基于均匀圆阵的测向与主动反侦察技术研究
发布时间：2021-11-26 23:28
波达方向估计是阵列信号处理中最主要的研究方向之一,本文基于均匀圆阵从侦察方和信号发射方两个角度对波达方向估计算法进行了研究,圆阵具有360度全向方位角的测量能力,各方向相同的测量精度,且在一定范围内阵列孔径随半径的增大而提高,这些特点使得均匀圆阵在阵列测向中具有很多优势,因此对均匀圆阵的测向算法研究具有重要意义。针对适用于线阵的伪协方差矩阵构造方法无法直接适用于均匀圆阵的问题,本文提出了修正的伪协方差矩阵算法,通过将其与模式空间方法的结合,能对均匀圆阵的接收数据完成单快拍测向;本文将均匀圆阵的伪协方差矩阵法与共轭增强法结合,提出了基于均匀圆阵的ISS-MUSIC方法,并将这两种方法与空间平滑法进行了对比仿真,验证了算法的有效性,证实了伪协方差矩阵法性能优于空间平滑法,而ISS-MUSIC法性能优于伪协方差矩阵法。针对均匀圆阵相位干涉仪测向中的关键问题──相位模糊,本文研究了扩展基线法,以及基于它的平行基线法,并对使用它们解模糊的干涉仪测向性能进行了仿真;通过对比仿真验证了平行基线法拥有和扩展基线法同等的性能,并且运算量远低于扩展基线法,因此,平行基线法更加适用于对实时性要求高的环境中。...
【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】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采用不同功率信号防护策略MUSIC谱估计图
电子科技大学硕士学位论文56表4-2DOA估计结果实际信源数4估计信源数3信号1入射方向(°)(20,60)信号1方向估计结果(°)无信号2入射方向(°)(50,30)信号2方向估计结果(°)(51,34)信号3入射方向(°)(80,80)信号3方向估计结果(°)(80,80)信号4入射方向(°)(150,70)信号4方向估计结果(°)(150,70)可以看到，发射不同功率信号时，信源个数估计出现错误，从而使得后续测向没有测得关键节点。且对信号3的入射方向的估计也出现偏差，验证了发射不同功率的信号能使得侦察方的信源个数估计出错，且测向不准确。而如果不发射功率大小不同的信号，而是4个信号的信噪比相同。在其它条件不变的情况下，4个信号总功率不变，但信噪比都为SNR12dB，测向结果为：(a)(b)(c)图4-2不用防护策略MUSIC谱估计图。(a)谱估计结果图；(b)方位角估计结果图；(c)俯仰角估计结果图
电子科技大学硕士学位论文58(c)(d)图4-3采用交替发射大小功率信号策略时侦察方DOA估计结果。(a)每次估计结果；(b)多次估计出现过的结果；(c)每次估计的方位角结果；(d)每次估计的俯仰角结果图中无点处即代表该次测向未在该方向测出信号源。从仿真结果可以看到，当使用交替发射大小功率信号的防护策略时，侦察方多次信源估计会有不同的结果，时而估计出的信源个数为3，时而为4，实际上，在500次仿真中，72%的频率信源个数估计的结果为3，而28%信源个数估计结果为4。不仅如此，侦察方多次测得的信号入射角度也不同，且在某些次的测向中，一些信号源的测向结果存在较大的误差，如，会将俯仰角为30°的信号源的俯仰角估计为34°。以上这样多次DOA估计结果不同，且包含错误的估计结果的测向性能会使得侦察方难以对侦察方实际的信源个数和方向做出正确的判断。证实了防护策略的有效性。而如果其他条件不变，不用防护策略，即每次发射的4个信号功率均为12dB，侦察方进行500次DOA估计，为便于展示，给出其前50次的测向结果图如下：(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于迭代超分辨的单快拍DOA估计方法[J]. 陈宝欣,黄勇,陈小龙,关键. 信号处理. 2019(05)
[2]基于多基线相位干涉仪的测向算法研究[J]. 居易,邵文建. 舰船电子对抗. 2018(03)
[3]提高相位干涉仪测角精度新方法[J]. 王克让,李娟慧,朱晓丹,张广宇,朱伟强. 航天电子对抗. 2017(04)
[4]基于奇异值分解的单快拍DOA估计方法[J]. 蒋柏峰,吴琨,吕晓德. 中国电子科学研究院学报. 2017(01)
[5]未知信源数目的DOA估计方法[J]. 李鹏飞,钟子发,张旻. 电子与信息学报. 2012(03)
[6]基于空频域稀疏表示的宽频段DOA估计[J]. 李鹏飞,张旻,钟子发,罗争. 电子与信息学报. 2012(02)
[7]宽带DOA估计的类MUSIC波束形成算法[J]. 陈志菲,孙进才,侯宏. 电子学报. 2011(06)
[8]基于传播算子的Root-MUSIC算法[J]. 王学猛,王斌. 现代电子技术. 2011(09)
[9]基于信号子空间的ESPRIT-Like算法在相干DOA估计中的应用[J]. 张洪顺,许云林,湛江书. 通信学报. 2010(07)
