宽频段二维天线阵型设计及其测向算法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dianq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与其它形式的电子侦察系统相比,以卫星作为平台的电子侦察系统存在着比较明显的优势,例如该系统可以不受国界和天气的限制,可以实施全天候、大面积地侦察活动,进而可以更加方便、快速地获取情报。在得到辐射信源相对于卫星平台的位置信息的基础上,再根据卫星当时的运行规律,就可以对辐射信号源进行定位。由于该系统的天线阵列尺寸与重量受到卫星载荷的限制,所以接收阵列的尺寸和阵元数不能做的太大,那么对于等间距阵列来说,阵列的分辨率势必会受到影响。  为了解决分辨率与卫星载荷之间的矛盾,本文主要研究了几种非等间距阵列及阵列的测向模糊问题,并在此基础之上,对这几种常见阵型在宽频段的测向性能进行了比较,并在所选定的阵列的基础上对其超分辨算法进行研究。  本文主要工作安排如下:  第一部分,建立阵列信号处理的相关数学模型,为后续章节中的测向模糊问题及超分辨算法的研究提供依据。在窄带信号模型的基础上研究了经典MUSIC算法(Multiple Signal Classification)进行测向的基本原理。  第二部分,重点研究非等间距阵列。本部分在研究非等间距线性阵列布阵方法的基础上,主要研究了几种常见的非等间距平面阵列的特性,并对这几种非等间距阵列进行测向精度的对比。同时对阵列的测向模糊问题进行了研究。由于电子侦察涉及到几个甚至十几个倍频程的信号,所以在测向性能的基础上对比了各阵列在带频段信号上的测向性能。  第三部分,分析了对相干信源的解相干算法。该部分首先分析了相干信号源对传统测向算法性能的影响,其次研究了空间平滑算法的解相干原理。为了兼顾相干信号与非相干信号,在此基础了研究了修正的MUSIC算法。但是,该类算法只适用于等间距线性阵列,并且以牺牲阵列的有效孔径为代价。所以针对二维阵列,重点研究了一种适用于二维阵列、阵列有效孔径牺牲最小一种的解相干算法,并结合第二部分中的最优阵型实现了对相干信源的二维测向。  第四部分,研究了信源数估计算法。信源数是划分噪声子空间与信号子空间的依据,但是在现实应用中信源数是不确定的量,所以在进行超分辨算法之前有必要进行信源数的估计。在对盖氏圆盘算法进行研究的基础上,结合非等间距L阵及其解相干算法,提出了基于平面阵的相干信源数估计方法。  第五部分,由于传统二维MUSIC算法对DOA的估计需要进行二维谱峰搜索,计算量过于复杂,所以该类算法已无法满足工程应用中的实时性要求。针对二维阵列的快速测向问题,本部分主要研究了参数加权算法,并在此基础之上对其进行改进,进一步减少了计算量。考虑到非圆信号在通信系统的广泛应用与非圆信号的特点,该部分也将该快速算法及其改进算法应用于非圆信号。  第六部分,首先给出了电子侦察系统的工作原理图,并对框图中的滤波器模块与数字正交双通道模块进行相关研究。在系统仿真时,采用线性调频信号源,接收阵列为5元非等间距L型阵列,对该系统的进行了Matlab仿真,得到了对入射信源的二维测向结果。
其他文献
由于无线频谱资源的匮乏以及现有频段利用效率低的问题,原有的固定带宽分配方式已经不能满足日益增长的通信需求。认知无线电的提出是实现动态频谱分配、解决无线频谱资源短
随着电信技术和互联网技术的发展,人们对综合性宽带业务的需求不断增强。而靠近用户侧的“最后一公里”宽带接入技术却成为阻碍人们享受视听的“瓶颈”。目前理想的宽带接入
车载定位系统是车载定位导航系统的重要组成部分,本文通过对国内目前现有车载定位系统的现状分析,提出了基于GIS技术的车载定位解决方案,设计了一套嵌入式车载定位系统终端。
随着3G移动通信系统投入商用,移动通信中的数据通信业务需求不断扩大。因此,能够实现高速数据通信的多输入多输出( multi-input and multi-output, MIMO)通信技术已成为未来
高频地波雷达作为一种海洋遥感的重要手段,不仅可以用于海洋表面风、浪、流等状态参数的提取,还可用于目标的探测。其中,海杂波是海面和低空目标检测的一个主要背景,对海杂波
随着雷达在目标探测方面的作用越来越显著,应用面越来越广,雷达信号处理的算法设计变得越来越复杂,实时高效的算法实现成为信号处理领域一个十分重要的研究课题。近几年可编程逻
高阶QAM(正交幅度调制)信号优势在于具有比较高的频率利用率,但提高调制的阶数后,越高阶的QAM信号会变得对相位噪声也越发地敏感,而采用单一的相位噪声抑制算法,在中等相噪强
随着人们对移动通信服务质量和系统容量需求的提升,在频谱资源不足的情况下,CDMA系统采用扩频通信技术解决了频谱匮乏这一问题。第三代移动通信系统提供了更高数据业务的传输
学位
当前,随着互联网技术和通信技术的快速发展,互联网和电信网都有自己的发展方向:互联网向宽带化、移动化、智能化的方向发展,而电信网向IP化、宽带化、移动化和多媒体化的方向