基于一体化信号的动目标定位方法研究

摘要

随着科技的进步，传统单基地雷达的生存环境在反辐射导弹及其他辐射源定位技术发展下变得越加恶劣。但与此同时，人类在高轨道卫星以及无源雷达的技术也在迅猛发展，两者相比于普通雷达都具有更强的生存能力。如果使用高轨卫星作为辐射平台，对地面某一区域进行照射，再用地面被动雷达站作为接收机接收目标回波信号，此时既可以完成目标的探测和定位功能，也大大加强了防御系统的生存能力。若辐射信号采用通信雷达一体化信号，则可以在进行监测的同时实现对地通信功能。本文将以该系统作为背景，对一体化信号 LFM-MSK以及信号在该系统中应用的可行性进行研究。
　　文章的主要内容共分为三大部分：首先本文针对 LFM-MSK一体化信号进行了基本分析，介绍了该信号的表达形式、调制与解调方式、信号误码率与信噪比的关系以及通过信号的模糊函数图来分析 LFM-MSK理论上具有的距离和多普勒分辨率。其次，文章对于被动雷达难以提前获知一体化信号 LFM-MSK上加载的信息，从而无法生成匹配滤波器的特点，提出了一种基于脉冲积累的信号自相乘处理方法。利用信号自相乘方法可以在无需知道加载信息的情况下得到目标的距离和速度信息，并具有较好的距离分辨率。然后对该处理方法所造成的交叉项所造成的影响进行分析推导，并加以仿真验证。并对该处理方法的时间误差和恒虚警概率下的发现概率分别进行了仿真与分析。第三，文章介绍了在上述应用背景下搭建的无源定位和跟踪仿真系统。叙述了系统的搭建框架以及采用的链路分析，目标位置、速度估计，精度分析等原理和算法，并加以仿真结果辅助说明。
　　研究结果显示：LFM-MSK信号理论上具有和MSK信号相同的误码率性能以及和同参数下线性调频脉冲信号的距离分辨率。使用自相乘的处理方法，可以在未知码元的情况下快速的获取目标的距离速度信息，实现方法简单，可以应用于远距离传输的多基地无源雷达系统中。在搭建的无源定位仿真系统中利用该信号可以得到较好的定位结果。

目录

第1章 绪 论

1.2 国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第2章 一体化信号及雷达基本理论

2.2LFM-MSK信号原理

2.3LFM-MSK信号误码率与信噪比关系

2.4LFM-MSK信号模糊函数

2.5信号链路分析

2.6本章小结

第3章 一体化信号处理方法及分析

3.2LFM-MSK测速测距方法

3.3信号处理仿真及分析

3.4主旁瓣能量分析

3.5信号交叉项分析

3.6发现概率与信噪比关系

3.7在多基地无源雷达中处理方法设计

3.8时间估计误差分析及曲线拟合

3.9本章小结

第4章 无源定位仿真系统

4.2软件及仿真系统介绍

4.3参数设置及链路分析

4.4目标定位方法

4.5目标定位精度分析

4.6目标速度估计

4.7本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