通信信號測向與分析技術(shù)研究.pdf

1、分析與識別日益復(fù)雜的通信信號以及對其輻射源測向在軍事以及民用領(lǐng)域中都有著非常重要的作用。確定信號的波達(dá)方向是電子偵察系統(tǒng)的一個(gè)重要方面。頻率估計(jì)和頻譜分析是在電子偵察系統(tǒng)中進(jìn)一步分析復(fù)雜通信信號的基礎(chǔ)?；煦缰睌U(kuò)信號具有抗偵察、抗截獲能力，將會(huì)在未來軍事通信中發(fā)揮越來越重要的作用，對其的盲分析技術(shù)是近年來電子偵察中的研究熱點(diǎn)之一。 本文的主要工作是對通信信號電子偵察系統(tǒng)進(jìn)行研究：針對二維波達(dá)方向估計(jì)中的高精度參數(shù)估計(jì)與配對問題，利

2、用特定的陣列結(jié)構(gòu)和信號時(shí)域特征開展研究；針對頻域分析技術(shù)，研究了幾種頻率估計(jì)算法和頻譜分析方法；最后分析了實(shí)值混沌直擴(kuò)系統(tǒng)的盲解擴(kuò)技術(shù)。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新之處概括如下： 針對單L陣二維波達(dá)方向估計(jì)中的配對算法開展了深入研究。提出了利用聯(lián)合奇異值分解，實(shí)現(xiàn)了方位角與俯仰角的自動(dòng)配對，同時(shí)提高了測向精度；兩種改進(jìn)互相關(guān)配對算法解決了原算法中對測向范圍的限制；利用時(shí)間信息構(gòu)成偽協(xié)方差矩陣，能實(shí)現(xiàn)到達(dá)角與頻率的分別估計(jì)，最后通過偽協(xié)方差矩陣

3、的互相關(guān)實(shí)現(xiàn)到達(dá)角與頻率的配對。 針對雙L陣提出一種二維DOA估計(jì)算法，該算法利用了這種特殊的陣列結(jié)構(gòu)形式所形成的空間角度約束，使用簡單的算法即可實(shí)現(xiàn)方位角與俯仰角的配對；利用空間角度約束還能采用加權(quán)最小二乘算法來進(jìn)一步提高角度估計(jì)精度，并給出了三種實(shí)現(xiàn)方案。 針對單L陣提出了兩種利用信號非圓特性的二維DOA估計(jì)算法。聯(lián)合SVD算法同時(shí)通過利用非圓信號特征以及L陣的結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)更多信號源個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)更高精度測向以及自動(dòng)配對

4、。快速算法由于利用了信號的非圓特性比常見的快速算法，如傳播因子算法(PM)等具有更高的測向精度。 針對頻率估計(jì)技術(shù)提出了三種快速頻率估計(jì)技術(shù)。多通道迭代的測頻算法，具有測頻精度高，測頻信噪比門限低，具有易于硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)?；诓糠肿韵嚓P(guān)技術(shù)的測頻算法，比常用的基于自相關(guān)技術(shù)的頻率估計(jì)方法計(jì)算量更小?；谇爸脼V波的單頻信號估計(jì)算法的估計(jì)精度與待測信號頻率無關(guān)，適合于電子偵察接收機(jī)使用。針對頻譜分析，提出了一種非均勻傅里葉變換的快速

5、計(jì)算算法，能實(shí)現(xiàn)對任意頻譜上的頻率分量的準(zhǔn)確、快速計(jì)算，適合于電子偵察接收機(jī)使用。 針對短碼實(shí)值混沌直擴(kuò)系統(tǒng)，提出了一種基于主元分析的算法，實(shí)現(xiàn)了在低信噪比下對直擴(kuò)序列的盲估計(jì)。針對長碼實(shí)值混沌直擴(kuò)系統(tǒng)，提出了兩種盲解擴(kuò)算法。非線性建模預(yù)測的算法，實(shí)現(xiàn)了對長碼實(shí)值直擴(kuò)序列的盲解擴(kuò)，以及擴(kuò)頻增益與信息碼的同步等參數(shù)的估計(jì)；在已知上述參數(shù)時(shí)，可以利用混沌廣義同步與無先導(dǎo)kalman濾波的方法來實(shí)現(xiàn)對長碼實(shí)值直擴(kuò)序列的盲解擴(kuò)，該算法能