[10]基于二维空间平滑的波束域MUSIC算法[J]. 杨雪亚,陈伯孝,赵光辉,陈多芳. 系统工程与电子技术. 2010(05)
博士论文
[1]超分辨空间谱估计技术应用基础研究[D]. 胡晓琴.国防科学技术大学 2009
硕士论文
[1]基于联合角度时延估计的MUSIC算法研究[D]. 苏静茹.昆明理工大学 2014
[2]短快拍阵列测向技术研究[D]. 单姣龙.电子科技大学 2014
[3]阵列信号处理相关技术研究[D]. 陈浩.南京理工大学 2008
本文编号：3521132
【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】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采用不同功率信号防护策略MUSIC谱估计图
电子科技大学硕士学位论文56表4-2DOA估计结果实际信源数4估计信源数3信号1入射方向(°)(20,60)信号1方向估计结果(°)无信号2入射方向(°)(50,30)信号2方向估计结果(°)(51,34)信号3入射方向(°)(80,80)信号3方向估计结果(°)(80,80)信号4入射方向(°)(150,70)信号4方向估计结果(°)(150,70)可以看到，发射不同功率信号时，信源个数估计出现错误，从而使得后续测向没有测得关键节点。且对信号3的入射方向的估计也出现偏差，验证了发射不同功率的信号能使得侦察方的信源个数估计出错，且测向不准确。而如果不发射功率大小不同的信号，而是4个信号的信噪比相同。在其它条件不变的情况下，4个信号总功率不变，但信噪比都为SNR12dB，测向结果为：(a)(b)(c)图4-2不用防护策略MUSIC谱估计图。(a)谱估计结果图；(b)方位角估计结果图；(c)俯仰角估计结果图
电子科技大学硕士学位论文58(c)(d)图4-3采用交替发射大小功率信号策略时侦察方DOA估计结果。(a)每次估计结果；(b)多次估计出现过的结果；(c)每次估计的方位角结果；(d)每次估计的俯仰角结果图中无点处即代表该次测向未在该方向测出信号源。从仿真结果可以看到，当使用交替发射大小功率信号的防护策略时，侦察方多次信源估计会有不同的结果，时而估计出的信源个数为3，时而为4，实际上，在500次仿真中，72%的频率信源个数估计的结果为3，而28%信源个数估计结果为4。不仅如此，侦察方多次测得的信号入射角度也不同，且在某些次的测向中，一些信号源的测向结果存在较大的误差，如，会将俯仰角为30°的信号源的俯仰角估计为34°。以上这样多次DOA估计结果不同，且包含错误的估计结果的测向性能会使得侦察方难以对侦察方实际的信源个数和方向做出正确的判断。证实了防护策略的有效性。而如果其他条件不变，不用防护策略，即每次发射的4个信号功率均为12dB，侦察方进行500次DOA估计，为便于展示，给出其前50次的测向结果图如下：(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于迭代超分辨的单快拍DOA估计方法[J]. 陈宝欣,黄勇,陈小龙,关键. 信号处理. 2019(05)
[2]基于多基线相位干涉仪的测向算法研究[J]. 居易,邵文建. 舰船电子对抗. 2018(03)
[3]提高相位干涉仪测角精度新方法[J]. 王克让,李娟慧,朱晓丹,张广宇,朱伟强. 航天电子对抗. 2017(04)
[4]基于奇异值分解的单快拍DOA估计方法[J]. 蒋柏峰,吴琨,吕晓德. 中国电子科学研究院学报. 2017(01)
[5]未知信源数目的DOA估计方法[J]. 李鹏飞,钟子发,张旻. 电子与信息学报. 2012(03)
[6]基于空频域稀疏表示的宽频段DOA估计[J]. 李鹏飞,张旻,钟子发,罗争. 电子与信息学报. 2012(02)
[7]宽带DOA估计的类MUSIC波束形成算法[J]. 陈志菲,孙进才,侯宏. 电子学报. 2011(06)
[8]基于传播算子的Root-MUSIC算法[J]. 王学猛,王斌. 现代电子技术. 2011(09)
[9]基于信号子空间的ESPRIT-Like算法在相干DOA估计中的应用[J]. 张洪顺,许云林,湛江书. 通信学报. 2010(07)
[10]基于二维空间平滑的波束域MUSIC算法[J]. 杨雪亚,陈伯孝,赵光辉,陈多芳. 系统工程与电子技术. 2010(05)
博士论文
[1]超分辨空间谱估计技术应用基础研究[D]. 胡晓琴.国防科学技术大学 2009
硕士论文
[1]基于联合角度时延估计的MUSIC算法研究[D]. 苏静茹.昆明理工大学 2014
[2]短快拍阵列测向技术研究[D]. 单姣龙.电子科技大学 2014
[3]阵列信号处理相关技术研究[D]. 陈浩.南京理工大学 2008
本文编号：3521132
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