[发明专利]一种高频地波雷达电离层杂波抑制方法

权利要求书

1.一种高频地波雷达电离层杂波抑制方法，其特征在于：所述高频地波雷达电离层杂波抑制方法包括以下步骤：

步骤一：由雷达距离-多普勒谱，根据电离层杂波分布特性，按距离由近至远确定对应每个电离层杂波聚集区的杂波中心距离元k_i,i＝0,1,…,p-1，p为电离层杂波聚集区的个数；

步骤二：根据步骤一确定的杂波中心距离元k_i，计算电离层杂波在杂波中心距离元k_i和与其相邻的距离元k_i+1上的距离相关系数

步骤三：设置电离层杂波聚集区的相关系数参考阈值Th₁，比较由步骤二得到的距离相关系数的值与参考阈值Th₁的大小关系，如果则判定该杂波中心距离元对应杂波区域为聚集区，数据有效；否则，判定该杂波中心距离元对应杂波区域不是聚集区，数据无效，舍弃；筛选出所有满足条件的杂波中心距离元k_i，按从小到大的顺序依次排列并赋值给d_c,c＝0,1,…,m-1，表示聚集区的杂波中心距离元，m为有效数据个数，执行步骤四；

步骤四：计算杂波中心距离元d₀与第j跳回波聚集区的杂波中心距离元d_j的互相关系数

步骤五：设置电离层杂波聚集区的互相关系数参考阈值Th₂，将步骤四求得的每个互相关系数与参考阈值Th₂作比较，如果则认为第j跳回波聚集区数据有效；否则，舍弃第j跳回波聚集区数据；筛选出所有满足条件的杂波中心距离元d_j，对应区域为有效聚集区，执行步骤六；

步骤六：由步骤五筛选得到的每个满足条件的杂波中心距离元d_j，对应的雷达接收回波谱信号记为其中N为采样点数，d_j为有效聚集区的杂波中心距离元；使用的上下相邻r个距离元信号构造聚集区信号矩阵使用杂波中心距离元d₀对应的雷达接收回波谱信号的上下相邻r个距离元信号构造聚集区信号矩阵

步骤七：取和构造多聚集区联合参考矩阵X；

步骤八：根据步骤七得到的多聚集区联合参考矩阵X，求得X的相关矩阵的最大似然估计R；

步骤九：对步骤八求得的最大似然估计R进行特征值分解，得到降序排列的特征值λ_s和与λ_s相对应的特征向量v_s，s为特征值的个数；

步骤十：在R中，取前L个大的特征值所对应的特征向量为电离层杂波的特征向量，构成矩阵，形成电离层杂波子空间特征向量矩阵V；

步骤十一：利用步骤十得到的特征向量矩阵V，构造正交投影矩阵P；

步骤十二：通过将步骤七得到的多聚集区联合参考矩阵X，投影到由步骤十一确定的正交投影矩阵P的正交子空间上，来消除待处理距离元上与多聚集区联合参考矩阵相关的电离层杂波，求出待处理聚集区经过正交投影处理后的杂波抑制信号矩阵Y。

2.根据权利要求1所述一种高频地波雷达电离层杂波抑制方法，其特征在于：所述步骤二中计算电离层杂波在杂波中心距离元k_i和与其相邻的距离元k_i+1上的距离相关系数的具体过程为：

其中X(k_i)为雷达在第k_i个距离元上的回波数据，Cov[X(k_i),X(k_i+1)]为第k_i个距离元与第k_i+1个距离元上回波数据的协方差，Var[X(k_i)]为X(k_i)的方差；越大，电离层杂波在两个相邻距离元k_i与k_i+1上的相关性越强。