基于电离层传播特性的相径扰动抑制方法

摘要

基于电离层传播特性的相径扰动抑制方法，属于雷达信号处理技术领域。本发明解决了现有的电离层相径扰动抑制方法从信号处理角度对电离层相径扰动抑制时，抑制作用很有限、甚至失效的问题。技术方案为：通过对国际参考电离层模型和多准抛物线模型进行混合建模得到电离层空间反射时变参数模型；以上述模型的电子浓度剖面为基础，利用射线追踪方法推导MQP模型的相位路径计算解析式，并在不同时刻多次运行后获得相位路径随时间的变化值；利用最小二乘法拟合得到的相位扰动补偿曲线对受电离层相径扰动的回波谱进行抑制，最终得到抑制后的电离层回波谱。本发明适用于处理高频天波雷达下受电离层相径扰动的展宽海杂波谱。

主权项

一种基于电离层传播特性的相径扰动抑制方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、计算电波在电离层的反射点坐标；根据发射机坐标和探测区域中心坐标，由如下公式计算出反射点坐标：$N_{lon}=\frac{T_{lon}+R_{lon}}{2},N_{lat}=\frac{T_{lat}+R_{lat}}{2}$其中，N_lon和N_lat分别是反射点经纬度，T_lon和T_lat分别是发射机经纬度，R_lon和R_lat分别是探测区域中心坐标；步骤二、电离层空间反射时变模型的建立；依据天波雷达具体的系统布局和参数要求，向IRI‑2012模型中输入工作时间、工作频率、发射仰角、发射方位角、反射点坐标，并通过IRI‑2012模型来获得电离层各层的临界频率f_m、电子浓度峰值高度r_m和层半厚度y_m后传递给MQP模型，其中下角标m为电离层的层数，从而完成MQP和IRI‑2012的混合建模，得到电离层空间反射时变模型；步骤三、获取相干积累时间内各调制周期点处的电离层各层的临界频率f_m、电子浓度峰值高度r_m和层半厚度y_m的参数值；步骤四、利用解析射线追踪方法建立连续的相位扰动补偿函数；步骤五、利用步骤四建立的相位扰动补偿函数φ_i(t)一次抑制受电离层相径扰动影响的回波谱；步骤六、基于相位梯度法二次抑制受电离层相径扰动影响的回波谱，具体为：对步骤五的补偿结果，采用相位梯度法(PGA)对残余相径扰动进一步抑制。