一种天波雷达海岛回波的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种天波雷达海岛回波的检测方法，首先去除距离

【技术实现步骤摘要】
一种天波雷达海岛回波的检测方法


[0001]本专利技术涉及天波雷达信号处理领域，尤其涉及一种天波雷达海岛回波的检测方法。

技术介绍

[0002]高频电波(3MHz～30MHz)倾斜投射到电离层时，经电离层反射到达远方地球表面，因地球表面的不平坦和电气不均匀特性而产生散射作用，使得一部分电波能量沿着原路径返回而被接收到，这种无线电波传播过程称为天波返回散射传播。
[0003]天波雷达利用天波返回散射传播机制来实现空中和海面目标的远程超视距探测，单跳最大探测距离超过3500km。天波雷达是众多特殊体制雷达中极为特别的一种，与常规雷达相比，它具有探测距离远、覆盖范围大，探测隐身飞机和探测超低空飞行目标等方面的优势。天波雷达的诸多优点吸引了美国、俄罗斯、法国、澳大利亚和中国等多个国家进行大力研究和发展。
[0004]目前，在公开发表的天波雷达信号检测方面的文献中，还没有对天波雷达海岛回波检测方法进行报道。本专利技术对天波雷达扫频探测数据进行处理之后，所提取出来的扫频海岛回波数据可作为海岛定位的输入数据。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种天波雷达海岛回波的检测方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种天波雷达海岛回波的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：去除当前探测频率的距离
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多普勒功率谱中的射频干扰和噪声，提取出海面回波；步骤2：在海面回波距离
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多普勒功率谱中，检测出一阶海杂波的一对布拉格峰的多普勒频移；步骤3：把海面回波距离
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多普勒功率谱中位于一阶海杂波的一对布拉格峰多普勒频移正中间的一列数据提取出来，作为当前探测频率的海岛回波数据；步骤4：重复步骤1至步骤3，提取出所有探测频率的海岛回波数据，得到扫频海岛回波数据。
[0006]所述的步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1：对当前多普勒单元上的功率谱数据取平均值，并在此平均值基础上加上8dB～10dB，作为该多普勒单元的回波信号阈值；步骤1.2：将当前多普勒单元上的功率谱数据与回波信号阈值进行比较，大于回波信号阈值的保留原始值，小于或等于回波信号阈值的赋0；步骤1.3：重复步骤1.1和步骤1.2，直至最后一个多普勒单元。
[0007]所述的步骤2具体包括以下步骤：
步骤2.1：对包含海岛回波的距离单元范围内的功率谱数据按列取平均值；步骤2.2：把功率谱数据平均值中最大值对应的多普勒频移标记为第一个布拉格峰的多普勒频移；步骤2.3：在距离第一个布拉格峰的多普勒频移(f
b
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0.15)Hz至(f
b
+0.15)Hz的范围内搜索出第二个布拉格峰的多普勒频移，其中：f为天波雷达的探测频率，单位:MHz。
[0008]达到的技术效果是：本专利技术提供的一种天波雷达海岛回波的检测方法，对天波雷达扫频探测数据进行处理，去除了距离
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多普勒功率谱中的射频干扰和噪声，检测出了一阶海杂波的一对布拉格峰的多普勒频移，提取出了海杂波布拉格峰中间的海岛回波数据。本专利技术所述的方法具有很好的实时性，能有效获取扫频海岛回波数据，该数据可作为海岛定位的输入数据，从而应用到工程实践当中。
[0009]说明书附图：图1为本专利技术的方法流程图。
[0010]图2为本专利技术所述的实施例的海面回波距离
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多普勒功率谱。
[0011]图3为本专利技术所述的实施例的扫频海岛回波数据。
具体实施方式
[0012]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]如图1所示，本专利技术所述的一种天波雷达海岛回波的检测方法，包括以下步骤：步骤1：去除当前探测频率的距离
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多普勒功率谱中的射频干扰和噪声，提取出海面回波，距离
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多普勒功率谱中的每一行代表不同的距离单元，每一列代表不同的多普勒单元。
[0014]具体方法如下：步骤1.1：对当前多普勒单元上的功率谱数据取平均值，并在此平均值基础上加上8dB～10dB，作为该多普勒单元的回波信号阈值。
[0015]步骤1.2：将当前多普勒单元上的功率谱数据与回波信号阈值进行比较，大于回波信号阈值的保留原始值，小于或等于回波信号阈值的赋0。
[0016]步骤1.3：重复(1)和(2)，直至最后一个多普勒单元。
[0017]步骤2：在海面回波距离
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多普勒功率谱中，检测出一阶海杂波的一对布拉格峰的多普勒频移。
[0018]具体方法如下：步骤2.1：对包含海岛回波的距离单元范围内的功率谱数据按列取平均值，在本实施例中包含海岛回波的距离单元范围指的是1536km～1920km。
[0019]步骤2.2：把功率谱数据平均值中最大值对应的多普勒频移标记为第一个布拉格
峰的多普勒频移。
[0020]步骤2.3：在距离第一个布拉格峰的多普勒频移(f
b
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0.15)Hz至(f
b
+0.15)Hz的范围内搜索出第二个布拉格峰的多普勒频移。
[0021]其中f为天波雷达的探测频率，单位:MHz。
[0022]步骤3：把海面回波距离
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多普勒功率谱中位于一阶海杂波的一对布拉格峰多普勒频移正中间的一列数据提取出来，作为当前探测频率的海岛回波数据。
[0023]步骤4：重复步骤1至步骤3，提取出所有探测频率的海岛回波数据，得到扫频海岛回波数据。
[0024]在本实施例中，天波雷达的扫频探测范围是14MHz～21MHz，频率步进是200kHz，距离探测范围是0km～3800km，探测时间是2015年5月7日15点08分。
[0025]如图2所示，这是一幅典型的天波雷达海面回波距离
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多普勒功率谱图，探测频率为16.4MHz；图中的两条白线所对应的多普勒频移为本专利技术所述的方法检测得到的一阶海杂波的一对布拉格峰的多普勒频移；图中的黑线位于两条白线的正中间，其所在列的数据为16.4MHz的海岛回波数据。
[0026]如图3所示，这是本专利技术所述的方法检测得到的扫频海岛回波数据；图中海岛回波的低角波信号和高角波信号均清晰可见，低角波信号在15MHz～20.2MHz之间，高角波信号在17MHz～20.2MHz之间。
[0027]上述实测数据的验证结果表明，本专利技术提供的一种天波雷达海岛回波的检测方法，可以有效获取扫频海岛回波数据，该数据可作为海岛定位的输入数据。
[0028]最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天波雷达海岛回波的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：去除当前探测频率的距离
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多普勒功率谱中的射频干扰和噪声，提取出海面回波；步骤2：在海面回波距离
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多普勒功率谱中，检测出一阶海杂波的一对布拉格峰的多普勒频移；步骤3：把海面回波距离
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多普勒功率谱中位于一阶海杂波的一对布拉格峰多普勒频移正中间的一列数据提取出来，作为当前探测频率的海岛回波数据；步骤4：重复步骤1至步骤3，提取出所有探测频率的海岛回波数据，得到扫频海岛回波数据。2.如权利要求1所述的一种天波雷达海岛回波的检测方法，其特征在于：所述的步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1：对当前多普勒单元上的功率谱数据取平均值，并在此平均值基础上加上8dB～10dB，作为该多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，
申请(专利权)人：三门峡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：