基于大型天线阵空间谱短波监测测向系统设计

摘要

鉴于有限的无线电频率资源变得越来越紧张，如何管理好无线电频率，使得各式各样的无线电设备能够在复杂的电磁环境下正常地工作，不会收到其他电波的干扰，是我国无线电管理机构的重要任务。无线电监测测向作为无线电管理的一种最基本的技术手段，是应用无线电监测和定位技术手段，对无线电干扰信号进行监测、测向和定位，以最大限度减少干扰信号对空中无线电波秩序的危害，维护社会经济发展和社会稳定。 本文在研究国内短波监测网现状和目前主要无线电监测与测向定位技术的基础上，对现有的短波测向体制进行了综合分析，研究了基于信号特征矢量子空间分解的多重信号分类（MUSIC）算法。目前国内短波监测网各短波站采用的测向天线阵基本上是都是中小基础天线阵，最大孔径在100米以下，测向体制主要是相关干涉仪，测向灵敏度较差，无法实现对同频多信号的分离和测向，难以适应目前日益复杂的短波电磁环境，因此本项目提出基于大型天线阵的空间谱估计短波监测测向系统的设计；并结合实际工程需求，对该系统的整体方案进行了设计，介绍了天线阵的选型和仿真结果以及建设要求，介绍了系统软件设计方案，并在系统完成后进行性能指标测试。 本文设计建设的短波监测测向系统采用了基于MUSIC算法的空间谱估计测向技术，同时应用了模拟波束合成和数字波束合成技术，可对同频多信号进行分离测向，具有更 高的系统灵敏度，准确度高，测向距离远等优点，极大提升了我国短波监测网的性能，将会在未来的无线电管理工作中发挥重要的作用。

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