多

关键词 高频返回散射探测 干扰监测 短波通信 实时选频

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基于迭代去噪的返回散射同频干扰修复方法 被引量：5

9

作者 徐彬 吴家骥 +2 位作者 吴振森 凡俊梅 焦培南 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期395-399,共5页

将基于自适应小波阈值滤波和离散余弦变换滤波的迭代去噪技术的图像修复方法引入到返回散射同频干扰的修复问题中,使用澳大利亚的返回散射电离图对算法进行了验证,修复结果的功率信噪比达到40 dB左右。对于实测数据,与传统的修复方法相... 将基于自适应小波阈值滤波和离散余弦变换滤波的迭代去噪技术的图像修复方法引入到返回散射同频干扰的修复问题中,使用澳大利亚的返回散射电离图对算法进行了验证,修复结果的功率信噪比达到40 dB左右。对于实测数据,与传统的修复方法相比,给出的基于小波分解的迭代去噪算法具有更佳统计性能,而且小波方法具有更好的边缘保持能力和结构保持能力,这是返回散射电离图判读的一个重要的性能指标。 展开更多

关键词 返回散射电离图 同频干扰 小波阈值 迭代去噪 图像修复

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利用高频返回散射技术探测电离层行波扰动 被引量：3

10

作者 娄鹏 王世凯 +1 位作者 凡俊梅 焦培南 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1900-1903,共4页

电离层行波扰动(TIDs,Traveling Ionospheric Disturbances)是电离层一种周期性的电子浓度波动结构,它与上层大气内的声重力波运动有关.在前人的工作基础上,提出了利用高频返回散射技术判别TIDs的方法,建立了TIDs特征参数的理论研究方法... 电离层行波扰动(TIDs,Traveling Ionospheric Disturbances)是电离层一种周期性的电子浓度波动结构,它与上层大气内的声重力波运动有关.在前人的工作基础上,提出了利用高频返回散射技术判别TIDs的方法,建立了TIDs特征参数的理论研究方法.并通过分析多方位返回散射试验数据,研究定频返回散射回波信号群距离和跳距随时间、方位角的变化特征,提取了TIDs的运动周期、运动方向、波长等特征参数信息,从而实现对宽空间、大区域电离层波动特性的研究. 展开更多

关键词 行波扰动 返回散射探测 电离层

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利用高频天波返回散射反演台风中心和风速 被引量：3

11

作者 鲁转侠 李雪 +2 位作者 李吉宁 华彩成 吕哲 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期508-516,共9页

通过分析高频天波返回散射地(海)杂波频谱分布特性,构建三谱滤波器模型,实现多类型频谱中一阶海杂波峰值比的提取,结果与实测数据吻合较好.基于台风中心与区域一阶海杂波峰值比相关性分析,结合后向差分法,有效确定了台风中心,结果与气... 通过分析高频天波返回散射地(海)杂波频谱分布特性,构建三谱滤波器模型,实现多类型频谱中一阶海杂波峰值比的提取,结果与实测数据吻合较好.基于台风中心与区域一阶海杂波峰值比相关性分析,结合后向差分法,有效确定了台风中心,结果与气象部门发布数据趋势上基本一致,平均绝对误差约38km.使用修正经验模型法初步开展了台风中心最大风速和台风中心附近的风速反演,结果与气象部门发布数据分布基本一致.研究结果表明高频天波返回散射探测对大范围、远距离海态监测具有重要意义. 展开更多

关键词 高频返回散射 海杂波 后向差分 布拉格峰

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高频返回散射系统中一种非长干扰的抑制方法 被引量：2

12

作者 蔚娜 李铁成 +1 位作者 柳文 凡俊梅 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期620-625,共6页

高频返回散射系统工作在HF频段,这一频段电磁环境非常复杂,并且存在各种类型的干扰,这些干扰严重影响了系统的工作性能,必须加以抑制.通过对高频返回散射系统实测数据中存在的干扰进行分析,发现有种干扰在Doppler域相邻Doppler单元以及... 高频返回散射系统工作在HF频段,这一频段电磁环境非常复杂,并且存在各种类型的干扰,这些干扰严重影响了系统的工作性能,必须加以抑制.通过对高频返回散射系统实测数据中存在的干扰进行分析,发现有种干扰在Doppler域相邻Doppler单元以及相邻距离单元均有较强的相关性.针对这种干扰,提出了一种Doppler域基于特征子空间的干扰抑制方法,即在Doppler域构造干扰协方差矩阵,进行特征分解得到干扰子空间,然后将待处理单元的回波向干扰子空间的正交补空间投影,从而将干扰滤除.实测数据处理结果证明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 高频返回散射系统 瞬态干扰 冲击干扰 短干扰 干扰抑制

