基于多个GPS卫星信息融合的信号检测

摘要

基于外辐射源的目标探测系统自身不主动发射信号，而是通过第三方非协同辐射源照射到目标，然后检测目标产生的反射回波或者目标对信号的遮挡引起的阴影效应来对目标进行探测或跟踪。与主动发射信号对目标进行探测的“有源探测”机制不同，基于外辐射源的目标探测系统的工作机制决定了其具有“无线电静默”的特点，所以具有反侦察、抗干扰、生存能力强的优势。GPS卫星信号具有全球覆盖、24小时全天候工作的优势，是一种易于获取的信号源，因此本文采用GPS导航卫星信号作为第三方照射源，研究基于GPS的外辐射源目标探测方法，主要工作如下：
　　（1）本文提出了一种基于多星数据融合的GPS微弱回波信号检测方法。首先，针对多个GPS信号混入参考通道，造成监测通道DPI和MPI抑制效果较差的问题，该方法对参考通道多个GPS参考信号进行了分离重构，并在此基础上通过ECA算法对监测通道中的DPI和MPI进行了有效的抑制；然后，针对目标反射回波微弱较难检测的问题，该方法通过坐标转换算法使多个GPS卫星的检测统计量融合叠加得到最终检测统计量，此过程增强了微弱回波检测量的峰值，提升了微弱回波检测的概率；最后，通过设计自适应检测门限，对微弱回波进行了自适应检测，经仿真验证该方法在多个GPS场景下可以有效地对目标的微弱回波进行联合检测。
　　（2）本文提出了一种基于多星信息融合的GPS信号阴影效应检测方法。首先，针对1ms本地信号相关时间太短导致抗噪性能差的问题，该方法基于差分累积构造检测统计量，有效的增强了检测量的信噪比，并解决了累积过程中GPS导航数据位翻转带来的损耗问题；然后，针对阴影效应检测量不适用于CA-CFAR检测器的问题，该方法根据检测统计量包络平均最大值来对检测统均值进行估计，并利用该均值估计值对检测统计量进行反转处理，使检测量适用于CA-CFAR检测器，达到单路检测量的自适应判决的效果；最后，为了让目标检测更为可靠，该方法将多路判决结果输入融合检测算法，有效的将接收到的信号中多路信息全部集合，得出最终的判决结果。经仿真验证了该方法在多个GPS场景下可以有效地检测到目标对信号遮挡产生的阴影效应。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要贡献与结构

第二章 基于GPS卫星的外辐射源目标探测系统分析

2.1 GPS系统介绍

2.2 GPS信号结构

2.3 基于GPS卫星的外辐射源目标探测系统可行性分析

2.4 本章小结

第三章 基于多星数据融合的GPS微弱回波信号检测

3.1 引言

3.2 系统模型及接收信号模型

3.3参考通道信号分离重构以及DPI和MPI的抑制

3.4基于多星数据融合的检测统计量构建

3.5 检测器的设计及检测性能分析

3.6 仿真结果及分析

3.7 本章小结

第四章 基于多星信息融合的GPS信号阴影效应检测

4.1 引言

4.2 系统模型及接收信号模型

4.3 单路GPS检测统计量的构造及检测器设计

4.4 多路GPS信号检测信息融合及检测器设计

4.5 仿真结果及分析

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 后续工作展望

参考文献

致谢

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