1、高頻地波雷達(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)工作在短波波段，其所處的外部電磁環(huán)境極其復雜，各種干擾如短波電臺、電離層雜波以及其他工業(yè)干擾對高頻地波雷達的目標探測性能產(chǎn)生嚴重的影響。抑制這些干擾、改善雷達回波質量、提高雷達探測性能是高頻地波雷達信號處理面臨的主要問題。在各種抗干擾方法中，極化抗干擾方法不受信號來波方向及頻譜重疊等因素制約，成為高頻地波雷達抗干擾的一個重要手段。本文在現(xiàn)有極

2、化濾波研究的基礎上，進一步深入研究了高頻地波雷達的極化抗干擾方法。主要研究內(nèi)容總結如下：
　　1、基于大量實際錄取的高頻地波雷達數(shù)據(jù)，分析了高頻地波雷達中存在的短波電臺干擾和電離層雜波的特征。在線性調頻體制下，短波電臺干擾經(jīng)過高頻雷達接收機的多次混頻處理，原來的單一頻率的電臺干擾在零中頻輸出信號中變?yōu)榫€性調頻信號，在距離速度譜中表現(xiàn)為“條狀”分布。其極化特性表現(xiàn)為一個脈沖內(nèi)相對穩(wěn)定，一個掃頻周期內(nèi)變化不是很大，而在一個積累周期內(nèi)受

3、短波電離層信道的影響極化參數(shù)變化較為劇烈。在P4相位編碼體制下，經(jīng)過脈內(nèi)匹配處理后，目標信號經(jīng)過積累其譜峰變得更加尖銳。而干擾相對于匹配濾波器而言是“失配”的，經(jīng)過脈壓后抬高了回波信號的基底。對于電離層雜波干擾，本文分析了電離層雜波的成因、距離域和多普勒域特性以及電離層干擾的極化特征，為電離層雜波極化抑制奠定了基礎。
　　2、提出了基于FrFT的信號極化狀態(tài)估計方法，更好地解決了線性調頻體制下高頻地波雷達的目標和干擾的極化狀態(tài)估計

4、問題，為下一步進行極化信號處理奠定了基礎。普通極化濾波通過構造與干擾極化參數(shù)相正交的極化濾波矢量來抑制干擾，因此準確估計干擾的極化參數(shù)是進行干擾抑制的前提。傳統(tǒng)的時域、頻域極化狀態(tài)估計方法雖然能夠準確估計干擾的極化狀態(tài)，但對于頻譜重疊的信號卻無能為力。特別是對于在雷達中經(jīng)常使用的線性調頻信號，若它們的頻譜互相重疊，頻域估計方法將失效?；诖?，本文提出了一種利用信號極化信息的分數(shù)域不變性，在分數(shù)域估計信號極化參數(shù)的方法。該方法特別適用于多

5、個在時頻域都有重疊的LMF信號的極化狀態(tài)估計，解決此種條件下傳統(tǒng)極化參數(shù)估計方法無法估計信號極化狀態(tài)的問題。
　　3、在傳統(tǒng)極化濾波的基礎上提出了斜投影極化濾波的概念。傳統(tǒng)的極化濾波以正交投影為基礎，當目標和干擾不完全正交時，在抑制干擾的同時會對目標信號產(chǎn)生影響。零相移極化濾波器盡管解決了這一問題，但需要極化矢量變換和幅度相位補償。為此，本文基于斜投影技術提出一種斜投影極化濾波方法。當干擾和目標不正交時，經(jīng)斜投影極化濾波后干擾仍能

6、被完全消除，而且不會對目標信號造成任何極化損失。此外，斜投影極化濾波后輸出信號仍為矢量信號，可以再次進行極化濾波，而普通極化濾波后信號變?yōu)闃肆?，極化信息無法再次利用。在實際高頻雷達系統(tǒng)中，目標信號基本不變而干擾極化狀態(tài)很難估計，基于此本文提出了一種改進的斜投影極化濾波方法，該方法不需要估計干擾的極化狀態(tài)，而是通過估計回波信號中噪聲的強度來實現(xiàn)斜投影極化濾波矢量的構建，避免了干擾極化參數(shù)估計不準確對濾波器性能的影響。
　　4、提出了

7、一種基于斜投影的極化域空域聯(lián)合濾波方法。在極化敏感陣列信號模型的基礎上構建信號和干擾的空間極化參數(shù)子空間，計算斜投影極化濾波矢量。詳細分析了該算法下極化敏感陣列的輸出信號干擾噪聲比(SINR)與目標信號和干擾的空間入射方向及極化參數(shù)之間的關系，導出了基于斜投影的空域極化域聯(lián)合濾波時陣列輸出SINR解析表達式，揭示了其內(nèi)在的物理意義。當信號和干擾從不同方向入射到接收陣列時，空域濾波性能占優(yōu)，而極化狀態(tài)的差異對陣列的濾波性能影響不大。當有用

8、信號和干擾的到達角接近或相同時，空域濾波能力顯著下降，極化濾波起主要作用。此時可以通過極化特征來區(qū)分有用信號和干擾，達到增強有用信號抑制干擾的目的。僅當有用信號和干擾的特征參數(shù)完全相同時，該聯(lián)合濾波方法完全失效。
　　最后通過對高頻雷達系統(tǒng)錄取的真實數(shù)據(jù)進行處理，驗證了所研究極化抗干擾方法的正確性，通過對高頻地波雷達中存在的短波電臺干擾和電離層雜波進行極化抑制，進一步改善了高頻地波雷達的性能，提高了雷達探測目標的能力，有著重要的應