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电离层赤道异常对返回散射电离图的影响 被引量：6

13

作者 司家才 焦培南 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期149-156,共8页

本文给出了太阳黑子高年冬季跨电离层赤道异常区传播试验的高频返回散射电离图.经过分类研究,指出了有一类双回波区组合型P ′(f)返回散射电离图是一种新的形态.通过射线追踪合成技术分析,表明了这类型实验返回散射电离图是沿探测路径... 本文给出了太阳黑子高年冬季跨电离层赤道异常区传播试验的高频返回散射电离图.经过分类研究,指出了有一类双回波区组合型P ′(f)返回散射电离图是一种新的形态.通过射线追踪合成技术分析,表明了这类型实验返回散射电离图是沿探测路径存在双峰电子浓度分布的反映,时序电离图的变化特征显示了赤道异常区的电子浓度变化规律,因而证明了高频返回散射技术在研究赤道异常区电离层峰运动的可能性及其潜力. 展开更多

关键词 电离层 赤道异常 返回散射 电离图

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返回散射电离图仿真平台 被引量：2

14

作者 李雪 焦培南 +1 位作者 凡俊梅 柳文 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期492-496,共5页

基于数字射线追踪技术,以球形对称准抛物电子浓度模型作为背景的电离层模型,建立了返回散射电离图仿真平台,并利用该平台对电离层存在梯度、Es、扰动等典型电离层状态的返回散射电离图进行了仿真,最后讨论了天线方向图对返回散射电离图... 基于数字射线追踪技术,以球形对称准抛物电子浓度模型作为背景的电离层模型,建立了返回散射电离图仿真平台,并利用该平台对电离层存在梯度、Es、扰动等典型电离层状态的返回散射电离图进行了仿真,最后讨论了天线方向图对返回散射电离图的影响。 展开更多

关键词 电离层返回散射传播 数字射线追踪 电离图仿真

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高频返回散射回波到达角探测技术研究 被引量：1

15

作者 张成峰 王世凯 +1 位作者 华彩成 李强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1868-1872,共5页

根据返回散射电离层回波特性,提出了基于Capon波束形成、对角加载以及加窗技术的返回散射回波DOA(Direction Of Arrival)估计的方法.利用“L”型短波二维天线接收阵列实现了返回散射电离层回波到达角的探测,获得频率-群路径-回波仰角电... 根据返回散射电离层回波特性,提出了基于Capon波束形成、对角加载以及加窗技术的返回散射回波DOA(Direction Of Arrival)估计的方法.利用“L”型短波二维天线接收阵列实现了返回散射电离层回波到达角的探测,获得频率-群路径-回波仰角电离图,收发站的直达波信号和准垂测信号的DOA估计结果验证了探测系统的准确性. 展开更多

关键词 返回散射探测 空间谱估计 对角加载 仰角

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高频天波返回散射传播实验研究新进展 被引量：6

16

作者 焦培南 凡俊梅 +1 位作者 柳文 李铁城 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第z1期6-11,共6页

论述了中国电波传播研究所在高频天波返回散射传播新的实验研究.返回散射实验系统根据法拉第旋转效应利用收发不同极化天线阵成功的探测到2000km远的飞机.探测得到的飞机航迹和同时用VHF雷达探测的飞机航迹进行了比较,其差异很小,均方... 论述了中国电波传播研究所在高频天波返回散射传播新的实验研究.返回散射实验系统根据法拉第旋转效应利用收发不同极化天线阵成功的探测到2000km远的飞机.探测得到的飞机航迹和同时用VHF雷达探测的飞机航迹进行了比较,其差异很小,均方根误差为σ=13km.返回散射实验系统的探测区域包括了陆地、陆海边界和海洋.得到了陆地、陆海边界和海洋的高频天波Doppler谱,可清晰的分辨陆地和海洋边界,利用其特点可对海岸线定位.建立了一个新的对称的准余弦电离层扰动模型,利用射线追踪的技术和迭代反演技术拟合了电离层扰动电离图的Pmin-f曲线,获得了电子浓度分布并推断了沿探测路径的电离层扰动区域的大小和扰动区临界频率波动的幅度.研究了扰动电离层对HF波传播的跳距、覆盖区域的大小及射线"俘获"效应等. 展开更多

