当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

基于电侦相控阵的机载AESA信号认知

发布时间:2018-06-07 15:36

  本文选题:宽带信号认知 + 宽带波达方向估计 ; 参考:《西安电子科技大学》2014年硕士论文


【摘要】:机载电子扫描阵列(AESA,Active Electronically Scanned Array)的发射信号具有大带宽、低信噪比、信号特征多变等特点,导致采用传统的电子侦察手段难以截获和认知这种信号。针对机载AESA信号的低截获对我国电子侦察能力带来的挑战,本文开展了基于电侦相控阵的机载AESA信号认知方法和方案设计的研究。针对机载AESA信号大带宽、低信噪比的特点,提出了基于电侦相控阵的非相干积累频谱支撑区提取的子带频域多目标超分辨测向方法。首先,对每个通道的数字基带采样信号沿快时间采用快速傅里叶变换转换到频域;其次,对每个通道的频域表示沿空域叠加,实现AESA信号频谱的非相干积累;然后,寻找非相干积累后频谱的所有峰值,排序后按一定比例取部分最小峰值的均值作为参考门限,高于参考门限给定阈值的频点作为AESA信号的频谱支撑区;接着,根据孔径渡越带宽的一定比例对频谱支撑区划分子带,将子带内的频点多通道数据作为频域快拍;随后,基于非相干处理模式对每个子带分别采用频域快拍和迭代自适应算法(IAA,Iterative Adaptive Approach)实现超分辨波达方向估计,通过累加获得整个频域支撑区的宽带空间谱估计;最后,使用相干信号子空间类算法对宽带信号进行了聚焦处理,提高了算法的估计性能和实时性能。基于56元等距线阵的仿真结果表明,只要宽带信号无频谱混叠,所提方法在信噪比低至-20dB时仍然具有良好的超分辨波达方向估计性能。针对复杂电磁环境导致AESA信号分选困难的问题,基于信号波达方向估计,采用宽带波束形成时域结构,实现AESA信号的空域增强和其他电侦信号的空域抑制。仿真结果表明,宽带波束形成时域结构能够有效分离多个宽带信号,从而实现信号分选。在宽带波束形成分选电侦信号的基础上,实现了机载AESA信号的多参数认知,这些参数包括信号的到达时间(TOA,Time of Arrival)、脉冲宽度(PW,Pulse Wide)、脉冲重复间隔(PRI,Pulse Repetition Interval)、信号频谱带宽及中心频率。以机载AESA信号认知的关键技术为支撑,设计了宽带信号认知处理系统的硬件实现方案。首先,在宽带信号认知需求的基础上,规划了以FPGA+多核DSP处理器为架构的信号处理系统整体框架,给出了系统中各模块的功能,并讨论了数据处理流程。然后,完成了系统总体状态机的设计,进而细化到自检、工作、校正三种工作状态。最后,以提出的非相干积累频谱支撑区提取的子带频域多目标超分辨测向方法为例,基于多核DSP处理器TMS320C6678设计了该方法的软件处理流程,并进行了多核任务划分和核间通信讨论。
[Abstract]:The transmitted signals of airborne electronic scanning array (Aesa) active Electronically Scanned Array) are characterized by large bandwidth, low signal-to-noise ratio (SNR) and variable signal characteristics, which makes it difficult to intercept and recognize such signals by traditional electronic reconnaissance techniques. Aiming at the challenge posed by the low interception of airborne AESA signal to the electronic reconnaissance capability of our country, the cognitive method and scheme design of airborne AESA signal based on the phased array of electrical detection are studied in this paper. Aiming at the characteristics of large bandwidth and low signal-to-noise ratio (SNR) of airborne AESA signals, a multi-target super-resolution direction finding method in sub-band frequency domain based on the non-coherent integration spectrum support region is proposed. First, the digital baseband sampling signal of each channel is converted to frequency domain by fast Fourier transform along the fast time; secondly, the frequency domain representation of each channel is superposed along the spatial domain to realize the incoherent accumulation of AESA signal spectrum. After searching for all the peaks of the spectrum after incoherent accumulation, the average value of the partial minimum peak value is taken as the reference threshold according to a certain proportion, and the frequency points above the given threshold value of the reference threshold are used as the spectral support region of the AESA signal. According to a certain proportion of the aperture transit bandwidth, the spectrum supports the molecular band, and the multi-channel data of frequency points in the sub-band are taken as frequency domain rapid-shot. Based on the incoherent processing mode, each subband is estimated by frequency domain rapid-beat and iterative adaptive Adaptive algorithm, which is used to estimate the direction of arrival (DOA) of super-resolution, and the wideband spatial spectrum estimation of the whole support region in frequency domain is obtained by summing up. The coherent signal subspace algorithm is used to focus the wideband signal, which improves the estimation performance and real-time performance of the algorithm. The simulation results based on 56 element equidistant linear array show that as long as there is no spectrum aliasing in wideband signal, the proposed method still has a good performance of super-resolution DOA estimation when the SNR is low to -20 dB. Aiming at the difficulty of AESA signal sorting caused by complex electromagnetic environment, based on DOA estimation, wideband beamforming time domain structure is adopted to realize spatial enhancement of AESA signal and spatial suppression of other electrical detection signals. Simulation results show that the wideband beamforming time domain structure can effectively separate multiple wideband signals and realize signal sorting. On the basis of wideband beamforming, the multi-parameter cognition of airborne AESA signal is realized. These parameters include the arrival time of signal, pulse width, pulse Repetition intervalation, signal spectrum bandwidth and center frequency. Based on the key technology of airborne AESA signal cognition, the hardware implementation scheme of broadband signal cognitive processing system is designed. Firstly, based on the cognitive requirements of wideband signals, the overall framework of signal processing system based on FPGA multi-core DSP processor is planned, the functions of each module in the system are given, and the data processing flow is discussed. Then, the design of the system state machine is completed, and then it is refined to three working states: self-checking, working and correcting. Finally, taking the proposed sub-band frequency domain super-resolution direction finding method based on the non-coherent integration spectrum support region as an example, the software processing flow of the method is designed based on the multi-core DSP processor TMS320C6678. Multi-nuclear task partitioning and inter-nuclear communication are discussed.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN911.7

