基于外辐射源的被动定位技术研究
发布时间：2021-01-06 18:04
基于外辐射源的雷达探测系统在反隐身和低空突防等方面性能优越,逐渐成为研究热门。多基站分布式外辐射源雷达系统中,通信、广播信号和电视信号等外辐射源功率强,分布非常广,并且外辐射源信号和多基站雷达分布协同组网,使外辐射源雷达应用前景更加广阔。但常见的多基站雷达被动定位在实际应用中,定位速度和精度仍需进一步提高。本文围绕外辐射源雷达系统下多个接收站对目标定位的精度和速度问题,研究了联合外辐射源信息和目标位置的估计手段以及基于改进的模拟退火方法来加快定位的速度,其主要工作内容具体如下:1.针对外辐射源雷达工作受到周围环境杂波和噪声的影响,首先研究了对于外辐射源信号的分拣和提纯,用ECA杂波抑制手段得到了相对纯净的直达波和目标回波,并通过仿真验证了该方法的有效性,为后续被动定位算法做铺垫。2.在多个雷达接收站对单目标的被动定位情境下,推导了两类定位算法:基于TDOA的二次定位和DPD（信号已知和未知）的定位算法,分析和验证了二次TDOA定位和DPD的精度性能。3.针对外辐射雷达多目标被动定位问题,分别推导了目标数目未知和已知的MUSIC-DPD和MVDR-DPD被动定位算法。接着,在外辐射信息未...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
外辐射源雷达工作框架
第二章外辐射源雷达单目标被动定位方法7基于外辐射源的被动雷达系统中，辐射源向监测区域辐射源能量，其中雷达接收站收到的能量包括：辐射源的直达波信号、目标回波信号、多径杂波，接收站和数据融合中心组网对接收数据处理[26]。各个接收站其中一个必要的任务是对接收信息进行预处理，即抑制杂波并输出纯净的回波信号，再把接收信息传输至数据融合中心通过一定的定位算法，从而实现目标位置的提龋该类定位系统具备两个显著的问题：1、外辐射源被动雷达和传统的主被动雷达有明显的区别，它截获到的目标回波信号能量极其微弱，比直达波能量和多径干扰能量甚至差几个数量级，因此首先要靠参考天线来获取原始信号样本信息，而参考信号及其容易受到外界环境杂波信号的污染，直接拿到参考信号与目标回波信号进行取相关，易形成包含多路杂波信号、目标回波的“虚假”凸起，便会显示出多个假目标信息。2、外辐射源向空间的多个方向辐射能量时，会受到大气削弱，当对相离较远的位置目标探测时，只运用单站截获的回波能量极其微弱，若其目标反射后的微弱的信号被多个接收站从不同方向获取，则会一定程度上提高目标定位精度，因此，需要考虑融合多个接收站的信息达到对目标的精准定位，其单目标外辐射源雷达定位示意图如下图2-2所示：图2-2单目标外辐射源雷达定位示意图本章针对外辐射源雷达单目标多站定位问题，将介绍两种基本外辐射源雷达定位算法的实现过程，只对去除同频干扰和多径杂波给出简要介绍，为后续研究外辐射源定位算法做铺垫。在单目标情况下，建立了在单个外辐射源和多接收站情况
第二章外辐射源雷达单目标被动定位方法21其中，nP为噪声功率。在此区域内有单个低空飞行目标速度为260ms，目标距离0.5km。外辐射源雷达位于(0.5km,0.5km)接收机分别位于(0km,0km)、(0.5km,0km)、(1km,0km)，面杂波单元0.50.5km，设置噪声功率130dBnP，杂噪比为45dB，信噪比为0dB，假设外辐射源监测区域大小为1.51.5km，阵列天线阵子数目为M10。外辐射源发射均匀的矩形脉冲，脉冲重复周期时间为10s，脉冲数为1024，脉宽为2s。其发射信号矩形包络1,120,12rrrtkTrecttkTtkT(2-63)为取模操作，B为发射信号的带宽，K为发射脉冲的个数，为脉冲宽度，rT为脉冲重复周期。基于ECA的杂波抑制方法对接收机进行杂波处理，处理前后效果如下：(a)杂波抑制前(b)杂波抑制后(c)杂波抑制前(d)杂波抑制后图2-6ECA杂波抑制处理效果图
本文编号：2961017
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
外辐射源雷达工作框架
第二章外辐射源雷达单目标被动定位方法7基于外辐射源的被动雷达系统中，辐射源向监测区域辐射源能量，其中雷达接收站收到的能量包括：辐射源的直达波信号、目标回波信号、多径杂波，接收站和数据融合中心组网对接收数据处理[26]。各个接收站其中一个必要的任务是对接收信息进行预处理，即抑制杂波并输出纯净的回波信号，再把接收信息传输至数据融合中心通过一定的定位算法，从而实现目标位置的提龋该类定位系统具备两个显著的问题：1、外辐射源被动雷达和传统的主被动雷达有明显的区别，它截获到的目标回波信号能量极其微弱，比直达波能量和多径干扰能量甚至差几个数量级，因此首先要靠参考天线来获取原始信号样本信息，而参考信号及其容易受到外界环境杂波信号的污染，直接拿到参考信号与目标回波信号进行取相关，易形成包含多路杂波信号、目标回波的“虚假”凸起，便会显示出多个假目标信息。2、外辐射源向空间的多个方向辐射能量时，会受到大气削弱，当对相离较远的位置目标探测时，只运用单站截获的回波能量极其微弱，若其目标反射后的微弱的信号被多个接收站从不同方向获取，则会一定程度上提高目标定位精度，因此，需要考虑融合多个接收站的信息达到对目标的精准定位，其单目标外辐射源雷达定位示意图如下图2-2所示：图2-2单目标外辐射源雷达定位示意图本章针对外辐射源雷达单目标多站定位问题，将介绍两种基本外辐射源雷达定位算法的实现过程，只对去除同频干扰和多径杂波给出简要介绍，为后续研究外辐射源定位算法做铺垫。在单目标情况下，建立了在单个外辐射源和多接收站情况
第二章外辐射源雷达单目标被动定位方法21其中，nP为噪声功率。在此区域内有单个低空飞行目标速度为260ms，目标距离0.5km。外辐射源雷达位于(0.5km,0.5km)接收机分别位于(0km,0km)、(0.5km,0km)、(1km,0km)，面杂波单元0.50.5km，设置噪声功率130dBnP，杂噪比为45dB，信噪比为0dB，假设外辐射源监测区域大小为1.51.5km，阵列天线阵子数目为M10。外辐射源发射均匀的矩形脉冲，脉冲重复周期时间为10s，脉冲数为1024，脉宽为2s。其发射信号矩形包络1,120,12rrrtkTrecttkTtkT(2-63)为取模操作，B为发射信号的带宽，K为发射脉冲的个数，为脉冲宽度，rT为脉冲重复周期。基于ECA的杂波抑制方法对接收机进行杂波处理，处理前后效果如下：(a)杂波抑制前(b)杂波抑制后(c)杂波抑制前(d)杂波抑制后图2-6ECA杂波抑制处理效果图
本文编号：2961017
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