基于外輻射源的被動定位技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-01-06 18:04
基于外輻射源的雷達探測系統(tǒng)在反隱身和低空突防等方面性能優(yōu)越,逐漸成為研究熱門。多基站分布式外輻射源雷達系統(tǒng)中,通信、廣播信號和電視信號等外輻射源功率強,分布非常廣,并且外輻射源信號和多基站雷達分布協(xié)同組網(wǎng),使外輻射源雷達應用前景更加廣闊。但常見的多基站雷達被動定位在實際應用中,定位速度和精度仍需進一步提高。本文圍繞外輻射源雷達系統(tǒng)下多個接收站對目標定位的精度和速度問題,研究了聯(lián)合外輻射源信息和目標位置的估計手段以及基于改進的模擬退火方法來加快定位的速度,其主要工作內(nèi)容具體如下:1.針對外輻射源雷達工作受到周圍環(huán)境雜波和噪聲的影響,首先研究了對于外輻射源信號的分揀和提純,用ECA雜波抑制手段得到了相對純凈的直達波和目標回波,并通過仿真驗證了該方法的有效性,為后續(xù)被動定位算法做鋪墊。2.在多個雷達接收站對單目標的被動定位情境下,推導了兩類定位算法:基于TDOA的二次定位和DPD(信號已知和未知)的定位算法,分析和驗證了二次TDOA定位和DPD的精度性能。3.針對外輻射雷達多目標被動定位問題,分別推導了目標數(shù)目未知和已知的MUSIC-DPD和MVDR-DPD被動定位算法。接著,在外輻射信息未...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
外輻射源雷達工作框架
第二章外輻射源雷達單目標被動定位方法7基于外輻射源的被動雷達系統(tǒng)中,輻射源向監(jiān)測區(qū)域輻射源能量,其中雷達接收站收到的能量包括:輻射源的直達波信號、目標回波信號、多徑雜波,接收站和數(shù)據(jù)融合中心組網(wǎng)對接收數(shù)據(jù)處理[26]。各個接收站其中一個必要的任務是對接收信息進行預處理,即抑制雜波并輸出純凈的回波信號,再把接收信息傳輸至數(shù)據(jù)融合中心通過一定的定位算法,從而實現(xiàn)目標位置的提齲該類定位系統(tǒng)具備兩個顯著的問題:1、外輻射源被動雷達和傳統(tǒng)的主被動雷達有明顯的區(qū)別,它截獲到的目標回波信號能量極其微弱,比直達波能量和多徑干擾能量甚至差幾個數(shù)量級,因此首先要靠參考天線來獲取原始信號樣本信息,而參考信號及其容易受到外界環(huán)境雜波信號的污染,直接拿到參考信號與目標回波信號進行取相關(guān),易形成包含多路雜波信號、目標回波的“虛假”凸起,便會顯示出多個假目標信息。2、外輻射源向空間的多個方向輻射能量時,會受到大氣削弱,當對相離較遠的位置目標探測時,只運用單站截獲的回波能量極其微弱,若其目標反射后的微弱的信號被多個接收站從不同方向獲取,則會一定程度上提高目標定位精度,因此,需要考慮融合多個接收站的信息達到對目標的精準定位,其單目標外輻射源雷達定位示意圖如下圖2-2所示:圖2-2單目標外輻射源雷達定位示意圖本章針對外輻射源雷達單目標多站定位問題,將介紹兩種基本外輻射源雷達定位算法的實現(xiàn)過程,只對去除同頻干擾和多徑雜波給出簡要介紹,為后續(xù)研究外輻射源定位算法做鋪墊。在單目標情況下,建立了在單個外輻射源和多接收站情況
