【技术实现步骤摘要】
一种含电离层斜测信息的多约束条件下的仰角返回散射电离图反演方法
本专利技术属于电离层电子浓度仿真计算领域，特别涉及该领域中的一种基于仰角扫描的返回散射电离图电子浓度反演方法。
技术介绍
短波传播主要是依靠电离层的反射来完成的，要达到良好的短波通信就必须对电离层的变化及传播情况、在正常时和不正常时可能使用的最佳工作频率的效果等作正确和及时的了解，而电离层介质的特征导致了短波通信明显的弱点：短波通信存在通信盲区；多径效应严重，造成信号多径时延散布，引起频率选择性衰落；电离层随机起伏造成信号相位起伏，造成多谱勒展宽和时间选择性衰落；电离层参数可变性大，使短波通信性能随时间、频率、地点不断变化。这些弱点使短波通信的有效性、可靠性、适应性变差。为了更加详细地掌握电离层传播模式、特征参数变化，确保通信顺利进行，特别是提高短波数字通信的有效性，就需要对电离层参数进行实时仰角扫描探测，这对于电离层的精细结构评估掌握具有关键的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种含电离层斜测信息的多...
【技术保护点】
1.一种含电离层斜测信息的多约束条件下的仰角返回散射电离图反演方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，获取固定频率的群距离—仰角分布曲线，确定描迹点：/n针对于返回散射扫频数据处理，从群距离—频率—仰角图上获得相应的仰角—群距离分布趋势线，将同频信道识别后剔除并进行信道补偿，根据补偿后电离层图像获得每个信道覆盖的群距离范围获得仰角—群距离曲线，具体步骤为：/n步骤11，同频干扰处理：/n步骤111，计算单频点幅度均值A
【技术特征摘要】
1.一种含电离层斜测信息的多约束条件下的仰角返回散射电离图反演方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，获取固定频率的群距离—仰角分布曲线，确定描迹点：
针对于返回散射扫频数据处理，从群距离—频率—仰角图上获得相应的仰角—群距离分布趋势线，将同频信道识别后剔除并进行信道补偿，根据补偿后电离层图像获得每个信道覆盖的群距离范围获得仰角—群距离曲线，具体步骤为：
步骤11，同频干扰处理：
步骤111，计算单频点幅度均值Ai，P为群距离点幅值，n为总个数，以组分类，将扫频频点分为N组，求出每组频点同群距离上的最小幅值，并求所有最小幅值的均值，记为B；
步骤112，设门限值为M，(Ai-B)＞M时认为存在同频干扰；
步骤12，同频干扰补偿：对于同频干扰频点或频段，利用前后信号幅度进行插值补偿；
步骤13，回波边界信息提取：利用Canny算子进行边界检测，提取返回散射扫频电离图回波信息边界；
步骤14，仰角—群距离点迹提取，利用获得的回波信号边界分布信息，在群距离—频率—仰角图上获得某频点相应的仰角—群距离分布，经过空滤滤波处理后，得到群距离—仰角图像，最后通过曲线拟合，得到群距离—仰角曲线；
即经过干扰抑制、噪声去除、模式判别、参数提取过程获得不同仰角下的返回散射群距离传播信息：群距离—仰角曲线，在曲线中选取典型描迹；
步骤2，获取斜向探测电离层图频率—群距离曲线：
通过对斜向探测电离层图进行度量，准确实时给出电离层各层描迹信息及关键参数，电离层参数提取包括电离图净化、伪描迹提取、描迹形成和描迹识别，最终实现电离层特征参数提取，具体步骤为：
步骤21，电离图净化：即删除背景噪声和干扰，首先利用模糊理论去噪法，删除大部分底噪，然后基于统计滤波及垂测电离图特征，删除不需要的散点噪声和多模多跳信号；
步骤22，伪描迹提取：通过约束外推方法，将电离图中能够关联起来的信号点连接成若干条描迹，并通过对电离图进行全局搜索，提取所有能关联起来的描迹，形成描迹域，用于后续描迹的识别与参数提取；
步骤23，描迹形成：对伪描迹进行处理，剔除描迹混合、虚假描迹和干扰信号，对描迹进行进一步的识别及修正处理；
步骤24，描迹识别：参照IRI电离层模型，对解析出的描迹进行模式关联与识别，最后提取各电离层参数；
步骤3，电离图描迹点采样：
通过以下步骤实现电离层临频、峰高、半厚参量的反演：在定频返回散射群距离—仰角描迹中采样I个点(Pi,βi),i＝1,2,3·····I作为观测值，Pi表示群路径，βi表示仰角，尽量包含高仰角...
【专利技术属性】
技术研发人员：田德元，华彩成，王世凯，李雪，杨东升，杨龙泉，娄鹏，雍婷，
申请(专利权)人：中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
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