[发明专利]一种高频地波雷达中电离层干扰抑制方法

摘要

本发明涉及雷达抗干扰技术领域，尤其涉及一种高频地波雷达中电离层干扰抑制方法。本发明采用时频分析方法，利用电离层干扰在空域、时域和多普勒域的特征，对被电离层干扰的数据段（时间上与距离元上）进行检测并消除。先采用大相干积累时间的FFT变换进行干扰的距离元检测，然后对可能存在干扰的距离元回波上进行短时积累的时频分析，利用恒虚警率(CFAR)检测方法确定受电离层干扰的距离元和时间段，并对回波中受到干扰的海洋回波数据进行置零抑制，重做第2次FFT，即可得到抑制电离层干扰的距离多普勒谱。本发明抑制效果好，算法结构简单，实时性好，虚警率低，是一种可实时应用的稳健算法。

主权项

一种高频地波雷达中电离层干扰抑制方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(1)、高频地波雷达的N个接收通道经采样获得原始采样数据,进行第一次FFT处理—FT1变换,实现距离分离,得到各距离元上的采样数据Xi(r,t)t＝1…L,r＝1…R，L为FT1帧数，R为距离元数；再对各通道的每个距离元数据进行第二次FFT，获得各通道的距离多普勒谱Si(r,f)i＝1…N,r＝1…R，N为通道数，R为距离元数，f为多普勒频率，其中，N>4；步骤(2)、对N个通道的距离多普勒谱进行能量平均：为长时FFT后，多通道能量平均后的距离多普勒谱；步骤(3)、在距离多普勒谱上一阶海杂波的周围频带内进行电离层干扰位置检测，确定可能存在电离层干扰的回波距离元；步骤(4)、对可能存在电离层干扰的回波距离元R’∈Re对应的FT1数据进行时频分析，具体为采用短时相干积累的滑窗FFT处理，获得低频率分辨率，高时间分辨率下的时频图，即时间多普勒谱Si(tj,f')，f'短时FFT下的谱频率，i＝1…N,j＝1…L，L为滑窗快拍即时间，Re表示实际存在电离层干扰的距离元位置序列；步骤(5)、进行N个通道能量平均，去除不同通道上随机出现的噪点影响：SR′2(t,f)=1NΣi=1N||Si(t,f)||2]]>表示单一距离元回波在短时FFT后，多通道能量平均下的时间多普勒谱；步骤(6)、利用电离层回波的短时宽频带特征，在一阶海流多普勒频率区间上对Bragg频率下的快拍数据进行干扰时间检测；步骤(7)、对检测到的受干扰距离元和帧数t上的FT1回波数据进行置零处理，其中帧数的确定由快拍位置te和时频分析参数决定；对每个存在干扰的快拍te′，其对应的FT1帧为：tc＝［1＋(te′－1)p 2+(te′‑1)p…s+(te′‑1)p]其中，s为短时傅里叶变换的点数，p为滑窗间隔；步骤(8)、重做第2次FFT，即重新再对各通道的每个距离元数据进行第二次FFT，获得各通道的距离多普勒谱Si(r,f)i＝1…N,r＝1…R，N为通道数，r为距离元，f为多普勒频率，此时电离层干扰已被抑制。