第二章外輻射源雷達單目標被動定位方法21其中,nP為噪聲功率。在此區(qū)域內(nèi)有單個低空飛行目標速度為260ms,目標距離0.5km。外輻射源雷達位于(0.5km,0.5km)接收機分別位于(0km,0km)、(0.5km,0km)、(1km,0km),面雜波單元0.50.5km,設(shè)置噪聲功率130dBnP,雜噪比為45dB,信噪比為0dB,假設(shè)外輻射源監(jiān)測區(qū)域大小為1.51.5km,陣列天線陣子數(shù)目為M10。外輻射源發(fā)射均勻的矩形脈沖,脈沖重復周期時間為10s,脈沖數(shù)為1024,脈寬為2s。其發(fā)射信號矩形包絡(luò)1,120,12rrrtkTrecttkTtkT(2-63)為取模操作,B為發(fā)射信號的帶寬,K為發(fā)射脈沖的個數(shù),為脈沖寬度,rT為脈沖重復周期;贓CA的雜波抑制方法對接收機進行雜波處理,處理前后效果如下:(a)雜波抑制前(b)雜波抑制后(c)雜波抑制前(d)雜波抑制后圖2-6ECA雜波抑制處理效果圖
本文編號:2961017
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
外輻射源雷達工作框架
第二章外輻射源雷達單目標被動定位方法7基于外輻射源的被動雷達系統(tǒng)中,輻射源向監(jiān)測區(qū)域輻射源能量,其中雷達接收站收到的能量包括:輻射源的直達波信號、目標回波信號、多徑雜波,接收站和數(shù)據(jù)融合中心組網(wǎng)對接收數(shù)據(jù)處理[26]。各個接收站其中一個必要的任務是對接收信息進行預處理,即抑制雜波并輸出純凈的回波信號,再把接收信息傳輸至數(shù)據(jù)融合中心通過一定的定位算法,從而實現(xiàn)目標位置的提齲該類定位系統(tǒng)具備兩個顯著的問題:1、外輻射源被動雷達和傳統(tǒng)的主被動雷達有明顯的區(qū)別,它截獲到的目標回波信號能量極其微弱,比直達波能量和多徑干擾能量甚至差幾個數(shù)量級,因此首先要靠參考天線來獲取原始信號樣本信息,而參考信號及其容易受到外界環(huán)境雜波信號的污染,直接拿到參考信號與目標回波信號進行取相關(guān),易形成包含多路雜波信號、目標回波的“虛假”凸起,便會顯示出多個假目標信息。2、外輻射源向空間的多個方向輻射能量時,會受到大氣削弱,當對相離較遠的位置目標探測時,只運用單站截獲的回波能量極其微弱,若其目標反射后的微弱的信號被多個接收站從不同方向獲取,則會一定程度上提高目標定位精度,因此,需要考慮融合多個接收站的信息達到對目標的精準定位,其單目標外輻射源雷達定位示意圖如下圖2-2所示:圖2-2單目標外輻射源雷達定位示意圖本章針對外輻射源雷達單目標多站定位問題,將介紹兩種基本外輻射源雷達定位算法的實現(xiàn)過程,只對去除同頻干擾和多徑雜波給出簡要介紹,為后續(xù)研究外輻射源定位算法做鋪墊。在單目標情況下,建立了在單個外輻射源和多接收站情況
第二章外輻射源雷達單目標被動定位方法21其中,nP為噪聲功率。在此區(qū)域內(nèi)有單個低空飛行目標速度為260ms,目標距離0.5km。外輻射源雷達位于(0.5km,0.5km)接收機分別位于(0km,0km)、(0.5km,0km)、(1km,0km),面雜波單元0.50.5km,設(shè)置噪聲功率130dBnP,雜噪比為45dB,信噪比為0dB,假設(shè)外輻射源監(jiān)測區(qū)域大小為1.51.5km,陣列天線陣子數(shù)目為M10。外輻射源發(fā)射均勻的矩形脈沖,脈沖重復周期時間為10s,脈沖數(shù)為1024,脈寬為2s。其發(fā)射信號矩形包絡(luò)1,120,12rrrtkTrecttkTtkT(2-63)為取模操作,B為發(fā)射信號的帶寬,K為發(fā)射脈沖的個數(shù),為脈沖寬度,rT為脈沖重復周期;贓CA的雜波抑制方法對接收機進行雜波處理,處理前后效果如下:(a)雜波抑制前(b)雜波抑制后(c)雜波抑制前(d)雜波抑制后圖2-6ECA雜波抑制處理效果圖
本文編號:2961017
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