高頻地波雷達(dá)是一種利用高頻段（3-30MHz）垂直極化電磁波沿海面繞射傳播的物理機(jī)制而實(shí)現(xiàn)海態(tài)遙感與超視距目標(biāo)探測(cè)的新體制雷達(dá)，不僅可從海面散射回波信號(hào)中提取浪高、洋流及風(fēng)場(chǎng)的速度與方向等豐富的海洋環(huán)境信息，還可對(duì)視距外的海面艦船及低空飛行目標(biāo)實(shí)施有效監(jiān)測(cè)。此外，高頻地波雷達(dá)還具有反隱身、抗反輻射導(dǎo)彈、造價(jià)低等特點(diǎn)，是一種性價(jià)比高的早期預(yù)警雷達(dá)。除軍事用途外，高頻地波雷達(dá)還可對(duì)200海里范圍內(nèi)的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)實(shí)現(xiàn)全天時(shí)、全天候監(jiān)測(cè)，可彌補(bǔ)我國(guó)預(yù)警機(jī)和沿海岸防雷達(dá)的不足，加強(qiáng)海上交通管制，打擊非法走私艦船，有助于國(guó)家對(duì)領(lǐng)海資源監(jiān)視能力的綜合提升。
　　雖然高頻地波雷達(dá)具有以上廣泛的應(yīng)用前景，但受高頻電臺(tái)干擾、路徑衰減、風(fēng)浪損耗以及電離層擾動(dòng)等影響，雷達(dá)探測(cè)性能大幅降低。在雷達(dá)回波中，電離層回波強(qiáng)度遠(yuǎn)勝海雜波和目標(biāo)回波，是制約整個(gè)高頻地波雷達(dá)探測(cè)性能的瓶頸。電離層回波不僅與雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)及信號(hào)處理的過(guò)程有關(guān)，還與電離層本身獨(dú)有的分布特性有關(guān)。電離層回波抑制技術(shù)很大程度上取決于對(duì)電離層物理機(jī)制的科學(xué)理解，因此加深對(duì)電離層回波機(jī)理的認(rèn)識(shí)將會(huì)有助于電離層回波抑制技術(shù)研究的突破。
　　本書緊密圍繞高頻地波雷達(dá)電離層回波機(jī)理這一核心關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題展開而成，共8章。第1章為緒論，簡(jiǎn)要概述高頻地波雷達(dá)的發(fā)展史及電離層回波特性綜述；第2章介紹電離層物理特性及高頻電波在電離層中的傳播機(jī)理；第3章以威海雷達(dá)站收發(fā)天線為例，仿真高頻地波雷達(dá)天線系統(tǒng)對(duì)電離層回波傳播路徑的影響，并聯(lián)合垂測(cè)儀對(duì)電離層開展觀測(cè)研究；第4章基于距離一多普勒譜，提取電離層回波，并對(duì)電離層實(shí)高及F2層臨界頻率進(jìn)行估計(jì)反演；第5章對(duì)面散射及體散射下電離層距離方程進(jìn)行推導(dǎo)，并對(duì)電離層特征參數(shù)進(jìn)行反演研究；第6章基于高頻電磁散射理論對(duì)垂直向及中低緯后向散射天波傳播路徑的電離層回波進(jìn)行建模，并對(duì)眾多參數(shù)進(jìn)行仿真分析；第7章對(duì)2016年“鲇魚”和2018年“溫比亞”臺(tái)風(fēng)期間的電離層進(jìn)行觀測(cè)分析，對(duì)臺(tái)風(fēng)一電離層關(guān)聯(lián)機(jī)理進(jìn)行探索性的研究；第8章為本書結(jié)論。
　　需要說(shuō)明的是，本書采用的所有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均來(lái)自哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）雷達(dá)站。該站建于20世紀(jì)80年代，為中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉永坦教授所創(chuàng)，是我國(guó)高頻地波雷達(dá)實(shí)驗(yàn)站，同時(shí)也是工業(yè)和信息化部“對(duì)海監(jiān)測(cè)及信息處理”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)基地。經(jīng)過(guò)30多年幾代人的艱苦不懈努力，該站在高頻地波雷達(dá)方向開展了大量理論與工程技術(shù)研究，并取得了眾多開創(chuàng)性成果。本書的主要內(nèi)容即為該站電離層回波研究領(lǐng)域的研究成果。
　　全書由楊旭光獨(dú)立撰寫而成。在本書撰寫過(guò)程中，得到了哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）雷達(dá)站諸多領(lǐng)導(dǎo)和科研工作者的大力支持。特別要感謝我的博士生導(dǎo)師哈爾濱工業(yè)大學(xué)于長(zhǎng)軍教授和權(quán)太范教授的指導(dǎo)，以及實(shí)驗(yàn)站的王霖瑋博士等的幫助。本書的出版得到國(guó)家自然科學(xué)基金、隴東學(xué)院著作基金的資助。在此一并表示誠(chéng)摯衷心的感謝！
　　由于高頻地波雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速，加上作者學(xué)術(shù)水平有限、時(shí)間倉(cāng)促，因此書中可能存在不足與疏漏之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。