發(fā)布時間：2017-06-14 21:01

  本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星干擾源定位的時差參數(shù)估計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著衛(wèi)星通信的快速發(fā)展,通信衛(wèi)星也越加頻繁地受到地面的各種干擾,這些干擾往往都給衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的工作造成了巨大的危害,甚至?xí)䦟ι鐣a(chǎn)生嚴(yán)重的影響,況且這些惡性事件也在不斷擴大。為了克服這些問題,通過衛(wèi)星快速準(zhǔn)確測定干擾源的位置的擾動是必要的,具有十分重要的意義,對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運行維護與使用更顯重要。定位干擾源通常需要兩步:首先,獲取可靠的定位參數(shù);其次,整理這些參數(shù),采用合理的算法確定結(jié)果。三星定位系統(tǒng)的定位方法是利用距離相近的三顆衛(wèi)星,通過估計兩路信號形成的到達時差,獲得兩組TDOA(Time Delay Of Arrival:時差)參數(shù),兩對時差在空間形成的雙曲面與地球面相交的交點就干擾源所在的位置。因此對時差參數(shù)的準(zhǔn)確估計是成功定位的關(guān)鍵前提。本論文主要針對三星定位系統(tǒng),采用時差法對其定位中的時差(TDOA)估計算法進行研究,重點從時差估計的實時性、高精度性和實用性三個方向出發(fā),研究更高效的時差估計改進、優(yōu)化算法,完成的主要工作如下:(1)根據(jù)實時性高的干擾源定位的特點,在二次相關(guān)法的基礎(chǔ)上提出了快速時差估計方法。該算法利用相關(guān)函數(shù)和功率譜密度是傅立葉變換對的特點,利用快速傅里葉變換(FFT)能簡化計算,可快速、精確地估計出時差參數(shù)。通過MATLAB仿真結(jié)果表明,在SNR相同的條件下,比起廣義互相關(guān)法該新算法估計TDOA時更加快速有效,使定位中的實時性性能得到很大的提高。(2)為了滿足定位中高精度的要求,本文在研究相關(guān)法的基礎(chǔ)上,針對相關(guān)法存在的缺陷,提出了基于PHAT加權(quán)法和小波去噪的時差估計改進算法。通過對接收到的信號選擇最佳的窗函數(shù)或者小波函數(shù)進行預(yù)處理,這樣不僅減少了計算量,提高了信噪比,而且在峰值檢測的時候還能銳化主峰,便于檢測。仿真結(jié)果表明這兩種改進算法對于平穩(wěn)信號和非平穩(wěn)信號均能在信噪比較低或者信號微弱的情況下還能得到精度較高的TDOA估計值,小波去噪法的估計精度更是略勝一頭。(3)在背景噪聲具有相關(guān)性的時候以及信噪比不確定并且隨時可能變化的情況下,本文基于四階累積量在最小均方誤差準(zhǔn)則的前提下提出了新的改進算法,該算法的關(guān)鍵是四階累積量的性能以及自適應(yīng)濾波器的巧妙應(yīng)用,在后者中還需要把濾波器分成兩部分:一部分用于適應(yīng)和跟蹤時延變化,另一部分用來適應(yīng)SNR的跳變。最終能達到時延和SNR自動分離的目的。利用高斯噪聲的高階累積量恒為零的特性,在這里不僅能有效地抑制相關(guān)噪聲對時差估計的影響,而且在SNR跳變的時候也能奏效。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星干擾源定位 時差估計 二次相關(guān)法 小波去噪 高階累積量
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN927.2;TN911.23
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 衛(wèi)星通信中的干擾9-10
• 1.3 衛(wèi)星干擾源定位的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 衛(wèi)星干擾源定位的主要方法12
• 1.5 TDOA估計的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.6 本文主要工作及結(jié)構(gòu)安排15-18
• 第2章 定位系統(tǒng)與基礎(chǔ)理論知識18-34
• 2.1 雙星定位系統(tǒng)18-21
• 2.1.1 雙星定位原理18-20
• 2.1.2 雙星定位模型20-21
• 2.2 三星定位系統(tǒng)21-23
• 2.2.1 三星定位原理22-23
• 2.2.2 三星定位算法23
• 2.3 相關(guān)函數(shù)理論23-25
• 2.3.1 自相關(guān)函數(shù)24-25
• 2.3.2 互相關(guān)函數(shù)25
• 2.4 小波變換理論25-28
• 2.4.1 小波變換概念25-27
• 2.4.2 小波去噪簡介27-28
• 2.5 高階統(tǒng)計量基礎(chǔ)知識28-32
• 2.5.1 一維隨機變量的高階統(tǒng)計量28-29
• 2.5.2 多維隨機變量的高階統(tǒng)計量29-30
• 2.5.3 高斯過程的高階統(tǒng)計量30-32
• 2.5.4 高階累積量的重要性質(zhì)32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第3章 基于FFT的快速相關(guān)法時差參數(shù)估計34-46
• 3.1 引言34
• 3.2 廣義互相關(guān)法的時差估計34-37
• 3.3 二次相關(guān)法的時差估計37-40
• 3.3.1 二次相關(guān)法37-38
• 3.3.2 快速二次相關(guān)法38-40
• 3.4 仿真實驗分析40-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 基于加權(quán)法和小波去噪法的時差估計46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 PHAT加權(quán)法時差估計46-49
• 4.2.1 信號模型46-47
• 4.2.2 算法描述47-49
• 4.3 小波去噪法時差估計49-53
• 4.3.1 算法流程49-50
• 4.3.2 小波閥值去噪50-53
• 4.4 仿真實驗分析53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第5章 基于四階累積量和信噪分離的時差估計58-80
• 5.1 引言58-59
• 5.2 基于LMS算法的時差估計59-62
• 5.2.1 算法介紹及流程59-61
• 5.2.2 LMS算法分析61-62
• 5.3 基于四階累積量的改進LMS算法的時差估計62-66
• 5.3.1 信號模型62-64
• 5.3.2 算法描述64-66
• 5.4 基于FOC和信噪分離的改進LMS時差估計66-69
• 5.5 仿真實驗分析69-79
• 5.6 本章小結(jié)79-80
• 第6章 總結(jié)與展望80-84
• 6.1 全文總結(jié)80-81
• 6.2 課題展望81-84
• 致謝84-86
• 參考文獻86-90
• 附錄一：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文90-92

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 逯貴禎,王京玲,李艷君;衛(wèi)星干擾源定位理論研究[J];北京廣播學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年02期

  本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星干擾源定位的時差參數(shù)估計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：450478