消除OTHR电离层相位污染的相邻相位差法：一种新方法

"消除OTHR电离层相位污染的相邻相位差法 (2010年)" 本文探讨了天波超视距雷达(OTHR)在电离层扰动下遇到的相位污染问题，及其对目标检测能力的影响。电离层的不规则性会导致雷达回波信号的多普勒谱展宽，降低目标检测的准确性。针对这一问题，作者提出了一种新的去污染方法——相邻相位差法（Adjacent Phase Difference, APD）。 OTHR在高频段工作，其波长接近大部分目标尺寸，因此对于检测隐身飞行器尤为有效。然而，电离层中的自由电子会影响无线电波传播，尤其是在F层，这是OTHR主要的传播媒介。虽然电离层通常在短时间内保持相对稳定，但扰动事件可能导致非线性相位变化，这对OTHR的相干积累时间和回波谱产生严重影响。 文中详细分析了电离层扰动导致的回波相位非线性变化，以及由此引发的回波谱多普勒频移和展宽现象。这种现象在海杂波背景中尤为显著，可能导致舰船等慢速目标难以被识别，降低雷达的检测效能。 为解决这一问题，作者提出了APD方法，该方法基于回波信号污染前后的相位关系，通过计算相邻相位差来消除电离层非线性相位污染。计算机仿真结果显示，APD方法在去除相位污染方面表现出色，即使在污染信号幅度和频率变化时仍能保持较好的稳定性。相比于其他去污染技术，APD方法的估计误差更小，结果更平滑，尤其在低信噪比环境下校正电离层相位污染时具有优势。 文章还对比了APD方法与已有的特征分解算法和最大熵谱估计算法，进一步证明了APD方法的优越性。这种方法为OTHR的电离层去污染提供了一种新的有效途径，有助于提升雷达系统的性能和目标检测精度。 关键词：天波超视距雷达、电离层扰动、去相位污染、相邻相位差法 中图分类号：TN958.93 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1673-8691.2010.05.002