基于一體化信號(hào)的動(dòng)目標(biāo)定位方法研究
本文選題:通信雷達(dá)一體化 + LFM-MSK; 參考:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著科技的進(jìn)步,傳統(tǒng)單基地雷達(dá)的生存環(huán)境在反輻射導(dǎo)彈及其他輻射源定位技術(shù)發(fā)展下變得越加惡劣。但與此同時(shí),人類在高軌道衛(wèi)星以及無(wú)源雷達(dá)的技術(shù)也在迅猛發(fā)展,兩者相比于普通雷達(dá)都具有更強(qiáng)的生存能力。如果使用高軌衛(wèi)星作為輻射平臺(tái),對(duì)地面某一區(qū)域進(jìn)行照射,再用地面被動(dòng)雷達(dá)站作為接收機(jī)接收目標(biāo)回波信號(hào),此時(shí)既可以完成目標(biāo)的探測(cè)和定位功能,也大大加強(qiáng)了防御系統(tǒng)的生存能力。若輻射信號(hào)采用通信雷達(dá)一體化信號(hào),則可以在進(jìn)行監(jiān)測(cè)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)地通信功能。本文將以該系統(tǒng)作為背景,對(duì)一體化信號(hào)LFM-MSK以及信號(hào)在該系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性進(jìn)行研究。文章的主要內(nèi)容共分為三大部分:首先本文針對(duì)LFM-MSK一體化信號(hào)進(jìn)行了基本分析,介紹了該信號(hào)的表達(dá)形式、調(diào)制與解調(diào)方式、信號(hào)誤碼率與信噪比的關(guān)系以及通過(guò)信號(hào)的模糊函數(shù)圖來(lái)分析LFM-MSK理論上具有的距離和多普勒分辨率。其次,文章對(duì)于被動(dòng)雷達(dá)難以提前獲知一體化信號(hào)LFM-MSK上加載的信息,從而無(wú)法生成匹配濾波器的特點(diǎn),提出了一種基于脈沖積累的信號(hào)自相乘處理方法。利用信號(hào)自相乘方法可以在無(wú)需知道加載信息的情況下得到目標(biāo)的距離和速度信息,并具有較好的距離分辨率。然后對(duì)該處理方法所造成的交叉項(xiàng)所造成的影響進(jìn)行分析推導(dǎo),并加以仿真驗(yàn)證。并對(duì)該處理方法的時(shí)間誤差和恒虛警概率下的發(fā)現(xiàn)概率分別進(jìn)行了仿真與分析。第三,文章介紹了在上述應(yīng)用背景下搭建的無(wú)源定位和跟蹤仿真系統(tǒng)。敘述了系統(tǒng)的搭建框架以及采用的鏈路分析,目標(biāo)位置、速度估計(jì),精度分析等原理和算法,并加以仿真結(jié)果輔助說(shuō)明。研究結(jié)果顯示:LFM-MSK信號(hào)理論上具有和MSK信號(hào)相同的誤碼率性能以及和同參數(shù)下線性調(diào)頻脈沖信號(hào)的距離分辨率。使用自相乘的處理方法,可以在未知碼元的情況下快速的獲取目標(biāo)的距離速度信息,實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單,可以應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)亩嗷責(zé)o源雷達(dá)系統(tǒng)中。在搭建的無(wú)源定位仿真系統(tǒng)中利用該信號(hào)可以得到較好的定位結(jié)果。
[Abstract]:With the development of science and technology, the living environment of traditional mono-static radar becomes worse and worse under the development of anti-radiation missile and other emitter location technology. But at the same time, the technology of human in high orbit satellite and passive radar is developing rapidly, both of them have stronger survivability than ordinary radar. If a high orbit satellite is used as a radiation platform to irradiate a certain area of the ground, and then a passive radar station is used as a receiver to receive the target echo signal, the detection and positioning functions of the target can be accomplished. It also greatly strengthens the viability of the defense system. If the radiation signal adopts the integrated signal of communication radar, it can realize the function of ground communication while monitoring. In this paper, the integrated signal LFM-MSK and the feasibility of its application in the system will be studied under the background of the system. The main contents of this paper are divided into three parts: firstly, this paper analyzes the LFM-MSK integrated signal, and introduces the expression, modulation and demodulation of the signal. The relationship between signal bit error rate (BER) and signal-to-noise ratio (SNR) and the range and Doppler resolution of LFM-MSK in theory are analyzed by the ambiguity function diagram of the signal. Secondly, for passive radar, it is difficult to know the information loaded on the integrated signal LFM-MSK in advance, so the matched filter can not be generated. A signal self-multiplying processing method based on pulse accumulation is proposed in this paper. The range and velocity information of the target can be obtained by using the signal self-multiplication method without knowing the loading information, and the range resolution is better. Then the effect of the cross-term is analyzed and verified by simulation. The time error of the method and the detection probability of CFAR are simulated and analyzed respectively. Thirdly, this paper introduces the passive location and tracking simulation system based on the above application background. The frame of the system and the principles and algorithms of link analysis, target location, velocity estimation and precision analysis are described, and the simulation results are illustrated. The results show that: LFM-MSK signal theoretically has the same BER performance as MSK signal and the range resolution of LFM pulse signal with the same parameters. By using the method of self-multiplying, the range velocity information of the target can be obtained quickly under the condition of unknown symbol. The method is simple and can be applied to the multi-static passive radar system with long distance transmission. The signal can be used in the passive location simulation system to obtain better localization results.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TN957.51
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1955425
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