对小型无人机的无源侦察和定位方法研究

发布时间：2020-07-03 13:53

【摘要】：近年来随着无人机市场的火爆,无人机引起的安全问题越来越严重。对无人机的无线电监测是无人机管控手段中卓有成效的一种。直扩通信由于信道容量大、抗干扰能力强,在无人机通信中被广泛应用。对直扩信号的检测和参数估计是无人机侦察中一个关键的研究课题,无人机管控有较高的时效性要求,如何实现对无人机快速精准定位也是一个重要的待解决问题。首先,本文介绍了直扩通信系统的基本原理,分析了直扩信号的数学模型,并对直扩信号中使用的伪随机序列进行了研究。其次,介绍了几种常用的直扩信号检测和参数估计方法。在载频估计方面,主要讨论了平方倍频法。在伪随机码的码元周期估计方面,研究了自相关法、二次功率谱法和倒谱法。在码元速率估计方面,采用了延时相乘法、循环谱法和小波变换法。然后,本文针对无人机的无源定位进行了研究,简要介绍了各种定位方式的工作原理和特点,选取了多站时差定位作为定位方式,给出了时差定位的Chan解法和泰勒级数法。并分析了无人机定位场景下各种因素对定位精度的影响,给出了改善方法。最后,对实测信号进行了分析。介绍了实测信号的采集过程,将第三章介绍过的方法在实测数据上进行了检验,估计出了实测信号的重复周期、载频、码元速率和码元宽度等信息。对实测数据中的噪声信号和非直扩信号进行了检测,说明了检测方法的有效性。比较了不同参数估计方法在实测数据上的性能差异,比较了同一参数估计方法在实测数据和仿真数据上的性能差异。针对BPSK信号解调问题,提出了一种基于小波变换的解调方法,并仿真说明了该方法的有效性。
【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】：2018
【分类号】：V279;TN98
【图文】：

列通常具有周期性，在直扩通信中发射端和接收端可以同步产生完关函数具有明显的峰值，与白噪声特性近似，所以适合用作扩频码统中使用的伪随机码应该具有以下特点：逡逑好的相关特性，自相关函数应接近于冲激函数，互相关函数应接近列的码数量足够多，便于码分多址使用；逡逑元序列周期足够长，可以使非合作方难以获得扩频码序列；逡逑程上易于产生和复制，方便发射端和接收端的同步。逡逑伪随机码序列有ｍ序列、Ｍ序列、Ｇｏｌｄ序列等，本文主要采用ｍ几种序列。逡逑序列逡逑称最长线性反馈移位寄存器序列，其构造原理简单，工程实现难用最广的一种序列。逡逑

ｍ序列与自己的位移序列相加，结果仍是该ｍ序列序列的性质和序列自相关函数的定义，可以推导出ｍ序列相关函１邋ｒ邋＝邋０（ｍｏｄ邋Ｎ）逡逑Ｒ（ｔ）邋＝邋＜邋ｌ逦２－＾０（ｍｏｄ邋Ｎ）逡逑ｌ逡逑列中的元素用对应极性、宽度为７；的门函数替换可以得到ｍ码。相关函数：逡逑0伞丨邋＜心逡逑栤）：ｊ邋Ｃ－士逦ｒｃ＜｜ｒ｜＜（ｊｖ－ｉ）ｒｃ逡逑

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本文编号：2739745