LTE外辐射源雷达多旋翼无人机探测技术研究

发布时间：2021-07-21 06:14

　　当前,多旋翼无人机在公共安全、医疗救援、气象监视、影视拍摄、航空遥感以及赛事直播等领域都扮演着重要的角色。然而与此同时,多旋翼无人机的大量应用却引起了一定的安全隐患,不仅对低空航道和个人隐私造成严重威胁,甚至还有可能会被犯罪分子操纵对重要公共设施进行破坏。因此,多旋翼无人机探测技术研究具有重要的理论意义和实用价值。由于具有全天候全天时的侦测能力,雷达是多旋翼无人机探测的重要手段。其中,外辐射源雷达由于其自身并不发射电磁波,仅利用空间中已有的电磁信号进行目标探测,更加适合于城市环境下针对多旋翼无人机这种“低、小、慢”目标的探测需求。外辐射源雷达历经八十余年的技术积淀,目前已经发展至第二代相参检测的数字外辐射源雷达,并且正在朝着第三代知识辅助的数字外辐射源雷达逐步演进。在城市环境下的诸多外辐射源信号中,归因于4G基站的大规模布局建设,OFDM多载波调制的宽频带信号结构特点,以及面向未来5G移动通信的良好兼容性,LTE信号被认为是当前民用外辐射源中的优选信号。因此,本文致力于开展LTE外辐射源信号探测多旋翼无人机的技术研究,主要包括以下四个方面:一、研究了LTE外辐射源信号照射下的多旋翼无人... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 多旋翼无人机的安全隐患及应对策略
        1.1.2 外辐射源雷达探测多旋翼无人机的重要意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 外辐射源雷达的发展历程及研究现状
        1.2.2 基于外辐射源雷达的多旋翼无人机探测系统
        1.2.3 LTE外辐射源雷达多旋翼无人机探测的难点问题
    1.3 论文研究思路与组织结构
        1.3.1 论文的研究思路
        1.3.2 论文的组织结构
第二章 多旋翼无人机雷达目标特性及其回波信号建模
    2.1 引言
    2.2 多旋翼无人机雷达散射特性
    2.3 多旋翼无人机风速扰动效应
        2.3.1 风速模型
        2.3.2 变化风速作用下的多普勒频率时变扰动效应
    2.4 多旋翼无人机回波信号建模
    2.5 本章小结
第三章 LTE信号探测多旋翼无人机的可行性分析
    3.1 引言
    3.2 LTE信号波形介绍
        3.2.1 频谱资源
        3.2.2 波形参数
        3.2.3 信号结构
    3.3 LTE外辐射源信号的探测范围
    3.4 LTE外辐射源信号的分辨能力
        3.4.1 距离分辨能力
        3.4.2 速度分辨能力
        3.4.3 模糊函数
    3.5 多载波调制信号模糊函数分析与改善
        3.5.1 多载波调制信号模型
        3.5.2 多载波调制信号的模糊函数
        3.5.3 OFDM信号模糊函数改善方法
    3.6 本章小结
第四章 LTE参考信号重构方法
    4.1 引言
    4.2 高信噪比条件下的LTE参考信号重构方法
        4.2.1 Lloyd-Max盲信道估计算法
        4.2.2 基于Lloyd-Max算法的低复杂度OFDM参考信号重构算法
        4.2.3 仿真结果与分析
    4.3 低信噪比条件下的LTE参考信号重构算法
        4.3.1 LTE导频信号
        4.3.2 基于导频信号辅助的LTE参考信号重构算法
        4.3.3 导频辅助算法对模糊函数性能的影响分析
        4.3.4 仿真结果与分析
    4.4 参考通道信号处理流程
        4.4.1 参考通道接收信号信噪比估计方法
        4.4.2 信噪比门限值的确定方法
    4.5 本章小结
第五章 多径杂波抑制与多旋翼无人机回波信号检测方法
    5.1 引言
    5.2 多径杂波抑制方法
        5.2.1 扩展相消算法
        5.2.2 载波域的扩展相消算法
        5.2.3 参考信号存在重构误差情况下的ECA-C算法
        5.2.4 基于子载波相关性的低复杂度ECA-C算法
    5.3 多旋翼无人机回波信号检测技术
        5.3.1 面向多普勒频率估计的卡尔曼滤波器形式
        5.3.2 基于交互多模卡尔曼滤波的多普勒频率估计算法
        5.3.3 仿真结果与分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 引言
    6.2 主要研究成果
    6.3 后续工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录A 式 (4.26)的推导过程
附录B 缩略语表


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[4]基于北斗卫星的无源雷达定位方法研究[D]. 刘莹.河南师范大学 2013
[5]无人直升机飞行控制若干关键技术研究[D]. 尹亮亮.南京航空航天大学 2012
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本文编号：3294487