非合作衛(wèi)星信號參數(shù)估計方法研究
發(fā)布時間:2024-03-01 06:00
信號感知是太空態(tài)勢感知的重要手段,通過對衛(wèi)星下行信號分析可以對信號源進行探測、識別、跟蹤和狀態(tài)監(jiān)控,對準(zhǔn)確把握信號源的特征屬性、位置、狀態(tài)等信息發(fā)揮著十分重要的作用。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展,衛(wèi)星信號源設(shè)計更加復(fù)雜。在無任何先驗信息情況下,復(fù)雜噪底和低信噪比的信號檢測和分析已經(jīng)成為難點問題。本文針對上述困難和挑戰(zhàn)做出了如下研究工作:(1)復(fù)雜噪底寬帶信號自動檢測和分離方法研究根據(jù)子帶信號在頻域的幅度分布特征,提出了復(fù)雜噪底下的寬帶功率譜檢測方法——分布式局部拓展方法。論文依據(jù)概率理論推導(dǎo)了閾值參數(shù)優(yōu)選方法,利用實際海事衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行驗證,結(jié)果表明在采用相同參數(shù)設(shè)置下,本文方法的誤警率相比于LADACC方法降低了75%。(2)短時非連續(xù)信號瞬時同步參數(shù)估計研究了短時信號載波頻率、載波相位、碼頻率和碼相位同步參數(shù)估計方法,仿真分析了信噪比等因素對各方法估計精度影響。基于聯(lián)合碼頻率和碼相位構(gòu)造優(yōu)化函數(shù),提出了新的碼頻率估計方法,仿真驗證了該方法比基于小波的方法具有10倍以上精度提升。在已知碼頻率情況下,利用聯(lián)合碼頻率和碼相位優(yōu)化函數(shù),給出碼相位解析解數(shù)學(xué)推導(dǎo)。經(jīng)仿真驗證在低信噪比時本文方法相比于L...
【文章頁數(shù)】:197 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略語
第1章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 衛(wèi)星類型及特點
1.2.2 通信信號發(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.3 信號分析技術(shù)的發(fā)展
1.3 主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 復(fù)雜噪底的功率譜檢測
2.1 信號檢測分離問題
2.2 檢測方法梳理
2.3 分布式局部擴展方法
2.3.1 功率譜預(yù)處理
2.3.2 局部拓展檢測
2.3.3 算法整體介紹
2.4 算法參數(shù)理論分析
2.4.1 理論模型基礎(chǔ)
2.4.2 算法過程理論分析
2.4.3 理論公式化簡
2.5 仿真驗證和算法效果對比
2.5.1 理論的仿真驗證
2.5.2 實際信號的檢測效果對比
2.6 本章小結(jié)
第3章 同步參數(shù)瞬時估計
3.1 載波頻率估計算法分析
3.1.1 單載波信號頻率估計方法
3.1.2 調(diào)制信號頻率估計方法
3.2 載波初始相位估計算法分析
3.2.1 估計算法機理
3.2.2 算法對比分析
3.3 碼頻率估計算法分析
3.3.1 基于頻域的估計方法
3.3.2 基于優(yōu)化函數(shù)的估計方法
3.3.3 算法對比分析
3.4 碼相位算法分析
3.4.1 碼相位算法分析
3.4.2 數(shù)值仿真實驗
3.5 本章小結(jié)
第4章 調(diào)制特征參數(shù)精細(xì)估計
4.1 QPSK正交偏差參數(shù)估計
4.1.1 QPSK正交偏差模型
4.1.2 QPSK正交偏差估計方法
4.1.3 仿真與驗證
4.2 USB測控信號調(diào)制指數(shù)估計
4.2.1 USB測控信號模型
4.2.2 調(diào)制指數(shù)估計方法
4.2.3 仿真與驗證
4.3 本章小結(jié)
第5章 同步參數(shù)連續(xù)估計
5.1 連續(xù)信號載波跟蹤
5.1.1 載波鑒相改進方法
5.1.2 改進方法性能分析
5.2 連續(xù)信號碼跟蹤
5.2.1 系統(tǒng)模型
5.2.2 多碼周期平均的GAD方法
5.2.3 分段積分碼跟蹤方法
5.2.4 基于數(shù)值實驗的性能分析
5.3 載波和碼相位的聯(lián)合定位方法
5.3.1 觀測量的獲取和分析
5.3.2 聯(lián)合載波相位和碼相位定位
5.3.3 仿真實驗
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 論文的成果及創(chuàng)新點
6.2 未來的工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A
附錄 B
附錄 C
附錄 D
附錄 E
致謝
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3915524
【文章頁數(shù)】:197 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略語
第1章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 衛(wèi)星類型及特點
1.2.2 通信信號發(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.3 信號分析技術(shù)的發(fā)展
1.3 主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 復(fù)雜噪底的功率譜檢測
2.1 信號檢測分離問題
2.2 檢測方法梳理
2.3 分布式局部擴展方法
2.3.1 功率譜預(yù)處理
2.3.2 局部拓展檢測
2.3.3 算法整體介紹
2.4 算法參數(shù)理論分析
2.4.1 理論模型基礎(chǔ)
2.4.2 算法過程理論分析
2.4.3 理論公式化簡
2.5 仿真驗證和算法效果對比
2.5.1 理論的仿真驗證
2.5.2 實際信號的檢測效果對比
2.6 本章小結(jié)
第3章 同步參數(shù)瞬時估計
3.1 載波頻率估計算法分析
3.1.1 單載波信號頻率估計方法
3.1.2 調(diào)制信號頻率估計方法
3.2 載波初始相位估計算法分析
3.2.1 估計算法機理
3.2.2 算法對比分析
3.3 碼頻率估計算法分析
3.3.1 基于頻域的估計方法
3.3.2 基于優(yōu)化函數(shù)的估計方法
3.3.3 算法對比分析
3.4 碼相位算法分析
3.4.1 碼相位算法分析
3.4.2 數(shù)值仿真實驗
3.5 本章小結(jié)
第4章 調(diào)制特征參數(shù)精細(xì)估計
4.1 QPSK正交偏差參數(shù)估計
4.1.1 QPSK正交偏差模型
4.1.2 QPSK正交偏差估計方法
4.1.3 仿真與驗證
4.2 USB測控信號調(diào)制指數(shù)估計
4.2.1 USB測控信號模型
4.2.2 調(diào)制指數(shù)估計方法
4.2.3 仿真與驗證
4.3 本章小結(jié)
第5章 同步參數(shù)連續(xù)估計
5.1 連續(xù)信號載波跟蹤
5.1.1 載波鑒相改進方法
5.1.2 改進方法性能分析
5.2 連續(xù)信號碼跟蹤
5.2.1 系統(tǒng)模型
5.2.2 多碼周期平均的GAD方法
5.2.3 分段積分碼跟蹤方法
5.2.4 基于數(shù)值實驗的性能分析
5.3 載波和碼相位的聯(lián)合定位方法
5.3.1 觀測量的獲取和分析
5.3.2 聯(lián)合載波相位和碼相位定位
5.3.3 仿真實驗
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 論文的成果及創(chuàng)新點
6.2 未來的工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A
附錄 B
附錄 C
附錄 D
附錄 E
致謝
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3915524
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