【摘要】：隨著無線電通信技術的飛速發(fā)展,無線應用以其無處不在的便捷性迅速發(fā)展起來,成為信息消費的重要組成部分,但無線電干擾也日益增多,私設電臺特別是“偽基站”、“黑廣播”等電信網(wǎng)絡新型詐騙的危害非常大,不僅擾亂正常的廣播秩序,還容易對民航通信產(chǎn)生干擾,同時影響社會穩(wěn)定和國家安全。無線電監(jiān)測就是利用電子設備對無線電信號進行搜索、截獲和分析,并利用無線電測向技術對發(fā)射站進行定位。本文以無線電測向技術為研究內(nèi)容,重點研究了相位干涉儀測向技術、互譜法測相位差、相關干涉儀測向技術、雙通道測向系統(tǒng)的硬件及軟件算法等內(nèi)容。因此本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個部分。首先,總體介紹和分析了常見無線電測向體制的原理及其特點,包括幅度比較式測向體制、多普勒測向體制、到達時間差測向體制、空間譜估計測向體制,其中重點闡述了相位干涉儀測向體制的原理及其特點,并對其測向誤差進行了分析,當陣元基線長度大于半波長時,會出現(xiàn)多值模糊現(xiàn)象,而誤差的方差與天線陣元基線長度的平方成反比,造成相互矛盾的現(xiàn)象。接著論述了雙通道測向系統(tǒng)中通道幅相不一致性的校正,分析了影響通道幅相不一致性的因素,并介紹了兩種校正方法,LMS自適應算法和RLS自適應算法。其次,研究了互譜法求相位差法及其優(yōu)化算法,在雙通道測向系統(tǒng)中,兩路信號的互譜密度函數(shù)在頻率f處的相位就是兩路信號在頻率分量f處的相位差�；趯拵盘柕幕プV法分析了帶寬內(nèi)每一個頻率分量處的相位差,并進行累加求平均,在提高了相位差測量精度的同時增加了算法的時間復雜度,降低了測向系統(tǒng)的時效性。為提高測量相位差的效率,提出了基于稀疏快速傅里葉變換的互譜法,并對改進算法的時間復雜度和性能進行了仿真分析。然后,重點論述了相關干涉儀測向的基本原理及其改進算法,相關干涉儀測向利用實際接收信號的相位差信息與樣本庫的數(shù)據(jù)作相關比較得到入射信號的方位信息,不需要對天線的最小孔徑做限制,避免了復雜的相位解模糊計算。但相位差樣本庫中的頻率、方位角和俯仰角都是離散的,無法保證樣本庫數(shù)據(jù)與實際信號的頻率和角度完全匹配,因此提出基于引導基線建立相位差樣本庫的方法,通過實時建立相位差樣本庫,減小了樣本庫的規(guī)模,解決了頻率和角度不能完全匹配的問題。最后,對基于相關干涉儀的雙通道測向系統(tǒng)的硬件模塊和軟件流程進行了介紹,并對系統(tǒng)進行了聯(lián)調(diào)和測試。重點闡述了系統(tǒng)方案設計及功能配置、系統(tǒng)的硬件模塊設計,包括數(shù)字下變頻處理模塊、天線陣列的開關矩陣、控制板卡及天線控制接口等。在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和測試過程中,分別對不同頻率信號的測向結(jié)果進行了對比分析。
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN98
【圖文】：

圖 3.3 FFT 和 SFFT 獲得的信號頻譜圖傅里葉變換能很好的顯示信號的幅頻響應，下面對信號的相信號采樣頻率為 2048Hz，采樣點數(shù)為 n=4096，大值點數(shù) K均值，整周期采樣時稀疏快速傅里葉變換相位均方誤差隨信

相位均方誤差圖

圖 3.5 同信噪比下的對比圖可以看出，信噪比較低時，噪聲對基于 SFFT 互譜算法影響相于 0.045rad，隨著信噪比的升高，相位差誤差下降明顯，接近能。

【參考文獻】

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本文編號：2775309