[发明专利]基于海杂波的低空电磁波传播特性估计方法

权利要求书

1.一种基于海杂波的低空电磁波传播特性估计方法，其特征是：采用装备嵌入式加载的方式，从采集的雷达回波数据中分离优解海杂波特征参数并采用相关图法进行海杂波功率谱估计，与通过大气折射率模型、电磁波传播模型、海洋环境物理模型及海杂波模型正演计算出的海杂波功率谱值，针对谱峰值、谱峰位置及谱宽进行比对，利用粒子群算法反演出大气折射率特征参数并估计电磁波传播衰减因子，同时通过奇异值分解方法进行后验估计以提高优化结果的准确率。

2.一种基于海杂波的低空电磁波传播特性估计方法的实现系统，其特征是：在基于双核处理器、主频2.8GHz、3GB内存的计算机上实现，运行平台选用Windows XP操作系统。整个软件系统的功能采用VC语言编写。程序框架采用MFC，软件实现时采用模块化设计，对各模型以.DLL动态链接库的方式进行封装调用。按基于海杂波的低空电磁波传播特性估计方法的实现流程，整个软件系统划分为6个模块：实测海杂波特征参数分离优解模块、大气折射率模型建立模块、电磁波传播模型求解模块、粒子群算法反演模块、后验估计模块、绘图模块。该软件系统能实现基于海杂波的低空电磁波传播特性估计。

3.根据权利要求1所述的低空电磁波传播估计技术，其特征是：对海杂波特征参数进行分离优解。采用一种有多个系数的低线性相位有限脉冲相应(FIR)滤波器，对原始雷达回波数据进行平滑滤波；采用通过傅里叶变换计算多普勒频移的方法，结合对杂波的空间分布、幅度统计特性、时间相关性、频域特性以及时频二维特性的分析，将海杂波从各种回波信号中分离。其中采用双线性变换维格纳-威利分布方法进行时频分析。对分离后的海杂波进行数字正交滤波、脉冲压缩和相位检波，然后统计分析海杂波功率谱，求出海杂波功率谱与海洋环境参数的关联系数。

4.根据权利要求1所述的低空电磁波传播估计技术，其特征是：一共采用11个参数对大气折射率模型进行描述，其中5个参数用来描述大气折射率剖面垂直结构，6个参数用来描述大气折射率剖面水平结构。包括蒸发波导高度、反演层的厚度、陷获层基高、混合层斜率和反演层的M增量，对应环境参数m＝[δ，z_d，z_b，c₁，M_d]，将大气折射率剖面在垂直结构上分为4层。同时确定各参数的取值范围。环境模型在空间范围内进行细化，距离步进为200km，垂直高度为100m，高度步进为1m。

5.根据权利要求1所述的低空电磁波传播估计技术，其特征是：采用对GIT经验模型修正的方法，建立海杂波模型。分别对入射余角小于10度和大于10度情况下，在不同海况、不同极化方式下，对不同波段的海面后向散射系数进行修正。每30分钟利用实际采集的海杂波数据对该模型进行一次修正，以反映海杂波的随机性。

6.根据权利要求1所述的低空电磁波传播估计技术，其特征是：后验估计时采用奇异值分解法。