于文启,陈建文,杨春山

(1.空军预警学院研究生管理大队,湖北武汉430019;2.空军预警学院,湖北武汉430019)

0 引言

天波超视距雷达(Over-the-Horizon Radar,OTHR)工作在3～30 MHz高频频段,利用电离层后向返回散射传播机理,对地平面以下的目标进行检测。电离层的时变不规则运动会对回波信号的相位路径进行调制,在长相干积累的情况下目标信号和杂波在多普勒域展宽,严重影响了OTHR对低速海面目标的检测性能。因此使回波谱锐化、校正电离层调制带来的相位污染就显得尤为重要。

目前已存在很多方法用来从展宽的杂波谱中提取电离层相位污染信息,第一种是在时域上将回波数据分为若干短序列,可以利用低阶多项式来估计相位,如基于匹配傅里叶变换的方法[1]和分段多项式相位建模法[2];第二种是利用标校信号自相关函数的性质,通过特征分解求解污染相位序列,如基于子空间的校正法[3]和最大似然法[4];第三种是基于瞬时频率的估计,如相位梯度法(Phase Gradient Autofocus,PGA)[5];第四种将回波数据进行分段,短时间认为是线性的,如最大熵谱估计法(Maximum Entropy Spectrum Analysis,MESA)[6]和特征分解法[7]。但是使用以上四类方法需要提取标校信号(通常是杂波中能量较大的Bragg峰),其性能依赖于标校信号的完整度,通过带通滤波器提取标校信号时滤波器的带通频率应该尽可能包含不失真的单频信号,同时要尽可能地抑制其他的杂波、噪声和干扰成分,因此带通频率的选择尤为重要。当电离层相位调制的幅度较大时,回波谱正负Bragg峰彼此重叠,给标校信号的提取带来极大的困难。……