LTE外輻射源雷達(dá)多旋翼無人機(jī)探測技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-21 06:14
當(dāng)前,多旋翼無人機(jī)在公共安全、醫(yī)療救援、氣象監(jiān)視、影視拍攝、航空遙感以及賽事直播等領(lǐng)域都扮演著重要的角色。然而與此同時(shí),多旋翼無人機(jī)的大量應(yīng)用卻引起了一定的安全隱患,不僅對低空航道和個(gè)人隱私造成嚴(yán)重威脅,甚至還有可能會被犯罪分子操縱對重要公共設(shè)施進(jìn)行破壞。因此,多旋翼無人機(jī)探測技術(shù)研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。由于具有全天候全天時(shí)的偵測能力,雷達(dá)是多旋翼無人機(jī)探測的重要手段。其中,外輻射源雷達(dá)由于其自身并不發(fā)射電磁波,僅利用空間中已有的電磁信號進(jìn)行目標(biāo)探測,更加適合于城市環(huán)境下針對多旋翼無人機(jī)這種“低、小、慢”目標(biāo)的探測需求。外輻射源雷達(dá)歷經(jīng)八十余年的技術(shù)積淀,目前已經(jīng)發(fā)展至第二代相參檢測的數(shù)字外輻射源雷達(dá),并且正在朝著第三代知識輔助的數(shù)字外輻射源雷達(dá)逐步演進(jìn)。在城市環(huán)境下的諸多外輻射源信號中,歸因于4G基站的大規(guī)模布局建設(shè),OFDM多載波調(diào)制的寬頻帶信號結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及面向未來5G移動通信的良好兼容性,LTE信號被認(rèn)為是當(dāng)前民用外輻射源中的優(yōu)選信號。因此,本文致力于開展LTE外輻射源信號探測多旋翼無人機(jī)的技術(shù)研究,主要包括以下四個(gè)方面:一、研究了LTE外輻射源信號照射下的多旋翼無人...
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 多旋翼無人機(jī)的安全隱患及應(yīng)對策略
1.1.2 外輻射源雷達(dá)探測多旋翼無人機(jī)的重要意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 外輻射源雷達(dá)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
1.2.2 基于外輻射源雷達(dá)的多旋翼無人機(jī)探測系統(tǒng)
1.2.3 LTE外輻射源雷達(dá)多旋翼無人機(jī)探測的難點(diǎn)問題
1.3 論文研究思路與組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文的研究思路
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 多旋翼無人機(jī)雷達(dá)目標(biāo)特性及其回波信號建模
2.1 引言
2.2 多旋翼無人機(jī)雷達(dá)散射特性
2.3 多旋翼無人機(jī)風(fēng)速擾動效應(yīng)
2.3.1 風(fēng)速模型
2.3.2 變化風(fēng)速作用下的多普勒頻率時(shí)變擾動效應(yīng)
2.4 多旋翼無人機(jī)回波信號建模
2.5 本章小結(jié)
第三章 LTE信號探測多旋翼無人機(jī)的可行性分析
3.1 引言
3.2 LTE信號波形介紹
3.2.1 頻譜資源
3.2.2 波形參數(shù)
3.2.3 信號結(jié)構(gòu)
3.3 LTE外輻射源信號的探測范圍
3.4 LTE外輻射源信號的分辨能力
3.4.1 距離分辨能力
3.4.2 速度分辨能力
3.4.3 模糊函數(shù)
3.5 多載波調(diào)制信號模糊函數(shù)分析與改善
3.5.1 多載波調(diào)制信號模型
3.5.2 多載波調(diào)制信號的模糊函數(shù)
3.5.3 OFDM信號模糊函數(shù)改善方法
3.6 本章小結(jié)
第四章 LTE參考信號重構(gòu)方法
4.1 引言
4.2 高信噪比條件下的LTE參考信號重構(gòu)方法
4.2.1 Lloyd-Max盲信道估計(jì)算法
4.2.2 基于Lloyd-Max算法的低復(fù)雜度OFDM參考信號重構(gòu)算法
4.2.3 仿真結(jié)果與分析
4.3 低信噪比條件下的LTE參考信號重構(gòu)算法
4.3.1 LTE導(dǎo)頻信號
4.3.2 基于導(dǎo)頻信號輔助的LTE參考信號重構(gòu)算法
4.3.3 導(dǎo)頻輔助算法對模糊函數(shù)性能的影響分析
4.3.4 仿真結(jié)果與分析
4.4 參考通道信號處理流程
4.4.1 參考通道接收信號信噪比估計(jì)方法
4.4.2 信噪比門限值的確定方法
4.5 本章小結(jié)
第五章 多徑雜波抑制與多旋翼無人機(jī)回波信號檢測方法
5.1 引言
5.2 多徑雜波抑制方法
5.2.1 擴(kuò)展相消算法
5.2.2 載波域的擴(kuò)展相消算法
5.2.3 參考信號存在重構(gòu)誤差情況下的ECA-C算法
