STATISTICAL STUDY OF INCOHERENT INTEGRATION APPLIED TO SIMULATED POWER SPECTRA OF RADAR SIGNALS BACKSCATTERED FROM EQUATORIAL ELECTROJET IRREGULARITIES

Abstract

ABSTRACT

Spectral analysis of radar echoes through spectral moment estimation allows to identify the characteristics of plasma irregularities from equatorial electrojet. The curve fitting using the maximum likelihood estimator (MLE) was chosen as the technique to obtain the plasma irregularity information. The implication of applying distinct number of incoherent integration to simulated Type 1 plasma irregularity radar spectra is investigated. The response of the fitting is evaluated using the covariance matrix of the MLE. A statistical study of incoherent integration applied to equatorial electrojet plasma irregularity spectra is presented in order to determine its effects over the estimation of Doppler velocities. The optimal values of incoherent integrations in relation to the goodness of the fitting are obtained in order to better determine the Type 1 plasma irregularity characteristics.

Keywords :ionosphere; aeronomy; radar; digital signal processing; curve fitting.

RESUMO

A análise espectral de ecos de radar através da estimação dos momentos espectrais permite a identificação das características das irregularidades de plasma das irregularidades do eletrojato equatorial. Dentre as técnicas usadas para obtenção das informações de irregularidades de plasma, é utilizado o ajuste de curvas pela estimação de máxima verossimilhança. Este trabalho analisa a aplicação de valores distintos de integração incoerente a espectros simulados de radar de irregularidades de plasma do Tipo 1. A resposta do ajuste é avaliada utilizando a matriz de covariâncias do estimador de máxima verossimilhança. Um estudo estatístico da integração incoerente aplicado a espectros de irregularidades do EEJ é apresentado de modo a determinar seus efeitos sobre a estimação das velocidades Doppler. Os valores ótimos de integrações incoerentes em relação à qualidade do ajuste são obtidos de forma a melhor determinar as características de irregularidades de plasma do Tipo 1 do EEJ.

Keywords :ionosfera; aeronomia; radar; processamento de sinais digitais; ajuste de curvas.