發(fā)布時(shí)間：2021-10-25 03:35

　　輻射源定位是一種較為常見(jiàn)的通過(guò)接收并處理輻射源目標(biāo)發(fā)射的信號(hào)獲取目標(biāo)位置的手段。近年來(lái)隨著相關(guān)研究進(jìn)展,取得了許多的成果,但還有著許多問(wèn)題等待探索。比如實(shí)際定位過(guò)程中,可能會(huì)存在許多不確定的環(huán)境因素,使得我們接收數(shù)據(jù)的陣列流型相對(duì)于理想條件下的陣列流型存在偏差。此外還有陣列各通道幅度和相位誤差、陣元的位置誤差和陣列方位依賴的方向圖誤差等。這種偏差會(huì)使得空間譜估計(jì)的性能大大下降,所以需要對(duì)陣列誤差進(jìn)行校正來(lái)獲取較高的空間譜估計(jì)精度。隨著時(shí)代發(fā)展,人們對(duì)雷達(dá)的研究不斷深入,雷達(dá)已經(jīng)從早期的預(yù)警發(fā)展到可以對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤和定位,并廣泛應(yīng)用于對(duì)地面目標(biāo)、海面目標(biāo)和空中目標(biāo)的探測(cè)中。短波輻射源定位利用的是經(jīng)電離層反射的短波信號(hào),信號(hào)經(jīng)過(guò)電離層反射傳播后被雷達(dá)陣列接收。由于電離層中自由電子和離子存在不均勻性,信號(hào)在傳播過(guò)程中會(huì)受到電離層的影響,而電離層的等效高度和傾角也都會(huì)發(fā)生變化,產(chǎn)生電離層誤差,實(shí)際中也需要對(duì)這種影響進(jìn)行校正處理。本文首先研究了常見(jiàn)的信號(hào)處理算法如MUSIC算法及其改進(jìn)算法的基本原理和處理流程,并對(duì)其進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。其次,研究了陣列誤差中的各通道幅度相位誤差和與方位無(wú)關(guān)的陣元... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MUSIC算法流程圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-圖2-2求根MUSIC算法流程圖2.3.3最小范數(shù)MUSIC算法由MUSIC以及根植MUSIC算法可知，在算法對(duì)目標(biāo)方位計(jì)算和估計(jì)過(guò)程中都要用到實(shí)測(cè)的樣本快拍數(shù)據(jù)對(duì)其中的協(xié)方差矩陣進(jìn)行計(jì)算和搜索，那么實(shí)測(cè)樣本快拍數(shù)據(jù)量越大，目標(biāo)方位結(jié)果的估計(jì)準(zhǔn)確性也就越好。而在實(shí)際的實(shí)踐和工程中，要想獲取很多的統(tǒng)計(jì)快拍數(shù)據(jù)是很困難的，這就會(huì)導(dǎo)致估計(jì)的效果不夠理想，而隨著實(shí)測(cè)快拍數(shù)據(jù)量的增大，相應(yīng)的矩陣計(jì)算量也會(huì)相應(yīng)變大。在這種背景下，有學(xué)者提出采用最小范數(shù)法，在小的數(shù)據(jù)快拍樣本下，依靠最優(yōu)化的約束條件對(duì)目標(biāo)方位進(jìn)行計(jì)算和估計(jì)，同時(shí)還能使計(jì)算量下降。其估計(jì)譜歸一化表達(dá)式如下：211()MNHHNNPaEEu(2-16)其中1u為笛卡爾基向量。相應(yīng)的算法流程圖如下：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-11-圖2-3最小范數(shù)MUSIC算法流程圖2.3.4根值最小范數(shù)MUSIC算法根值最小范數(shù)MUSIC法將根值MUSIC法和最小范數(shù)MUSIC法相結(jié)合，利用了根值MUSIC算法將目標(biāo)方位的計(jì)算估計(jì)過(guò)程轉(zhuǎn)換成求解多項(xiàng)式的根值過(guò)程的特點(diǎn)，可以通過(guò)根值分布的情況進(jìn)行目標(biāo)方位的預(yù)測(cè)，而不僅僅像MUSIC算法那樣依賴對(duì)偽譜圖中峰值的搜索來(lái)獲得目標(biāo)方位。同樣考慮到了最小范數(shù)MUSIC法的運(yùn)算特點(diǎn)，將進(jìn)行歸一化后的偽譜最小范數(shù)表達(dá)式通過(guò)修改，獲得根值最小范數(shù)法估計(jì)譜表達(dá)式如下：211()RMNHPaCu(2-17)相應(yīng)的算法流程圖如下：圖2-4根值最小范數(shù)MUSIC算法流程圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]陣列誤差下的波達(dá)方向估計(jì)[J]. 劉騏瑋,馬彥恒,李根,董健.  電訊技術(shù). 2019(06)
[2]改進(jìn)的相位梯度法解電離層相位污染的方法[J]. 宋世瑾,張?jiān)r(nóng),姜春華,楊國(guó)斌,趙正予.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(17)
[3]DOA估計(jì)經(jīng)典算法的仿真研究[J]. 項(xiàng)敏敏,謝東.  銅陵學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]一種天波超視距雷達(dá)電離層相位污染的校正算法[J]. 于文啟,陳建文,楊春山.  雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2015(06)
[5]改進(jìn)的Root-MUSIC算法的DoA估計(jì)[J]. 王新賀,周?chē)?  通信技術(shù). 2015(12)
[6]大尺度電離層傾斜對(duì)短波單站定位誤差影響分析[J]. 苑小華,鄭輝,余飛群,周晨.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2015(05)
[7]基于MUSIC算法的DOA估計(jì)性能仿真分析[J]. 周小軍,郭玉霞,王凌強(qiáng),高皚瓊.  蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]天波超視距雷達(dá)電離層相位污染典型校正方法綜合性能評(píng)估[J]. 羅歡,陳建文.  宇航學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]消除OTHR電離層相位污染的相鄰相位差法[J]. 羅歡,陳建文,鮑拯.  空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(05)
[10]多項(xiàng)式建模解電離層相位污染階數(shù)選擇新方法[J]. 李雪,鄧維波,焦培南,姬勇力.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)

博士論文
[1]天波超視距雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)研究[D]. 郭欣.南京理工大學(xué) 2004
[2]天波超視距雷達(dá)信號(hào)處理方法研究[D]. 楊志群.南京理工大學(xué) 2003



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