论文部分内容阅读
北斗反射技术(Beidou Navigation Satellite system reflectometry,BDS-R)应用于双基地探测与成像系统是北斗系统的一个新型领域,它扩展了全球卫星导航系统反射技术 GNSS-R(Global Navigation Satellite System)的应用,同时将在很大程度上推动了北斗卫星导航系统在军事、民用领域以及自然灾害等方面新的应用。本文针对我国北斗系统的特点,对以北斗导航地球静止轨道(GEO)卫星作为双基地系统信号发射源的目标探测性能进行研究。本文首先对双基地探测与成像系统中的目标探测信号处理进行研究。先展示了双基地探测系统的几何模型,并给出探测目标的信号处理流程图;然后根据信号处理流程的需求,利用编程实现对数据的处理以提取出直射信号的关键信息;接着利用包含这些信息的参考信号对回波信号进行多相关器处理,最后通过仿真实验优选了多相关器的延迟码片数和采样点数,达到了提高数据处理速率以及测量精度等的目的。本文然后对双基地系统中具有重要影响地位的信号同步进行研究。先通过介绍影响双基地系统的三大同步,着重分析、比较当下时频同步的现有方法,得出基于直射波同步方法更适合于双基地系统的结论;接着根据本文研究的双基地系统的特点设计了基于直射波同步的方案,并从时间误差和相位误差的角度分析该同步方法的优良性;最后对回波信号进行同步处理,并仿真分析了频率偏差、初始相位差和冗余的路径差这三个重要参量对同步误差的影响,分析结果表明了当双基地系统的接收机静止时,不需要对回波信号同步处理校准。本文最后通过实际实验和实测数据研究双基地系统在探测原理上的正确性。针对双基地系统首先设计了采用有源转发器的实验方案,并实施了目标距离探测的现场实验,实验结果说明了转发器在楼道内能获得信噪比很高的信号;同时考虑到是对野外目标进行距离探测,为此本文又设计了采用无源角反射器的实验方案,并开展了野外实验,包括校正时延误差的实验,通过分析校正后的实验结果,获得了米级的目标测距精度,这表明了使用北斗GEO卫星的双通道信号可进行高分辨的距离探测,为后续的目标成像研究奠定了基础。