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 潘明海,于维双,武小娟,刘英哲;宽带信号的高精度重构方法[J];河北师范大学学报;2005年01期

2 丁学飞;罗丰;吴顺君;;一种宽带信号实时脉内分析平台的设计[J];电子元器件应用;2008年07期

3 臧涛;熊凯军;;浅海信道宽带信号波形快速预报方法[J];舰船电子工程;2011年03期

4 王学良;;宽带信号一维成像技术研究[J];中国高新技术企业;2013年19期

5 陈隽永,徐继麟;宽带信号模型及分辨力性能研究[J];电波科学学报;2001年01期

6 林静然,彭启琮,邵怀宗,居太亮;一种基于能量加权的阵列宽带信号定位算法[J];仪器仪表学报;2005年S1期

7 杨明磊;陈伯孝;张守宏;;宽带信号的中频正交采样[J];现代雷达;2007年03期

8 李雪静;胡畅飞;;基于时延抽头模型的宽带信号方位谱估计[J];漳州职业技术学院学报;2010年02期

9 邹维;达新宇;谢铁城;王舒;;改进的宽带信号有理数倍采样率变换结构[J];电讯技术;2012年11期

10 林茂六,吴芝路,任广辉;超高速宽带信号取样-滤波数字化机理[J];电子测量与仪器学报;1999年04期

相关会议论文 前10条

1 林静然;彭启琮;邵怀宗;居太亮;;一种基于能量加权的阵列宽带信号定位算法[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

2 沈正一;沈文苗;;宽带信号的自适应相干处理[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年

3 石磊;;水下宽带信号检测性能研究[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会——2012年水下复杂战场环境目标识别与对抗及仿真技术学术交流论文集[C];2012年

4 唐帅;笪良龙;谢骏;;水平不变声道中宽带信号波形预报的快速算法[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年

5 庞金城;林京;黄晓砥;;宽带信号常规波束形成方位估计算法改进[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年

6 耿欣;;宽带信号测量中的频段分离与信号合成系统[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年

7 娜仁同嘎拉嘎;吴仁彪;;基于一种新的宽带信号模型的DOA估计方法[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年

8 蒋德军;胡涛;;宽带信号检测与预报[A];2001年全国水声学学术会议论文集[C];2001年

9 王美;唐歌实;陈略;韩松涛;刘荟萃;刘磊;;干涉测量宽带信号相位模糊度问题[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年

10 胡青;;宽带信号多路径定位[A];2004年全国物理声学会议论文集[C];2004年

相关博士学位论文 前3条

1 刘付刚;宽带信号波达方向估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

2 黄可生;宽带信号阵列高分辨处理技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

3 于红旗;宽带信号阵列高分辨到达角估计技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 邓佳欣;宽带信号DOA估计方法研究[D];西安电子科技大学;2014年

2 熊竟宇;基于电侦相控阵的机载AESA信号认知[D];西安电子科技大学;2014年

3 辜永忠;宽带信号阵列测向技术研究[D];四川大学;2007年

4 于维双;宽带信号的多通道高精度采样与信号重构方法[D];燕山大学;2005年

5 陈娟;宽带信号DOA估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

6 王东辉;宽带信号测向算法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

7 唐星;基于子空间方法的宽带信号DOA估计[D];西南交通大学;2008年

8 谢坚;宽带信号高分辨测向算法研究[D];西安电子科技大学;2012年

9 刘珂;宽带信号DOA估计算法研究[D];电子科技大学;2010年

10 宋彦发;宽带信号DOA估计算法及测向模糊问题研究[D];电子科技大学;2008年



本文编号:1991692

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1991692.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2543b***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com