5.2.4 基于子載波相關(guān)性的低復(fù)雜度ECA-C算法
5.3 多旋翼無人機(jī)回波信號檢測技術(shù)
5.3.1 面向多普勒頻率估計(jì)的卡爾曼濾波器形式
5.3.2 基于交互多?柭鼮V波的多普勒頻率估計(jì)算法
5.3.3 仿真結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 引言
6.2 主要研究成果
6.3 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄A 式 (4.26)的推導(dǎo)過程
附錄B 縮略語表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FBMC的多基地外輻射源雷達(dá)性能分析[J]. 汪清,燕瑞超. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2017(08)
[2]采樣速率偏差對數(shù)字電視外輻射源雷達(dá)性能影響研究[J]. 萬顯榮,程熠瑤,易建新,張勛. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]分布式數(shù)字廣播電視外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)與測試[J]. 萬顯榮,孫緒望,易建新,呂敏,饒?jiān)迫A. 雷達(dá)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于SMC的四旋翼無人機(jī)抗風(fēng)擾研究[J]. 許喆. 電光與控制. 2017(01)
[5]風(fēng)干擾下的四旋翼無人機(jī)ADRC控制律設(shè)計(jì)[J]. 馮長輝,齊曉慧,蘇立軍,王瑾. 測控技術(shù). 2016(09)
[6]四旋翼無人機(jī)風(fēng)場擾動軌跡控制器設(shè)計(jì)[J]. 劉錦濤,吳文海,李靜,周思羽,高麗. 飛行力學(xué). 2016(02)
[7]基于EMD和卡爾曼濾波的振蕩信號檢測[J]. 許峰,李開成,王可. 電測與儀表. 2015(24)
[8]變化風(fēng)場中無人機(jī)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 馬文來. 濱州學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]四旋翼無人機(jī)速度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳金輝,潘佳笛,王偉. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2015(06)
[10]平坦慢衰落信道下基于HOS的PSK調(diào)制盲信道估計(jì)[J]. 李嘯天,雷菁,劉偉,李艷斌,張潤生. 通信學(xué)報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]神經(jīng)智能控制在小型快遞無人機(jī)系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D]. 張潮.北京科技大學(xué) 2017
[2]數(shù)字電視輻射源雷達(dá)參考信號獲取及干擾抑制算法研究[D]. 馮遠(yuǎn).北京理工大學(xué) 2014
[3]分布式無源雷達(dá)成像方法研究[D]. 王碩.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[4]基于盲方法的外輻射源雷達(dá)目標(biāo)探測研究[D]. 張各各.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]基于外輻射源信號的無源雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 盧開旺.武漢理工大學(xué) 2014
[6]外輻射源雷達(dá)目標(biāo)定位與跟蹤方法研究[D]. 李紅偉.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]空基輻射源非合作探測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊博.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[8]基于WiMAX的被動雷達(dá)理論及系統(tǒng)研究[D]. 汪清.天津大學(xué) 2010
[9]基于GPS的無源雷達(dá)技術(shù)研究[D]. 楊進(jìn)佩.南京理工大學(xué) 2006
[10]基于調(diào)頻廣播的無源雷達(dá)系統(tǒng)中微弱目標(biāo)檢測技術(shù)的研究[D]. 趙洪立.西安電子科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于自抗擾算法的四旋翼無人機(jī)抗風(fēng)性能研究[D]. 史騰飛.華北電力大學(xué) 2017
