高频地波雷达电离层杂波统计特性研究

尚 尚 张 宁 李 杨

(哈尔滨工业大学电子工程技术研究所,黑龙江哈尔滨150001)

1.引 言

高频地波雷达能够对大范围、远距离的海面和低空目标进行实时探测,同时可以对专属经济特区(EEZ)进行全范围的监测,是一种理想的早期预警雷达[1]。高频地波雷达沿水平方向发射垂直极化电磁波,但由于发射天线阵的非理想性,除了绝大部分能量沿海面传播外,还有一部分能量向上发射,被电离层反射后又被非理想的接收天线阵接收,形成电离层杂波[2]。

电离层杂波严重影响了高频地波雷达的探测性能,当电离层干扰强烈时,可能完全淹没100 km以上的全部目标信号[3]。为深入了解电离层杂波对雷达的影响,国内外研究人员对电离层杂波的特性展开了很多研究。文献[2]从距离、多普勒、方向等方面对电离层杂波的特点进行了分析,指出电离层杂波污染的距离取决于反射电磁波的电离层高度;不同层反射的电磁波产生的多普勒频移不同,E层电离层杂波多普勒频移较小、F层相对较大;大部分电离层杂波无方向性或方向性不强。文献[4]对电离层杂波的方向性进行了更为详细的分析,指出电离层杂波可分为两类,一类是镜像反射杂波,一类是扩展杂波,其中镜像反射杂波占据较少的距离元和多普勒元,而扩展杂波能在距离和多普勒上有大的扩展;同时,镜像反射杂波在同一距离元上的不同多普勒元没有方向的相似性,而扩展杂波却呈现了方向的相似性。……