关键词 高频天波返回散射传播 高频天波Doppler谱 目标探测 法拉第旋转效应 电离图的反演

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返回散射电离图干扰噪声的消除方法 被引量：13

17

作者 程晓梅 郭保华 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第2期160-162,共3页

返回散射电离图干扰噪声的消除方法程晓梅，郭保华（中国电波传播研究所，新乡４５３００３）关键词返回散射探测，射频干扰，电离图在返回散射探测中，回波信号来自广延的地面散射［１］，遭受到很大的传播损耗，所以典型的返回散射回... 返回散射电离图干扰噪声的消除方法程晓梅，郭保华（中国电波传播研究所，新乡４５３００３）关键词返回散射探测，射频干扰，电离图在返回散射探测中，回波信号来自广延的地面散射［１］，遭受到很大的传播损耗，所以典型的返回散射回波信号要比其他探测方式的回波信号弱... 展开更多

关键词 返回散射探测 射频干扰 电离图

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高频返回散射台风跟踪技术实验研究 被引量：1

18

作者 焦培南 李吉宁 凡俊梅 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期199-205,共7页

高频返回散射海面回波Doppler谱中存在着两个明显的峰(称之为一阶Bragg峰),研究表明两个峰值的大小与海面风向有关,根据这种关系对反演海面风向以及台风位置作了研究,利用中国电波传播研究所高频返回散射探测站的固定频率探测数据进行实... 高频返回散射海面回波Doppler谱中存在着两个明显的峰(称之为一阶Bragg峰),研究表明两个峰值的大小与海面风向有关,根据这种关系对反演海面风向以及台风位置作了研究,利用中国电波传播研究所高频返回散射探测站的固定频率探测数据进行实验,绘制出了2007年9月台风"韦帕"的风向场图与路径图,并与气象部门实际台风数据进行比较,较好地反映出了海面风向场、台风中心位置与台风经历的路线,表明高频返回散射探测系统可以应用于海洋气象监测中。 展开更多

关键词 高频返回散射Bragg峰 海面Doppler谱 风向反演 台风跟踪

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高频返回散射探测中一种特殊现象成因及特性分析 被引量：1

19

作者 李吉宁 李雪 杨东升 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期699-703,共5页

在高频返回散射定频探测多普勒谱中,存在一种具有"弯钩"形状的地海回波,该现象是影响天波雷达海面目标检测的重要因素之一.针对该现象,在建立时变电离层模型基础上,利用射线追踪技术获得多普勒信息,实现返回散射定频探测仿真... 在高频返回散射定频探测多普勒谱中,存在一种具有"弯钩"形状的地海回波,该现象是影响天波雷达海面目标检测的重要因素之一.针对该现象,在建立时变电离层模型基础上,利用射线追踪技术获得多普勒信息,实现返回散射定频探测仿真.仿真结果表明,该现象主要由电离层高低角传播和电离层电子浓度变化引起,电离层参数对"弯钩"多普勒偏移和距离位置具有明显影响. 展开更多

关键词 高频返回散射 电离层 天波超视距雷达 射线追踪

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基于形状识别的返回散射电离图分类方法研究 被引量：1

20

作者 郭延波 李雪 程延锋 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期443-449,共7页

基于中值滤波算法,结合电离图中杂波信号和背景噪声的分布特点,提出了一种返回散射电离图干净数据提取新算法;利用返回散射电离图干净数据,基于形状识别理论,给出了一种返回散射电离图分类算法,并对形状因子的提取方法进行了简单介绍.... 基于中值滤波算法,结合电离图中杂波信号和背景噪声的分布特点,提出了一种返回散射电离图干净数据提取新算法;利用返回散射电离图干净数据,基于形状识别理论,给出了一种返回散射电离图分类算法,并对形状因子的提取方法进行了简单介绍.实测电离图仿真实验结果显示,所提电离图分类算法具有较好的实测电离图识别和分类能力,具有较好的应用前景. 展开更多

关键词 返回散射电离图 干净数据 形状识别

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