高频超视距雷达的工作频段是无线电频谱中十分拥挤的一部分,为了既满足雷达对带宽的要求,又使雷达在频域内避开干扰,保证可靠的工作性能,必须在信号设计上摆脱连续谱的限制,采用断续谱信号。断续谱信号在频域的灵活分布使复杂电磁环境下雷达信号的自适应选频成为随机跳频信号应用的一个重要问题。本课题研究内容包括三方面:一是对频谱状态预测方法进行了研究。首先介绍了高频电磁环境情况,分析了二元一阶马尔可夫链预测和单指数平滑法预测的基本原理,提出了四到二状态预测方法,给出了门限偏差对预测效果的影响。同时将单指数平滑法与四到二状态预测相结合,进一步提高了预测的可靠率。二是断续谱信号处理的研究。详细介绍了IRLS算法实现目标距离-速度二维信息的提取过程,探讨了这种算法实现距离维旁瓣抑制的原理,并通过大量的实验,验证了算法的有效性。研究了当失配滤波器阶数增加时对旁瓣抑制效果的影响,以及当在一个扫频周期内增加脉冲个数对旁瓣抑制效果的影响。为后续选频效果的检验评估奠定了一定的基础。三是选频方法的研究及系统仿真验证。提出了基于随机跳频信号的寂静信道最多和最大距离旁瓣最小两种选频准则,应用在限定性条件下的遗传算法对寂静频率进行频率编码优化,得到不同的编码组合,理论分析了两种选频准则对系统探测性能的影响。探讨了基于随机跳频信号的带通滤波器设计方法,分析了带通滤波器,单频干扰对信号处理效果的影响,并从统计意义上通过实际电磁环境仿真验证了选频理论的正确性。同时提出了对带通滤波后的数据进行相位补偿的方法,有效抑制了信号旁瓣电平。