本文關(guān)鍵詞：基于方向性天線的超短波寬帶測向技術(shù)研究及實現(xiàn)

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【摘要】：現(xiàn)階段超短波信號測向領(lǐng)域廣泛采用的測向體制是基于均勻圓陣的相關(guān)干涉儀測向體制。它的主要優(yōu)點是算法簡單、360°全方位捕獲、測向精度和靈敏度的綜合效益高。近年來,隨著超短波通信技術(shù)的發(fā)展,擴頻信號、跳頻信號等寬帶信號在超短波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,因此,對突發(fā)、短時信號的高靈敏的測向要求越來越迫切。目前,基于均勻圓陣的相關(guān)干涉儀測向體制有以下兩個不足:對短時信號的高靈敏度測向能力不足,基于均勻圓陣的測向采用全向天線,全向天線增益不高,而通過提高測向處理頻率分辨率的方式來提高整個系統(tǒng)的測向靈敏度與測向的時間分辨率矛盾,從而無法適應(yīng)短時突發(fā)信號測向要求;寬帶海量數(shù)據(jù)處理能力不足,寬帶測向處理數(shù)據(jù)量較大,利用傳統(tǒng)的采集卡配合計算機處理無法完成對寬帶測向?qū)崟r處理。本論文針對上述問題,以方向性天線在超短波寬帶測向系統(tǒng)的應(yīng)用為主要研究對象,在深入分析現(xiàn)有相關(guān)干涉儀測向理論和技術(shù)原理基礎(chǔ)上,對利用方向性天線實現(xiàn)超短波頻段干涉儀測向進行了詳盡的討論和研究。主要內(nèi)容為:1.研究基于全向天線均勻圓陣的干涉儀測向技術(shù)。對相關(guān)干涉儀測向的基本工作原理進行分析,對基于圓陣的相關(guān)干涉儀測向系統(tǒng)的單元天線,布陣設(shè)計,曲線擬合等關(guān)鍵技術(shù)進行了說明,對現(xiàn)有圓陣的測向系統(tǒng)的準(zhǔn)確度,靈敏度和測向時間等指標(biāo)進行了說明。2.研究方向性天線基本工作原理。對方向性單元天線進行了設(shè)計,在雷達信號寬帶測向布陣的基礎(chǔ)上,針對超短波頻段的方向性單元天線進行了設(shè)計,提出了一種非均勻的布陣方式,并對各頻段應(yīng)用的布陣進行了測向性能的仿真設(shè)計。3.在理論研究的基礎(chǔ)上,針對部分頻段完成了樣機的研制。對模擬接收部分和信號處理部分的工作原理進行了描述。詳細(xì)描述了利用FPGA技術(shù)實現(xiàn)寬帶測向數(shù)字信號預(yù)處理的工作原理、流程和方法。并對硬件系統(tǒng)中包括寬帶模擬接收技術(shù)、電源種類影響等幾個工程化技術(shù)進行了相關(guān)說明。對FPGA實現(xiàn)寬帶信號處理的時效性進行了分析,結(jié)果表明:利用FPGA技術(shù)實現(xiàn)寬帶測向數(shù)字信號處理,測向處理的實效性優(yōu)于傳統(tǒng)干涉儀測向系統(tǒng)。4.基于標(biāo)準(zhǔn)測試場地,對基于方向性測向的樣機進行了實際測試,測試結(jié)果表明:測向準(zhǔn)確度和靈敏度優(yōu)于傳統(tǒng)干涉儀測向系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：超短波 方向性天線 干涉儀 測向
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 超短波簡介及發(fā)展趨勢11-12
• 1.2 無線電測向機的發(fā)展動態(tài)及體制分類12-13
• 1.3 研究背景及意義13-14
• 1.4 國內(nèi)外研究動態(tài)14-15
• 1.5 本文主要工作與結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 干涉儀測向的工作原理及分析16-41
• 2.1 電波傳輸理論16-19
• 2.1.1 電磁波傳輸簡介16-17
• 2.1.2 鏈路傳輸方程17
• 2.1.3 傳輸損耗17-19
• 2.2 測向系統(tǒng)性能評估指標(biāo)19-21
• 2.2.1 測向準(zhǔn)確度19-20
• 2.2.2 測向靈敏度20
• 2.2.3 天線極化方式20
• 2.2.4 測向時間20-21
• 2.3 干涉儀測向的基本工作原理21-22
• 2.4 相關(guān)干涉儀測向的工作原理22-24
• 2.5 基于圓陣相關(guān)干涉儀超短波測向系統(tǒng)設(shè)計24-31
• 2.5.1 單元天線設(shè)計24-30
• 2.5.2 曲線擬合技術(shù)30-31
• 2.6 基于圓陣測向系統(tǒng)性能分析31-39
• 2.6.1 天線陣的布陣設(shè)計31-35
• 2.6.2 準(zhǔn)確度性能分析35-37
• 2.6.3 靈敏度性能分析37-39
• 2.6.4 測向時間性能分析39
• 2.7 本章小結(jié)39-41
• 第三章 方向性天線干涉儀測向的工作原理及分析41-54
• 3.0 基本設(shè)計思路與原理41
• 3.1 方向性高增益天線41-46
• 3.2 方向性天線布陣算法研究46-47
• 3.3 基于線陣布陣方式的測向性能仿真47-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 超短波寬帶測向設(shè)計與實現(xiàn)54-72
• 4.1 概述54-55
• 4.2 超短波寬帶測向技術(shù)55-56
• 4.3 超短波寬帶測向系統(tǒng)原理56-63
• 4.3.1 寬帶測向處理設(shè)備的硬件設(shè)計58-60
• 4.3.2 模擬接收部分原理60-61
• 4.3.3 信號處理部分工作原理61-63
• 4.4 硬件系統(tǒng)設(shè)計中幾個關(guān)鍵技術(shù)點的實現(xiàn)63-71
• 4.4.1 寬帶模擬接收技術(shù)63-64
• 4.4.2 寬帶測向數(shù)字信號預(yù)處理技術(shù)64-68
• 4.4.3 電源種類對有源天線的影響分析68-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 測向試驗驗證72-78
• 5.1 試驗驗證概述72
• 5.2 試驗驗證部署72-73
• 5.3 試驗驗證內(nèi)容及數(shù)據(jù)分析73-78
• 5.3.1 測向準(zhǔn)確度驗證73-74
• 5.3.2 測向靈敏度驗證74-76
• 5.3.3 測向時間分辨率驗證76-78
• 第六章 結(jié)論78-79
• 6.1 本文的主要貢獻78
• 6.2 下一步工作的展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-82
• 攻碩期間取得的科研成果82-83

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王登偉;呂英華;張博;劉兵;;基于光纖無線電的優(yōu)化自適應(yīng)波束形成算法[J];半導(dǎo)體光電;2007年05期

2 趙紅;劉橋;;一種低旁瓣的子陣級數(shù)字波束形成方法[J];兵工自動化;2009年11期

3 楊小明;陶然;;基于分?jǐn)?shù)階Fourier變換和ESPRIT算法的LFM信號2D波達方向估計[J];兵工學(xué)報;2007年12期

4 梁國龍;張鍇;付進;張瑤;李利;;單矢量水聽器的高分辨方位估計應(yīng)用研究[J];兵工學(xué)報;2011年08期

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7 卞紅雨;王s，

本文編號：829655