基于空域和极化域的数字电视外辐射源雷达干扰抑制研究

发布时间：2017-05-21 19:16

  本文关键词：基于空域和极化域的数字电视外辐射源雷达干扰抑制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：外辐射源雷达利用广播、通信、电视等民用发射信号对目标进行无源定位和跟踪,作为一种收发分离的双基/多基雷达,在抵抗现代雷达面临的“四大威胁”中具有明显优势,是当今雷达界的研究热点之一。数字电视信号作为一种分布广泛的民用照射源,与外辐射源雷达的应用相结合,在实际中具有相当重要的意义。由于数字电视单频网的存在,直达波和回波通道中都包含有多个发射站的同频直达波干扰信号,这些干扰使得直达波通道中的直达波不“纯净”以及回波通道中的信干比较低,因此,本文通过对直达波通道使用空域滤波的方法获得较为“纯净”的直达波信号,对回波通道通过极化域滤波和频域的多通道NLMS对消算法来抑制回波通道的干扰,从而提高雷达系统在单频网环境下的抗干扰能力。本文的主要研究内容和创新包括以下几个方面:第一章介绍了本课题的研究背景和单频网的特点及其对雷达系统中信号处理方面的主要影响。第二章建立了整个信号处理系统的信号模型,将整个系统分成直达波通道和回波通道,进而将干扰抑制细分为直达波通道干扰抑制和回波通道干扰抑制。第三章研究直达波通道干扰抑制的方法,主要通过DBF结合MUSIC算法滤除其它发射站的干扰,研究了一种改进的MUSIC算法,对相干信号源的DOA估计效果提升明显,同时研究了一种改进的采样矩阵求逆算法,具有良好的性能且容易实现。第四章研究回波通道干扰抑制的方法,研究了极化域滤波技术和对接收系统的极化改造,研究了极化滤波的性能参数,仿真验证极化域滤波可以提高信干比,通过实测数据也验证了极化对消的作用。研究了基于双通道的NLMS自适应对消算法,通过实测数据表明对比传统的对消算法可以提高对消增益约10dB。第五章介绍了实验平台,基于FPGA实现了在Xilinx V6LX130T板卡上的数据光纤传输以及PCI-e接口到计算机硬盘的数据传输。通过外场的真实实验数据验证了整套系统功能良好,稳定可靠。
【关键词】：外辐射源雷达 数字电视信号 数字波束形成 MUSIC算法 极化域滤波 频域块LMS算法 FPGA实现
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN949.197;TN974
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 外辐射源雷达系统研究现状12-14
• 1.3 外辐射源雷达系统单频网干扰抑制算法综述14-16
• 1.4 本文主要研究内容及安排16-18
• 第2章 单频网干扰的问题以及模型建立18-25
• 2.1 参考通道19-21
• 2.1.1 直达波参考信号19-20
• 2.1.2 参考通道直达波干扰对系统的影响20-21
• 2.2 回波通道21-24
• 2.2.1 目标回波信号21-22
• 2.2.2 回波通道的滤波任务及信干噪比计算22-23
• 2.2.3 回波通道内干扰对雷达系统的影响23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 参考通道信号干扰抑制25-45
• 3.1 SFN内其它发射站的波达方向估计25-38
• 3.1.1 传统MUSIC算法25-29
• 3.1.2 一种改进的MUSIC算法29-31
• 3.1.3 实验数据仿真和分析31-38
• 3.2 自适应波束形成算法获取参考信号38-44
• 3.2.1 一种改进的采样矩阵求逆算法38-40
• 3.2.2 算法仿真实验40-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第4章 极化滤波结合对消抗干扰研究45-64
• 4.1 多通道频域块对消45-53
• 4.1.1 多通道频域NLMS算法45-50
• 4.1.2 双通道快速块LMS算法优势50-51
• 4.1.3 外场实验数据验证51-53
• 4.2 自适应极化域滤波53-59
• 4.2.1 目标效应53
• 4.2.2 自适应极化滤波53-56
• 4.2.3 极化滤波器的性能评估56-57
• 4.2.4 仿真实验57-59
• 4.3 极化滤波结合对消59-63
• 4.3.1 接收通道双正交化接收59-61
• 4.3.2 实验数据验证61-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 系统实验平台搭建及外场实测数据分析64-78
• 5.1 系统实验平台64-65
• 5.2 系统级联中关键技术的实现65-75
• 5.2.1 基于PCI-Express实现数据由FPGA板卡到计算机硬盘的上传65-73
• 5.2.2 数据读取上位机软件的编写73-75
• 5.3 系统外场测试实验数据75-78
• 总结与展望78-80
• 参考文献80-84
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单84-85
• 致谢85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 徐元军,陶然,王越,单涛;Using LMS Adaptive Filter in Direct Wave Cancellation[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2003年04期

2 李永祯,王雪松,王涛,肖顺平,庄钊文;有源诱饵的极化鉴别研究[J];国防科技大学学报;2004年03期

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本文编号：384578