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题名: 无源相参雷达参考信号影响及重构方法研究
作者: 赵永科
答辩日期: 2014-6-4
摘要: 

基于FM广播、电视、GSMWiFi等民用信号作为照射源的外辐射源雷达本身不发射电磁波,通过接收和处理目标反射回波实现目标探测与定位,具有隐蔽性好、抗干扰、抗隐身等优点,受到国内外研究机构的广泛关注。目前外辐射源雷达研究的热点和难点在于如何利用更好的信号处理方法提升探测性能,主要包括两个方面:一方面为补偿目标回波的各类不理想因素,如距离徙动、多普勒徙动补偿方法;另一方面为针对参考信号的处理,通过时域、空域、码域等方法提高参考信号的质量,获得更高纯度的参考信号。本文主要关注参考信号质量并研究基于解码重构的质量提升方法。

外辐射源雷达系统利用参考信号与回波信号进行匹配滤波进行目标检测,其中参考信号质量是影响系统性能的关键因素。参考信号中多径杂波、高斯白噪声、目标回波等干扰会影响外辐射源雷达信号处理流程中的杂波抑制、相干累积的正常进行,引起对消残余杂波功率增大、虚警率增大、底噪升高、目标积累增益下降等现象。本文通过建立信号模型,从理论上分析了不同类型干扰的具体影响,指出一些特定情况下必须对参考信号质量进行提升,否则会有一定积累增益损失,推导出了定量的结论,通过后面的仿真手段验证了这些结论。

本文利用基于数字地面电视广播信号(DTTB)的外辐射源雷达系统深入研究了基于信号解码重构的参考信号质量提升方法。使用的方法为通信中的均衡、判决与纠错技术。提出在参考信号不同域的重构方法消除不同类型干扰,使重构更具有针对性,提升了处理效率。其中信号域主要针对多径干扰,使用时域线性均衡器、频域均衡器或判决反馈均衡器实现多径抑制;符号域主要针对目标回波干扰和弱的噪声干扰;比特域主要针对强噪声干扰。对参考信号解码重构计算复杂度高的环节进行了算法优化,其中包括提出一种基于DTTB帧结构的重排循环卷积块的快速频域均衡算法,实现了一般多径情况下的实时均衡;提出一种基于压缩感知模型的分组码纠错方法,并给出基于正交匹配追踪的LDPC码纠错算法(OMP-LDPC),减少了纠错过程所需迭代次数,且易于并行实现。利用仿真实验和实测数据验证了参考信号重构方法可以有效消除参考信号中不同类型干扰及其影响,为外辐射源雷达提供更加理想的参考信号,提升外辐射源雷达系统的信号处理性能。

最后本文结合参考信号解码重构的工程实现提出一种利用重构的参考信号自动感知环境参数并选择信号处理流程中相应参数,实现最佳处理方式的思路,这是今后值得进一步研究的方向。

学位: 硕士
专题: 电子所博硕士学位论文_学位论文

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2014_6_6_1_7【赵永科】无源雷达参考信号质量影响分析与改善方法研究【】.pdf5209KbAdobe PDF 联系获取全文


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推荐引用方式:
赵永科.无源相参雷达参考信号影响及重构方法研究[硕士].北京.中国科学院大学.2014
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