基于無人機的無線信號多點定位系統(tǒng)研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-06-08 11:56
隨著無線電技術(shù)的快速發(fā)展和無線通信的應(yīng)用越來越廣泛,無線電干擾的情況日益嚴重,不僅表現(xiàn)在擾亂正常的廣播秩序,同時也干擾正常的民用航空無線通信,危害人民的生命健康以及國家的安全穩(wěn)定,因此無線電監(jiān)測尤為重要,無線電定位算法用于定位無線電信號的來源。當(dāng)今世界缺乏無線電頻譜資源,因此有必要更多地了解某一區(qū)域的三維空間中的電磁環(huán)境分布,但是,目前對地面監(jiān)測的使用還不夠,機載無線電監(jiān)測的配合作用變得越來越重要。本文以無線電定位技術(shù)為重點研究內(nèi)容,重點研究了無線電接收平臺的硬件設(shè)計、多監(jiān)測目標情況下多機協(xié)同聯(lián)合定位算法技術(shù);在理論研究的基礎(chǔ)之上進行系統(tǒng)軟件設(shè)計并最終完成系統(tǒng)測試和現(xiàn)場試驗。本文的主要研究內(nèi)容如下。首先,進行軟件無線電原理概述與無源定位技術(shù)研究。分析軟件無線電技術(shù)的基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù),總結(jié)了軟件無線電通信體系結(jié)構(gòu),同時依據(jù)無源定位技術(shù)中的定位基本原理,分析并比較了已經(jīng)成熟的傳統(tǒng)定位算法的優(yōu)勢以及其存在的問題。選擇基于無人機多機協(xié)同機載的AOA-TDOA聯(lián)合定位方案作為下一步的主要算法研究的方向。其次,進行多機協(xié)同機載空中平臺中的無線電接收機硬件設(shè)計。在對無線電信號處理進行理論分析后,把...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
軟件無線電的硬件架構(gòu)圖
圖 2.2 軟件無線電軟件體系結(jié)構(gòu)圖 采樣定理yquist 采樣定理,該定理描述為:設(shè)一個帶限信號表示為 x t ,該信號的高頻率分別為零頻和hf ,如果將通過采樣后的帶限信號 x t 進行無損恢復(fù)號,所以在采樣速率設(shè)置中一定要滿足最高頻率hf 至多是采樣速率值的一個采樣定理適用的信號頻率范圍是從零開始的,所以,這種采樣方式又叫該定理并不是僅僅適用于從零頻開始的信號采樣,也可以適用于初始頻率帶限信號[20]。但是在中頻數(shù)字接收機實際應(yīng)用中采用 Nyquist 采樣定理是原因在于在中頻數(shù)字接收機中,接收到的原始信號初始頻率非常高,信號hf 遠遠高于信號本身帶寬,如果依然按照 Nyquist 采樣定理進行采樣,則需采用頻率會非常高。因此,對于高頻信號必須用帶通采樣定理實現(xiàn)。通采樣定理描述為:如果將一個帶限信號通常表示為 x t ,lf 是該信號最低信號最高頻率表示。如果lfhf 和系統(tǒng)采樣頻率sf 關(guān)系滿足下面的不等式[
圖 2.3 帶通信號頻譜圖通信號時域上為 x t ,在頻域上頻譜表示為 X 有正頻域 , h lf f 和負頻域 , h l f f。信號采sf 進行延拓,所以頻率sf 會滿足如下(2.2)不等式 1 l s lh s hf n f ff nf f 值有如下要求:1hh lfnf f 等式,聯(lián)立化簡得到sf 的范圍如下:2 21h lsf ffn n
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種軟件無線電通用硬件平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 汪彥彥,陳婷,鄭昱. 火控雷達技術(shù). 2018(04)
[2]基于LMS7002M的小型機載無源定位系統(tǒng)設(shè)計與研究[J]. 申東,趙朝陽,李強,黃亞坤,王楊喜. 制造業(yè)自動化. 2018(11)
[3]多旋翼無人機在無線電監(jiān)測中的應(yīng)用探討[J]. 范振雄,汪庭霽,薛靜靜. 中國無線電. 2018(07)
[4]基于軟件無線電戰(zhàn)術(shù)電臺軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J]. 余秀美,銀壯辰. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(08)
[5]基于多機協(xié)同的機載無源定位分析[J]. 李超強,李曉波,張靖,曹晨. 現(xiàn)代雷達. 2017(11)
[6]直升機空中無線電監(jiān)測探索[J]. 閆淑琴. 上海信息化. 2017(10)
[7]基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心定位算法的改進[J]. 劉軍,王超. 沈陽理工大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[8]基于改進QPSO粒子濾波的信號源定位方法[J]. 江春冬,趙黎媛,杜太行,于晗. 儀表技術(shù)與傳感器. 2017(04)
[9]三維傳感網(wǎng)空間RSS與AOA混合測量的精確定位方法[J]. 嚴長虹,馬靜. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2017(03)
[10]TOA定位算法非線性優(yōu)化問題研究[J]. 姜志鵬,陳正宇,劉影,楊娟. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(11)
博士論文
[1]基于RFID的空間信息感知技術(shù)研究[D]. 邱蘭馨.北京工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]無線通信基站的定位算法研究[D]. 閆文江.南京大學(xué) 2017
[2]隨鉆密度測井儀井下控制模塊設(shè)計[D]. 王子良.電子科技大學(xué) 2017
[3]基于IRIG-B碼解調(diào)技術(shù)的時間同步系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 王創(chuàng)海.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]TY-1型工程自卸車動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 徐元棟.太原理工大學(xué) 2015
[5]基于AD9361的軟件無線電硬件平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 郜澤.電子科技大學(xué) 2015
[6]多平臺無源定位及跟蹤技術(shù)研究[D]. 王陽.北京理工大學(xué) 2015
[7]基于精確重構(gòu)的數(shù)字信道化技術(shù)與子帶再生處理研究[D]. 牛菀露.西安電子科技大學(xué) 2014
