HF Radar Observation of Tidal Current over the Beibu Gulf,South China Sea

In this paper, a new fully-digital high frequency(HF) radar system OSMAR-SD(ocean state measuring and analyzing radar, S-smaller, D-digital) is employed for observation of the tidal current over the Beibu Gulf, South China Sea. This system can operate at two frequencies to achieve wider range and better resolution of measurement. Experimental results show that the radar measurements agree with the tide level data well. The environmental noise level is also analyzed to demonstrate its detrimental effect upon the measurement, the period of this effect is about 24 h. Moreover, it's the first time that the characteristic of the irregular diurnal tide over Beibu Gulf is clearly measured by HF radar.     

便携式高频地波雷达双频接收天线的设计与实现

现有高频地波雷达大多采用单一工作频率,较易受外部干扰影响,且回波包含信息有限。设计与实现了一种便携式高频地波雷达双频接收天线,通过对原有单频接收天线电路进行修改,增加频率控制端和开关电路,实现了三元交叉环/单极子接收天线同时双频工作的功能。室内测试及现场实验结果均验证了该双频接收天线的有效性。     

分布式天波雷达电离层短波信道预测软件开发

分布式MIMO天波雷达探测是基于电离层对短波电磁波的折射作用,因此,在进行正式探测前需预测出电离层短波信道性能,选取合适的探测频率,以保证探测过程的高效可靠。本文针对此需求开发了分布式MIMO天波雷达电离层短波信道预测软件,首先提出了软件总体模块架构,然后介绍了信道预测关键技术和最佳频率排序算法,最后基于微软基础类框架完成了软件开发。仿真实验表明,该软件可快速预测分布式天波雷达各探测信道并选取最佳探测频率,同时具有良好的扩展性。     

高频地波雷达电离层距离方程建模及仿真

针对电离层的空间分布特征,构建了体目标和面目标的雷达距离方程.根据不规则体对高频电波的相干散射原理,估算了电离层RCS的散射系数,进而给出基于电离层物理机制的广义高频地波雷达方程,从而量化了电离层特征参数对高频雷达系统的影响.通过仿真发现,对于面散射情形,斜向散射电离层杂波符合波束限制模型,垂直向的电离层杂波符合脉冲限制模型;对于体散射,影响电离层杂波强度最主要的因素是不规则体波动幅度.     

关于湍流多尺度统计理论方法的论证

用黑河化音测站的实测风、温脉动资料对一种湍流多尺度统计理论方法进行了分析验证,并应用此方法通过对相关系数、湍流时间尺度、湍谱和扩散参数等湍流特征量的研究,分析了黑河戈壁地区的湍流微结构和扩散特征.结果表明:多尺度分析方法正适合研究具有多尺度特征的大气湍流现象,可以比传统方法提供更多的有关湍流属性的信息,能够更直观地表现出不同尺度湍涡对扩散作用的大小,是发展湍流统计理论的一种有效工具     

Adaptive Radio Frequency Interference Mitigation for HF Surface Wave Radar

The paper analyses the characteristics of radio frequency interference （RFI） in HF surface wave radar （HFSWR） which adopts the linear frequency modulated interrupted continuous wave （FMICW）. RFI will influence all the range cells including all the positive frequency and negative frequency, and the negative frequency range cells contain only the interference information. Based on the above characteristics, we introduce and analyze a new adaptive interference mitigation beamforming algorithm using the negative frequency range cells samples to estimate the interference covariance matrix. Experimental results confirm that this general and robust algorithm can achieve effective RFI suppression using the data recorded by the HFSWR, located near Zhoushan in Zhejiang China.     

基于分时双频的高频地波雷达海面目标探测

提出了一种分时双频方法用以提高其目标探测性能.分析了分时双频雷达波形,针对分时双频探测引起的目标相干积累时间减少以及多普勒谱点不对齐等问题,利用非均匀傅里叶变换将其转换为一不适定问题,并利用Cauchy-Gaussian模型正则化方法进行外推处理,从而获得目标多普勒谱图.仿真结果表明该方法能够有效地消除海面移动目标的检测盲区,提高检测性能.     

频带陷波优化的低距离旁瓣波形设计方法

工作于高频(HF)、甚高频(VHF)和超高频(UHF)拥塞频段的宽频带雷达,面临频带使用限制以及多种无线通讯系统同频窄带干扰的问题. 对此,该文以峰均功率比(peak-to-average power ratio, PAR)为约束条件,建立联合优化功率谱密度(power spectrum density, PSD)和积分旁瓣电平(integrated sidelobe level, ISL)的波形设计目标函数,提出了一种基于快速傅里叶变换和子空间分解的循环迭代算法求解目标函数的方法. 仿真实验结果表明,经过优化的波形在提高多频段限制中频谱利用率的同时,有效地抑制了窄带干扰且具有较低的旁瓣.      

Anti-interference method for HF radars by transmitting phase-modulated chirps

Radio frequency interference （RFI） is a major problem in high-frequency （HF） radars. Conventional filtering-involved RFI suppression methods may introduce distortions to the target signals of interest and often demand extra hardware costs. In this paper, a novel method for RFI suppression by using linearly or randomly phase-modulated （PM） chirps is proposed, which enables independent analyses of the target signal and the RFI. Furthermore, the directions of arrival （DOA） of the interference are used as constraints to ensure a better DOA estimation of the target. The effectiveness of the method is demonstrated by numerical simulation results. The method can greatly improve the anti-interference capabilities of HF radars and is extremely applicable in the portable and low-cost radar systems.     

