海洋表面动力学参数高频无源遥感新方法研究

地基高频段(HF/VHF)探测是一种重要而且不可替代的海洋表面状态监测手段，目前的地波雷达、天波雷达及VHF雷达等海洋监测雷达均采用有源体制。DRM作为高频段广播数字化新标准，发射基于OFDM传输的数字调幅信号，如果利用该信号作为雷达外辐射源，将形成一种新的无源海态探测手段。项目首先基于粗糙海面非后向电磁散射特性、DRM信号调制解调及无源雷达技术建立系统探测理论框架，然后利用自主研制的高频超视距雷达建立无源海洋探测实验平台，结合理论模拟与实测数据研究提取海洋表面动力学参量（风、浪、流场）的关键技术。项目成果将为发展一种全新环保的海洋探测手段打下良好的理论与技术基础，为海洋动力学研究提供一种经济有效的观测手段。项目可衍生出一种类似现有高频地波雷达设备的科学仪器，可以用来方便地组建多输入多输出（MIMO）海洋立体监测网络。该仪器对于完善和发展我国地基海洋探测网络具有重要科学意义。

我国现有的用于海洋遥感的高频地波雷达、天波雷达及VHF雷达等均属于有源体制，虽能够实时大面积监测海洋表面状态，但由于工作体制的原因存在着能耗高、干扰多、电磁污染大、机动性差及易暴露等缺点。近年来DRM作为高频段广播数字化新标准，发射基于OFDM传输的数字调幅信号，利用该信号作为雷达外辐射源，将形成一种新的无源海态探测手段。为此项目按照计划重点开展了以下研究并取得了相应成果：.1. 研究了粗糙海洋表面的高频电磁波双站散射理论。采用解析方法微扰法分析推导了粗糙海面的非后向电磁散射理论，得到了单位海面的雷达散射截面积。同时基于时域有限差分的数值计算方法对一维海浪模型的电磁散射进行了分析，项目执行后期又采用快速多极子法对二维随机粗糙海面的电磁散射进行了仿真分析，均取得了较好的效果。.2.研究了双基地模式中海洋表面动力学参数（风、浪、流场）提取的方法，构建了无源雷达系统海洋探测的理论框架。.3.研究了无源雷达海洋海洋遥感的关键技术，掌握了DRM信号的基本规律，DRM调制解调原理，研究了DRM信号重构技术及误码率对其产生的影响，并建立了自主DRM发射源以配合相关研究，该设备在后期的实验中发挥了重要作用。.4.在其它项目的支持帮助下，共同合作对自主研制的高频超视距雷达进行改造，建立了无源海洋遥感探测实验平台。在山东青岛开展了无源海态参数遥感观测实验，获取了宝贵的实验数据。实验内容主要分为非合作外辐射源及合作外辐射源两部分，实验过程中还实现了通信与雷达一体化，取得较好效果。 .项目进行期间，共参加学术会议6人次，发表论文7篇，培养研究生4人。项目组顺利完成了研究计划，所得成果为无源雷达领域的相关后续科学研究及工程应用提供了重要的理论与实验依据，部分成果仍在整理完善之中，相关研究工作仍在继续深入。