基于MWC压缩采样的新型宽带数字接收机技术研究

发布时间：2020-11-16 07:21

　　 电子侦察接收机可对敌方雷达信号进行截获、识别并获取其技术参数,为己方提供战略支援。目前广泛采用的均匀信道化宽带数字接收机随着其带宽及信道化数目的增加,采样数据量变大,系统实现复杂,同时面临复杂的跨信道信号处理等问题。压缩采样(CS)理论利用电子侦察环境雷达信号的稀疏性,以较少的CS数据便可完成信号截获,因此将CS理论应用到宽带数字接收机设计中将具有广阔的应用前景。本文研究了一种基于调制宽带转换器(MWC)压缩采样的新型宽带数字接收机结构,该接收机可用较少的采样分支实现欠奈奎斯特采样,从而降低系统实现复杂度,又由于原始信号频谱可全部混频至基带,因此便于解决跨信道信号问题。但由于MWC随机混频导致CS数据的真实频率及相位信息丢失,因此如何直接利用CS数据获取原始信号的技术参数将是该新型接收机需要解决的关键问题。本文主要研究内容及创新点如下:首先,针对电子侦察环境中未知信号的检测及脉冲提取问题,研究了一种基于CS数据的能量检测方法,构建并推导了MWC能量检测模型及CS数据判定准则,然后直接利用CS数据的能量统计值进行单点判定,完成了信号检测和脉冲提取。进一步提出了多路信号能量混合叠加的能量检测方法,提高了在低信噪比下的信号成功检测概率。其次,研究了基于短时傅里叶变换(STFT)和频谱能量聚焦率检验的脉内调制识别算法,首先通过检验CS数据的STFT频谱带宽完成调相、调频信号的粗识别,其次通过检验CS数据的频谱能量聚焦率完成最终识别,仿真结果证明了该识别算法在低信噪比下的有效性。进一步提出了利用相位纠正后的多路混合叠加信号进行脉内调制识别的方法,显著提高了低信噪比下的脉内调制识别概率。最后,提出了一种MWC压缩采样均匀线阵结构用于完成CF与DOA的估计。针对MWC随机混频导致阵列CS信号的真实频率及相位差丢失的问题,本文提出使用循环移位伪随机序列进行混频,获得原始信号子带索引估计值,重组获得原始CF,并对阵列CS信号的相位差进行补偿,最后采用MUSIC算法获得了DOA估计值。针对较低信噪比下相位补偿失效问题,提出了一种改进型MWC压缩采样均匀线阵结构,利用该结构可显著提高在低信噪比下的DOA估计性能并可保持CF估计性能不变。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN971
【部分图文】：

图 2.1 MWC 压缩采样宽带数字接收机结构]可知，电子侦察信号环境中的非合作信号在时频二维平面现一个信号的概率大约为 9.05%，出现多个脉冲的概率仅为处理时间，则在绝大多数情况下电子侦察接收机处理的信此假设 MWC 压缩采样宽带数字接收机在短时采样脉冲下

泻笮?藕糯?淼姆桨福?山档退惴ㄊ迪值母丛佣取Ｍ?2.2 接收信号和混频函数频谱图 图 2.3 混频信号频谱图2.2 MWC 压缩采样信号的重构本节提出使用传统MWC压缩采样信号的稀疏重构算法对提出的MWC压缩采样宽带数字接收机结构的有效性进行验证，下面对 MWC 稀疏重构算法进行简单的介绍。

混频信号频谱图
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 梁浩;崔琛;代林;余剑;;基于ESPRIT算法的L型阵列MIMO雷达降维DOA估计[J];电子与信息学报;2015年08期

2 沈志博;董春曦;黄龙;赵国庆;;一种基于稀疏分解的窄带信号频率估计算法[J];电子与信息学报;2015年04期

3 郑仕链;杨小牛;;用于调制宽带转换器压缩频谱感知的重构失败判定方法[J];电子与信息学报;2015年01期

4 沈志博;董春曦;黄龙;赵国庆;;基于压缩感知的宽频段二维DOA估计算法[J];电子与信息学报;2014年12期

5 黄翔东;孟天伟;丁道贤;王兆华;;前后向子分段相位差频率估计法[J];物理学报;2014年21期

6 刘凯;韩嘉宾;王韵白;黄青华;;基于切割聚类的快速多分量LFM信号分离[J];系统工程与电子技术;2015年05期

7 朱文涛;苏涛;杨涛;郑纪彬;张龙;;线性调频连续波信号检测与参数估计算法[J];电子与信息学报;2014年03期

8 刘雯雯;袁龙;刘子扬;彭涛;王文博;;宽频信号能量检测最优判决门限[J];北京邮电大学学报;2014年01期

9 赵曼;陈辉;;基于扩维的多通道联合频率和到达角估计[J];电子与信息学报;2014年01期

10 江海清;唐浦钊;关文硕;;基于脉冲描述字的信号调制识别技术研究[J];北京理工大学学报;2013年11期

相关博士学位论文 前1条

1 王鑫;宽带数字接收机的关键技术研究及实现[D];哈尔滨工程大学;2008年

相关硕士学位论文 前4条

1 姚婷婷;基于MWC的模拟信息转换技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 郭锡岩;多通道数字信道化接收机技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 王莹;宽带中频信号处理系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2014年

4 梁家宝;基于模拟信息转换技术的跳频信号采集方案研究[D];西安电子科技大学;2013年

本文编号：2885790