[2]頻率選擇性信道下基于時(shí)間反轉(zhuǎn)的物理層安全技術(shù)研究[D]. 曹偉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]知識輔助檢測跟蹤一體化算法研究[D]. 王云奇.電子科技大學(xué) 2014
[4]基于北斗衛(wèi)星的無源雷達(dá)定位方法研究[D]. 劉瑩.河南師范大學(xué) 2013
[5]無人直升機(jī)飛行控制若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 尹亮亮.南京航空航天大學(xué) 2012
[6]雷達(dá)低空目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究[D]. 韓興斌.中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
本文編號:3294487
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 多旋翼無人機(jī)的安全隱患及應(yīng)對策略
1.1.2 外輻射源雷達(dá)探測多旋翼無人機(jī)的重要意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 外輻射源雷達(dá)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
1.2.2 基于外輻射源雷達(dá)的多旋翼無人機(jī)探測系統(tǒng)
1.2.3 LTE外輻射源雷達(dá)多旋翼無人機(jī)探測的難點(diǎn)問題
1.3 論文研究思路與組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文的研究思路
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 多旋翼無人機(jī)雷達(dá)目標(biāo)特性及其回波信號建模
2.1 引言
2.2 多旋翼無人機(jī)雷達(dá)散射特性
2.3 多旋翼無人機(jī)風(fēng)速擾動效應(yīng)
2.3.1 風(fēng)速模型
2.3.2 變化風(fēng)速作用下的多普勒頻率時(shí)變擾動效應(yīng)
2.4 多旋翼無人機(jī)回波信號建模
2.5 本章小結(jié)
第三章 LTE信號探測多旋翼無人機(jī)的可行性分析
3.1 引言
3.2 LTE信號波形介紹
3.2.1 頻譜資源
3.2.2 波形參數(shù)
3.2.3 信號結(jié)構(gòu)
3.3 LTE外輻射源信號的探測范圍
3.4 LTE外輻射源信號的分辨能力
3.4.1 距離分辨能力
3.4.2 速度分辨能力
3.4.3 模糊函數(shù)
3.5 多載波調(diào)制信號模糊函數(shù)分析與改善
3.5.1 多載波調(diào)制信號模型
3.5.2 多載波調(diào)制信號的模糊函數(shù)
3.5.3 OFDM信號模糊函數(shù)改善方法
3.6 本章小結(jié)
第四章 LTE參考信號重構(gòu)方法
4.1 引言
4.2 高信噪比條件下的LTE參考信號重構(gòu)方法
4.2.1 Lloyd-Max盲信道估計(jì)算法
4.2.2 基于Lloyd-Max算法的低復(fù)雜度OFDM參考信號重構(gòu)算法
4.2.3 仿真結(jié)果與分析
4.3 低信噪比條件下的LTE參考信號重構(gòu)算法
4.3.1 LTE導(dǎo)頻信號
4.3.2 基于導(dǎo)頻信號輔助的LTE參考信號重構(gòu)算法
4.3.3 導(dǎo)頻輔助算法對模糊函數(shù)性能的影響分析
4.3.4 仿真結(jié)果與分析
4.4 參考通道信號處理流程
4.4.1 參考通道接收信號信噪比估計(jì)方法
4.4.2 信噪比門限值的確定方法
4.5 本章小結(jié)
第五章 多徑雜波抑制與多旋翼無人機(jī)回波信號檢測方法
5.1 引言
5.2 多徑雜波抑制方法
5.2.1 擴(kuò)展相消算法
5.2.2 載波域的擴(kuò)展相消算法
5.2.3 參考信號存在重構(gòu)誤差情況下的ECA-C算法
5.2.4 基于子載波相關(guān)性的低復(fù)雜度ECA-C算法
5.3 多旋翼無人機(jī)回波信號檢測技術(shù)
5.3.1 面向多普勒頻率估計(jì)的卡爾曼濾波器形式
5.3.2 基于交互多?柭鼮V波的多普勒頻率估計(jì)算法
5.3.3 仿真結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 引言
6.2 主要研究成果
6.3 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄A 式 (4.26)的推導(dǎo)過程
附錄B 縮略語表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FBMC的多基地外輻射源雷達(dá)性能分析[J]. 汪清,燕瑞超. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2017(08)
