基于一体化信号的动目标定位方法研究
本文选题:通信雷达一体化 + LFM-MSK ; 参考:《哈尔滨工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着科技的进步,传统单基地雷达的生存环境在反辐射导弹及其他辐射源定位技术发展下变得越加恶劣。但与此同时,人类在高轨道卫星以及无源雷达的技术也在迅猛发展,两者相比于普通雷达都具有更强的生存能力。如果使用高轨卫星作为辐射平台,对地面某一区域进行照射,再用地面被动雷达站作为接收机接收目标回波信号,此时既可以完成目标的探测和定位功能,也大大加强了防御系统的生存能力。若辐射信号采用通信雷达一体化信号,则可以在进行监测的同时实现对地通信功能。本文将以该系统作为背景,对一体化信号LFM-MSK以及信号在该系统中应用的可行性进行研究。文章的主要内容共分为三大部分:首先本文针对LFM-MSK一体化信号进行了基本分析,介绍了该信号的表达形式、调制与解调方式、信号误码率与信噪比的关系以及通过信号的模糊函数图来分析LFM-MSK理论上具有的距离和多普勒分辨率。其次,文章对于被动雷达难以提前获知一体化信号LFM-MSK上加载的信息,从而无法生成匹配滤波器的特点,提出了一种基于脉冲积累的信号自相乘处理方法。利用信号自相乘方法可以在无需知道加载信息的情况下得到目标的距离和速度信息,并具有较好的距离分辨率。然后对该处理方法所造成的交叉项所造成的影响进行分析推导,并加以仿真验证。并对该处理方法的时间误差和恒虚警概率下的发现概率分别进行了仿真与分析。第三,文章介绍了在上述应用背景下搭建的无源定位和跟踪仿真系统。叙述了系统的搭建框架以及采用的链路分析,目标位置、速度估计,精度分析等原理和算法,并加以仿真结果辅助说明。研究结果显示:LFM-MSK信号理论上具有和MSK信号相同的误码率性能以及和同参数下线性调频脉冲信号的距离分辨率。使用自相乘的处理方法,可以在未知码元的情况下快速的获取目标的距离速度信息,实现方法简单,可以应用于远距离传输的多基地无源雷达系统中。在搭建的无源定位仿真系统中利用该信号可以得到较好的定位结果。
[Abstract]:With the development of science and technology, the living environment of traditional mono-static radar becomes worse and worse under the development of anti-radiation missile and other emitter location technology. But at the same time, the technology of human in high orbit satellite and passive radar is developing rapidly, both of them have stronger survivability than ordinary radar. If a high orbit satellite is used as a radiation platform to irradiate a certain area of the ground, and then a passive radar station is used as a receiver to receive the target echo signal, the detection and positioning functions of the target can be accomplished. It also greatly strengthens the viability of the defense system. If the radiation signal adopts the integrated signal of communication radar, it can realize the function of ground communication while monitoring. In this paper, the integrated signal LFM-MSK and the feasibility of its application in the system will be studied under the background of the system. The main contents of this paper are divided into three parts: firstly, this paper analyzes the LFM-MSK integrated signal, and introduces the expression, modulation and demodulation of the signal. The relationship between signal bit error rate (BER) and signal-to-noise ratio (SNR) and the range and Doppler resolution of LFM-MSK in theory are analyzed by the ambiguity function diagram of the signal. Secondly, for passive radar, it is difficult to know the information loaded on the integrated signal LFM-MSK in advance, so the matched filter can not be generated. A signal self-multiplying processing method based on pulse accumulation is proposed in this paper. The range and velocity information of the target can be obtained by using the signal self-multiplication method without knowing the loading information, and the range resolution is better. Then the effect of the cross-term is analyzed and verified by simulation. The time error of the method and the detection probability of CFAR are simulated and analyzed respectively. Thirdly, this paper introduces the passive location and tracking simulation system based on the above application background. The frame of the system and the principles and algorithms of link analysis, target location, velocity estimation and precision analysis are described, and the simulation results are illustrated. The results show that: LFM-MSK signal theoretically has the same BER performance as MSK signal and the range resolution of LFM pulse signal with the same parameters. By using the method of self-multiplying, the range velocity information of the target can be obtained quickly under the condition of unknown symbol. The method is simple and can be applied to the multi-static passive radar system with long distance transmission. The signal can be used in the passive location simulation system to obtain better localization results.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN957.51
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
1 张驰;高跃清;;基于OFDM的雷达通信一体化信号处理技术研究[J];无线电工程;2017年03期
2 王腾朝;杨靖雯;赵杭生;马登军;;“沉默哨兵”系统及其核心技术[J];军事通信技术;2009年04期
3 周万幸;;国外雷达系统升级改造的趋势及研究[J];现代雷达;2008年05期
4 张彩娟;;STK及其在卫星系统仿真中的应用[J];无线电通信技术;2007年04期
5 林志远,刘刚;雷达-电子战-通信的一体化[J];上海航天;2004年06期
6 单月晖,孙仲康,皇甫堪;单站无源定位跟踪现有方法评述[J];航天电子对抗;2001年06期
7 严明;利用电视调频广播载波信号的双(多)基地雷达系统[J];现代雷达;2000年04期
相关博士学位论文 前1条
1 刘志鹏;雷达通信一体化波形研究[D];北京理工大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 王孟奇;基于OFDM的雷达通信一体化信号设计[D];哈尔滨工业大学;2016年
2 刘玉胡;航天器轨道确定—卫星坐标的插值与拟合方法[D];西安电子科技大学;2014年
3 孙延坤;雷达通信一体化波形的机载应用研究[D];电子科技大学;2013年
4 钱文菊;雷达通信一体化系统的信号分离技术研究[D];西安电子科技大学;2013年
5 鲁铖;基于雷达一体化体制下的调制解调分析[D];西安电子科技大学;2013年
6 上官瑞春;基于chirp扩频技术的雷达通信一体化研究[D];西安电子科技大学;2012年
7 邹广超;雷达通信一体化设计的信号与处理方法研究[D];江南大学;2011年
8 杨新刚;无源定位技术在水下目标跟踪中的应用研究[D];江南大学;2008年
9 赵国伟;高精度机载单站无源定位技术研究[D];西北工业大学;2007年
10 张轶男;复杂环境下多无源定位系统非均匀数据融合研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
,本文编号:1955425
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1955425.html