无源定位系统中的直达波提取技术

摘要

在无源定位系统中，如何获得准确的辐射源信号是一个关键问题，它将直接关系到系统定位的准确性。在无源定位系统中，称辐射源信号经过一次反射到达接收端的信号为直达波信号。所以直达波信号的提取技术实际上研究的是如何恢复发射信号的问题。在无线通信系统中，恢复发射信号的常用方法是采用均衡技术。
　　 本文针对多径时变信道和调幅信号，研究了信道的盲估计及信号的盲均衡技术。主要包括以下内容：
　　 首先从多径时变信道的特性入手，简单介绍了电波信号的传输模式及传播特性，在此基础上总结了多径时变信道的统计特性，给出了数学模型，并介绍了几种典型的信道模型，给出了信道模型的生成方法，及其计算机实现方案，同时对模型进行了Matlab仿真。
　　 其次，对调幅AM信号的特性进行了分析，包括它的调制、解调原理及相关参数的意义，并证明了调幅AM信号所具有的特殊性质——一阶和二阶循环平稳性。
　　 均衡技术是本文的主要研究内容。文中总结了目前常用的几类盲均衡算法的原理、特点及应用环境，结合本课题的研究背景，重点研究了基于二阶统计量的盲信道估计及均衡技术。主要研究工作包括：阐述基于二阶循环平稳统计特性的盲信道估计及均衡算法的理论基础，算法原理，算法实现步骤及性能；分析了传统算法所存在的缺陷，即：在进行接收信号自相关矩阵分解时，采用了非常主观的“阀值”判断法进行信号维数和噪声方差的估计。本文对此问题进行了改进，借鉴空间谱估计的相关理论，提出一种基于信息论准则的算法来对噪声方差和信号维数进行估计。此外，文中提出采用相关函数和信道均方根误差来定量的评估模拟调幅信号的恢复性能；采用信道均方根误差和误差矢量幅度来定量的评估针对16QAM信号的算法性能。Matlab仿真显示，相对于传统算法而言，改进算法的盲估计和盲均衡效果有了明显的改善。