基于多域信息的强干扰环境下地波雷达一阶回波谱提取方法技术

基于多域信息的强干扰环境下地波雷达一阶回波谱提取方法，包括利用多通道地波雷达距离‑多普勒谱在经过波束形成及选择契比雪夫加权后，形成地波雷达距离域‑多普勒‑方位多域谱，在距离域、多普勒域以及方位域设置必要的窗口和约束条件，在多域取值窗口和约束条件下计算一阶回波谱功率，增强一阶回波谱并削弱干扰功率，达到抗干扰目的。最终，通过最大信干噪比搜寻，获取一阶回波谱峰值频率以及谱展宽量，实现一阶回波谱提取。本发明专利技术克服了一阶回波谱提取方法在强干扰环境下失效的缺陷，通过构造的地波雷达多维谱，综合考虑一阶回波与电离层及船只回波干扰在多域中的不同特性并制定了相应的抗干扰提取策略，实现地波雷达一阶回波谱的有效提取。

First order back spectrum extraction of ground wave radar in strong jamming environment based on multi domain information

The environment of strong interference in multi domain information under the radar echo spectrum extraction method based on first order, including the use of multi channel radar distance Doppler spectrum after beamforming and Chebyshev weighted, the formation of ground wave radar range Doppler multi domain spectral range, in the distance and azimuth Doppler domain, domain domain settings window the necessary conditions and constraints, in a multi domain value window and constraints calculate the echo spectrum power, enhance the first-order echo spectrum and weaken the interference power, realize anti-jamming. Finally, by searching the maximum signal to noise ratio, the first order echo spectrum, the peak frequency and the spectral broadening are obtained, and the first order back spectrum is extracted. The invention overcomes the defects of the first-order echo spectrum extraction method for failure under the condition of strong interference, the ground wave radar multidimensional construct spectrum, considering the first-order ionospheric echo and echo interference in the vessel and the different characteristics of multi domain and the anti-jamming extraction strategy and realizing the effective extraction of first-order back wave radar spectrum.

【技术实现步骤摘要】
基于多域信息的强干扰环境下地波雷达一阶回波谱提取方法
本专利技术涉及一种一阶回波谱的检测与提取方法，具体涉及一种基于多域信息的强干扰环境下地波雷达一阶回波谱提取方法。
技术介绍
地波雷达海杂波是该雷达发射的高频无线电波与海浪相互作用而散射回来的信号，分为一阶、二阶及高阶海洋回波。其中，一阶回波是雷达接收的与其辐射的电磁波波长一半的海浪产生的一次谐振回波。一阶回波谱为该回波的多普勒谱，在谱中表现为一对展宽的双峰，能量很强，是海洋回波最常见的主要成分。其对地波雷达应用造成的影响分为两大方面：1.在海面船只探测方面，造成检测盲区，降低了对船只的探测能力，是一种需要提取并去除的杂波；2.在海态遥感方面，可以从中提取风场、浪场、流场等海态信息，需要精确提取并为海态反演提供依据。因而，有效的一阶回波谱提取在地波雷达应用中至关重要。目前，国内外发展的多种地波雷达一阶回波谱提取方法可以分为基于多普勒域信息的方法和基于距离域和多普勒域信息的方法两大类。在基于多普勒域信息类的提取方法中，起始阶段采用一阶回波的强回波功率及在多普勒域的展宽特性(Miller,etal,1982)，利用信噪比作为量测，将局部本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多域信息的强干扰环境下地波雷达一阶回波谱提取方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：利用雷达数据形成地波雷达多域(距离域、多普勒域、方位域)谱：首先，多通道距离‑多普勒谱由对雷达各通道采集的下变频时域数字信号分别进行脉冲压缩和相干积累得到；该多通道距离‑多普勒谱在经过选择适合一阶回波谱提取的契比雪夫加权的空域加权方式后，形成地波雷达距离域‑多普勒‑方位谱，记为s(r,f,θ)，其物理量为幅度值，单位dB，并基于此来提取一阶回波谱；步骤2：制定初始值和提取约束条件：从高频电磁散射理论中的理论正、负一阶布拉格频率计算公式，得到无海流时的一阶回波正、负峰值，并将该值作为将要提取的一阶回波峰值频率的...

【技术特征摘要】
1.基于多域信息的强干扰环境下地波雷达一阶回波谱提取方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：利用雷达数据形成地波雷达多域(距离域、多普勒域、方位域)谱：首先，多通道距离-多普勒谱由对雷达各通道采集的下变频时域数字信号分别进行脉冲压缩和相干积累得到；该多通道距离-多普勒谱在经过选择适合一阶回波谱提取的契比雪夫加权的空域加权方式后，形成地波雷达距离域-多普勒-方位谱，记为s(r,f,θ)，其物理量为幅度值，单位dB，并基于此来提取一阶回波谱；步骤2：制定初始值和提取约束条件：从高频电磁散射理论中的理论正、负一阶布拉格频率计算公式，得到无海流时的一阶回波正、负峰值，并将该值作为将要提取的一阶回波峰值频率的初始值A，记为及其物理量为频率值，单位Hz，一阶回波的初始谱展宽量设为谱展宽量约束条件的最大值，然后制定一阶回波谱峰值频率提取约束条件和关于A的谱展宽量约束条件：(1)根据上述初始值A、地波雷达探测海区的年季最大海流值制定峰值提取约束条件；(2)根据探测海区年季最大海流值和雷达多普勒分辨率，制定海流影响下的一阶回波谱展宽提取量约束条件；步骤3：增强一阶回波谱功率，即通过在距离域、多普勒域以及方位域设置必要的窗口和约束条件，在多域窗口和约束条件下计算一阶回波谱的功率，实现一阶回波谱的增强：其中，距离域窗口的低值为雷达距离分辨率，高值为雷达相干积累时间内船只航行的最远径向距离；多普勒域窗口由步骤2约束...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祎鸣，张杰，纪永刚，
申请(专利权)人：国家海洋局第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37