[2]采樣速率偏差對數(shù)字電視外輻射源雷達(dá)性能影響研究[J]. 萬顯榮,程熠瑤,易建新,張勛. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]分布式數(shù)字廣播電視外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)與測試[J]. 萬顯榮,孫緒望,易建新,呂敏,饒?jiān)迫A. 雷達(dá)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于SMC的四旋翼無人機(jī)抗風(fēng)擾研究[J]. 許喆. 電光與控制. 2017(01)
[5]風(fēng)干擾下的四旋翼無人機(jī)ADRC控制律設(shè)計(jì)[J]. 馮長輝,齊曉慧,蘇立軍,王瑾. 測控技術(shù). 2016(09)
[6]四旋翼無人機(jī)風(fēng)場擾動軌跡控制器設(shè)計(jì)[J]. 劉錦濤,吳文海,李靜,周思羽,高麗. 飛行力學(xué). 2016(02)
[7]基于EMD和卡爾曼濾波的振蕩信號檢測[J]. 許峰,李開成,王可. 電測與儀表. 2015(24)
[8]變化風(fēng)場中無人機(jī)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 馬文來. 濱州學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]四旋翼無人機(jī)速度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳金輝,潘佳笛,王偉. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2015(06)
[10]平坦慢衰落信道下基于HOS的PSK調(diào)制盲信道估計(jì)[J]. 李嘯天,雷菁,劉偉,李艷斌,張潤生. 通信學(xué)報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]神經(jīng)智能控制在小型快遞無人機(jī)系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D]. 張潮.北京科技大學(xué) 2017
[2]數(shù)字電視輻射源雷達(dá)參考信號獲取及干擾抑制算法研究[D]. 馮遠(yuǎn).北京理工大學(xué) 2014
[3]分布式無源雷達(dá)成像方法研究[D]. 王碩.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[4]基于盲方法的外輻射源雷達(dá)目標(biāo)探測研究[D]. 張各各.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]基于外輻射源信號的無源雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 盧開旺.武漢理工大學(xué) 2014
[6]外輻射源雷達(dá)目標(biāo)定位與跟蹤方法研究[D]. 李紅偉.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]空基輻射源非合作探測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊博.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[8]基于WiMAX的被動雷達(dá)理論及系統(tǒng)研究[D]. 汪清.天津大學(xué) 2010
[9]基于GPS的無源雷達(dá)技術(shù)研究[D]. 楊進(jìn)佩.南京理工大學(xué) 2006
[10]基于調(diào)頻廣播的無源雷達(dá)系統(tǒng)中微弱目標(biāo)檢測技術(shù)的研究[D]. 趙洪立.西安電子科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于自抗擾算法的四旋翼無人機(jī)抗風(fēng)性能研究[D]. 史騰飛.華北電力大學(xué) 2017
[2]頻率選擇性信道下基于時(shí)間反轉(zhuǎn)的物理層安全技術(shù)研究[D]. 曹偉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]知識輔助檢測跟蹤一體化算法研究[D]. 王云奇.電子科技大學(xué) 2014
[4]基于北斗衛(wèi)星的無源雷達(dá)定位方法研究[D]. 劉瑩.河南師范大學(xué) 2013
[5]無人直升機(jī)飛行控制若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 尹亮亮.南京航空航天大學(xué) 2012
[6]雷達(dá)低空目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究[D]. 韓興斌.中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
本文編號:3294487
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