塔康接收机数字信号处理研究

发布时间：2020-06-23 12:53

【摘要】：塔康系统是一种先进的航空导航系统,其距离测量依靠传统的二次雷达测距原理,而方位测量则是通过特殊结构的地面天线以及独特编码的方位测量脉冲对来完成。随着航空水平的发展,对更先进高效的导航系统的需求愈发迫切,因此在数字化层面有很大的发展空间的塔康导航系统是合适的研究对象。本文基于数字信号处理的方式,针对塔康接收机进行了算法研究和改良,重点研究了采样之后的数字预处理滤波、峰值提取过程和包络提取技术,并对包络进行方位的解算,研究的主要内容为以下四个方面:第一,提出使用软件无线电平台HackRF One产生测试用模拟塔康地面信号。第二,针对塔康信号相邻频道可能对采样结果带来的干扰,在数字系统中增添了FIR滤波器,减少了邻道干扰对系统的影响。第三,针对峰值提取时由强信号产生的振铃现象,根据塔康地面信号所含脉冲对的特点,提出了使用多重动态阈值的峰值提取方法,有效避免振铃现象引起的虚假脉冲对系统造成的影响。第四,根据卡尔曼滤波矩阵在塔康系统包络提取中的特点,对常规的卡尔曼滤波过程进行了优化,保证了误差矩阵的对称性,并利用对称矩阵的特点,减少了包络提取过程的运算量,最终得到精确的塔康系统方位角解算值。本文使用FPGA和软件无线电平台搭建了塔康接收机实验验证系统,该系统通过以PC端为起点再返回PC端的测试过程,使得整个数字接收机的测试操作过程均通过软件来完成。该系统能实现对多种情况下的塔康地面信号进行模拟,并且能将FPGA处理之后的数据直接上载至PC端,并在PC端对测试数据进行多种方式的处理观测。本文最终的测试结果表明改进后的塔康接收机能满足塔康系统的精度要求,准确提取出了峰值信息,增加了系统在方位值解算过程中的包络提取过程的运算效率。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN965.5;TN911.72
【图文】：

塔康系统示意图

塔康信号脉冲示意图

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 姜力茹;张斌;曾定坤;张博;;塔康方位与扫描频率一体化精确估计算法[J];弹箭与制导学报;2015年05期

2 曾小东;王可;;基于LS-Hestenes SVD的塔康测角方法[J];电子信息对抗技术;2015年05期

3 冯永浩;李云;孙博;;塔康系统扩展数据通信功能技术途径[J];空军工程大学学报(自然科学版);2015年02期

4 盛琥;王金根;王立明;曹燕;汪涛;刘发磊;;量测转换卡尔曼滤波在塔康导航中的应用[J];信号处理;2015年01期

5 陈坤;田孝华;赵颖辉;俞成;;基于最小二乘迭代算法精确估计塔康方位参数[J];科学技术与工程;2013年15期

6 张国祥;郭英;霍文俊;张坤峰;苏令华;梁佳;赵阳;;基于Kalman滤波的塔康方位精确解算方法[J];空军工程大学学报(自然科学版);2013年02期

7 王海青;王岩;杨广双;;塔康仿真系统的设计[J];飞机设计;2013年02期

8 张浩杰;李晓明;裴文林;;基于中频数字化技术的塔康测角方法研究[J];现代防御技术;2012年03期

9 韩卫杰;赵建伟;;数字化塔康测距技术的研究[J];现代导航;2012年01期

10 孙志虎;李晓明;;基于下变频器AD6654的塔康中频数字化接收机设计[J];科学技术与工程;2010年31期

相关硕士学位论文 前2条

1 周振国;塔康系统关键技术的研究与塔康测位的实现[D];西安电子科技大学;2012年

2 庞育才;TACAN信号处理仿真分析及硬件系统方案设计[D];哈尔滨工程大学;2012年

本文编号：2727361