[发明专利]电离层非相干散射雷达差分相位探测方法

权利要求书

1.电离层非相干散射雷达差分相位探测方法，其特征在于具体步骤如下：

1.计算机仿真与建模研究：

（1）利用模糊函数理论进行雷达波形分析，针对不同的空间等离子体探测需求，得到最为合适的探测波形；

（2）利用Fokker-Planck模型仿真离子散射谱，得到了合适的电子散射谱仿真方法及不同离子的仿真散射谱；

（3）运用Appleton-Hartree理论对非相干散射雷达发射和接收的电磁波在电离层中的传播效应进行分析，并开发得到相应的计算机程序进行仿真；

2.非相干散射软件雷达验证测试:

（1）运用软目标雷达方程对非相干散射雷达回波数值模型建模，得到不同探测距离下同向极化接收通道输出的回波信号功率的回波功率剖面模型，以及得到了不同探测距离下正交极化接收通道输出信号的互相关函数的回波差分相位剖面模型；

（2）运用最小二乘法等迭代算法，得到被测等离子体区域的物理参数，通过计算回波信号的多普勒谱得出准确的垂直于磁力线方向等离子体漂移速度，从回波功率谱中提取电子温度等信息；

3.非相干散射雷达验证测试：使用雷达设备获取数据，提取电离层参数；并将多种设备的探测结果进行对比，以验证其正确性；

4.根据计算机仿真和实际探测结果，优化改进雷达回波数值模型、参数提取算法、及实验方法。

2.根据权利要求1所述的电离层非相干散射雷达差分相位探测方法，其特征在于：步骤4中，通过闭环实验验证波形及整个雷达系统各部分工作是否正常，调整波形参数改进波形设计，校准雷达系统部分参数，从而给出回波信号相关峰。

3.根据权利要求1所述的电离层非相干散射雷达差分相位探测方法，其特征在于：步骤4中，通过开环实验验证探测技术和回波处理方法的探测功能和技术指标，从而对探测结果进行分析，提出改进方案，进一步改进和完善探测技术和回波处理方法。

4.根据权利要求2所述的电离层非相干散射雷达差分相位探测方法，其特征在于：闭环实验方法是：内接信号源，系统内部信号流程操作，将发射机输出信号通过电缆、衰减器闭环输入到接收机。

5.根据权利要求3所述的电离层非相干散射雷达差分相位探测方法，其特征在于：开环实验方法是：将非相干散射雷达垂直于磁力线方向探测，用一对正交线极化天线阵接收后向散射信号，从不同极化天线阵列输出的回波的平均功率、相位差和互相关数据中提取被测区域电离层参数。