[8]基于RSS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無源被動定位研究與實現(xiàn)[D]. 馬幗嶸.西安電子科技大學(xué) 2014
[9]無線電監(jiān)測與測向管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張鑫.電子科技大學(xué) 2013
[10]車載電磁環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)測向定位子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王俊入.電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3218397
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
軟件無線電的硬件架構(gòu)圖
圖 2.2 軟件無線電軟件體系結(jié)構(gòu)圖 采樣定理yquist 采樣定理,該定理描述為:設(shè)一個帶限信號表示為 x t ,該信號的高頻率分別為零頻和hf ,如果將通過采樣后的帶限信號 x t 進行無損恢復(fù)號,所以在采樣速率設(shè)置中一定要滿足最高頻率hf 至多是采樣速率值的一個采樣定理適用的信號頻率范圍是從零開始的,所以,這種采樣方式又叫該定理并不是僅僅適用于從零頻開始的信號采樣,也可以適用于初始頻率帶限信號[20]。但是在中頻數(shù)字接收機實際應(yīng)用中采用 Nyquist 采樣定理是原因在于在中頻數(shù)字接收機中,接收到的原始信號初始頻率非常高,信號hf 遠遠高于信號本身帶寬,如果依然按照 Nyquist 采樣定理進行采樣,則需采用頻率會非常高。因此,對于高頻信號必須用帶通采樣定理實現(xiàn)。通采樣定理描述為:如果將一個帶限信號通常表示為 x t ,lf 是該信號最低信號最高頻率表示。如果lfhf 和系統(tǒng)采樣頻率sf 關(guān)系滿足下面的不等式[
圖 2.3 帶通信號頻譜圖通信號時域上為 x t ,在頻域上頻譜表示為 X 有正頻域 , h lf f 和負頻域 , h l f f。信號采sf 進行延拓,所以頻率sf 會滿足如下(2.2)不等式 1 l s lh s hf n f ff nf f 值有如下要求:1hh lfnf f 等式,聯(lián)立化簡得到sf 的范圍如下:2 21h lsf ffn n
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種軟件無線電通用硬件平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 汪彥彥,陳婷,鄭昱. 火控雷達技術(shù). 2018(04)
[2]基于LMS7002M的小型機載無源定位系統(tǒng)設(shè)計與研究[J]. 申東,趙朝陽,李強,黃亞坤,王楊喜. 制造業(yè)自動化. 2018(11)
[3]多旋翼無人機在無線電監(jiān)測中的應(yīng)用探討[J]. 范振雄,汪庭霽,薛靜靜. 中國無線電. 2018(07)
[4]基于軟件無線電戰(zhàn)術(shù)電臺軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J]. 余秀美,銀壯辰. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(08)
[5]基于多機協(xié)同的機載無源定位分析[J]. 李超強,李曉波,張靖,曹晨. 現(xiàn)代雷達. 2017(11)
[6]直升機空中無線電監(jiān)測探索[J]. 閆淑琴. 上海信息化. 2017(10)
[7]基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心定位算法的改進[J]. 劉軍,王超. 沈陽理工大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[8]基于改進QPSO粒子濾波的信號源定位方法[J]. 江春冬,趙黎媛,杜太行,于晗. 儀表技術(shù)與傳感器. 2017(04)
[9]三維傳感網(wǎng)空間RSS與AOA混合測量的精確定位方法[J]. 嚴長虹,馬靜. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2017(03)
[10]TOA定位算法非線性優(yōu)化問題研究[J]. 姜志鵬,陳正宇,劉影,楊娟. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(11)
博士論文
[1]基于RFID的空間信息感知技術(shù)研究[D]. 邱蘭馨.北京工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]無線通信基站的定位算法研究[D]. 閆文江.南京大學(xué) 2017
[2]隨鉆密度測井儀井下控制模塊設(shè)計[D]. 王子良.電子科技大學(xué) 2017
[3]基于IRIG-B碼解調(diào)技術(shù)的時間同步系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 王創(chuàng)海.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]TY-1型工程自卸車動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 徐元棟.太原理工大學(xué) 2015
[5]基于AD9361的軟件無線電硬件平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 郜澤.電子科技大學(xué) 2015
[6]多平臺無源定位及跟蹤技術(shù)研究[D]. 王陽.北京理工大學(xué) 2015
[7]基于精確重構(gòu)的數(shù)字信道化技術(shù)與子帶再生處理研究[D]. 牛菀露.西安電子科技大學(xué) 2014
[8]基于RSS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無源被動定位研究與實現(xiàn)[D]. 馬幗嶸.西安電子科技大學(xué) 2014
[9]無線電監(jiān)測與測向管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張鑫.電子科技大學(xué) 2013
[10]車載電磁環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)測向定位子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王俊入.電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3218397
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