区块链和边缘计算驱动的短波电磁频谱管理新架构

针对非合作频率竞争伴随功率竞争导致的短波电磁环境逐年恶化,结合新兴的区块链和边缘计算,提出一种短波电磁频谱管理新架构,详述了驱动其运行的三项关键程序:短波频谱数据的采集、短波频谱区块的生成、短波频谱数据的交易.提出了短波区块链的新概念,并基于联盟链设计了端-边-云的短波电磁频谱管理结构.最后,提出了该短波区块链的开放性...     

一种适用于高频地波雷达的电小双频发射天线

设计了一款适用于高频地波雷达的发射天线,通过顶部加载螺旋线圈的方式实现了天线电小化,且利用参差调谐原理,同时在顶部加载两个不同长度螺旋线圈,使天线实现双频谐振。该天线电尺寸仅为0. 085λ,且兼顾双频段和高效率的优点。利用CST电磁仿真软件进行仿真设计并制作缩比模型进行验证,仿真与实测结果吻合良好。     

一种易于实现的宽带短波信道模拟器

在美国电信科学协会(institute for telecommunication sciences,ITS)模型的基础上设计了一款易于仿真实现的宽带短波信道模拟器.通过分析其信道散射函数,验证了宽带短波信道模拟器模拟实际短波信道的有效性.采用该宽带短波信道模拟器仿真测试了24 kHz信道带宽下的单载波频域均衡(sin...     

CIC filter theory in DDC and implementation by using FPGA

Cascade Integrator Comb(CIC)filter is the main part of the next generation High Frequency (HF) radar. This paper describes the key points of CIC theory in the Digital Down Conversion (DDC) module of a radar receiver, and takes advantage of the high flexibility and high density feature of Field Programmable Gate Array (FPGA) for putting forth to design the CIC filter by using FPGA. This paper provides particular insight into design by FPGA, which has advantages in high speed operation and simply structure. Some important and practical applications are given in this paper. The simulation result proves the validity and veracity. Because we can adjust the parameters freely according to our need, the CIC filter can be adapted to the next generation HF radar.     

采用活性炭纤维吸附水中三氯甲烷

对活性炭纤维（ＡＣＦ）吸附水中三氯甲烷作了初步探讨，结果表明ＡＣＦ对三氯甲烷的吸附速率较快，吸附平衡时间较短，并且吸附容量的大小与ＡＣＦ的比表面积成正比。     

活性碳纤维的化学改性及其吸附性能的研究

文章研究了酸改性、硫酸盐改性对活性碳纤维静态吸苯、吸氨性能的影响。结果表明:经酸改性后活性碳纤维吸附性能比未改性的ACF吸附性能好,经硫酸盐改性后活性碳纤维吸附性能随处理条件的不同而不同。     

Synchro Controller of Radar on FPGA

This paper mainly represents the realization of synchro controller based on the programmable logic devices FPGA by request of HF ground wave radar synchro controller under the instance of making the best of the virtues of FPGA. This design introduces the data communication between PC and synchro controller by PC Bus, which can carry the synchronous signals' parameters to RAM of synchro controller, then according to the theory that the result of comparing counter value with signals' parameters is the needed wave, we produce all waves HF ground wave radar needs, moreover all waves are produced time-sharing in order to save resources.     

基于双高斯拟合的风廓线雷达在降水条件下的风场反演

风廓线雷达在降水天气下探测到的返回信号主要包括大气湍流信号和降水粒子信号,其功率谱数据在结构上通常表现为双峰结构,并且在一定程度上可以看成是双高斯形式的。本文利用北京延庆CFL-08型边界层风廓线雷达在降水条件下获得的探测数据,采用双高斯拟合的方式将湍流谱和降水谱分离开,并通过分离之后的湍流谱对不同强度的降水过程进行了垂直速度场和水平风场的反演。反演结果表明,利用双高斯拟合可以有效地将湍流谱和降水谱区分开,反演得到的垂直速度场、水平风场较处理之前更加精确。     

高重频随机跳频跟踪雷达及其抗干扰性能

雷达对抗已成为雷达领域的重要课题,雷达的抗干扰性能愈发重要。该文提出了跟踪雷达的高重频随机跳频体制,该体制能消除"二次"回波,并具有较高的距离和速度分辨力。该文分析了高重频随机跳频跟踪雷达对抗欺骗干扰的性能,得出的结论是:由于发射频点随机跳变,对该雷达体制有效地欺骗干扰必须是转发式的;该雷达体制能对抗转发延迟大于脉宽、或者干扰信号功率不足以掩盖真实回波的转发式欺骗干扰。计算机仿真结果符合上述分析结果。     

一种极化MIMO雷达导引头关键技术研究

为提高雷达导引头的工作性能,提出一种新体制极化多输入多输出(MIMO)雷达导引头的概念,研究了该雷达导引头中的关键技术. 该雷达导引头采用双极化天线阵列,各个天线子阵发射正交频分线性调频信号;同时接收雷达回波信号的双极化分量,采用匹配滤波技术实现各个回波信号的有效分离;引入瞬态极化检测与识别技术,有效提高雷达导引头的抗干扰性能;采用单脉冲测角技术实现对目标的正确测角和跟踪. 理论分析和仿真结果表明,极化MIMO雷达导引头具有优良的电子战性能.      

充分发展湍流标度律的数学模型

为了解湍流小尺度结构的特征,以及湍流雷诺应力模型的建立,开展了充分发展湍流的标度律研究。提出了建立数学模型来研究湍流标度律的方法,可以方便地提取湍流的标度指数。结果表明:该理论不再需要"惯性区的存在"或"大雷诺数"的假设,不再依赖于标度区间的确定,标度指数完全可以通过计算确定下来,新模型确定的标度指数与ESS的标度指数几乎完全一致,误差在1%以内,且物理意义更明确。