短波频段宽带测向试验系统关键算法研究

摘要

现代电子战信号环境由于信号形式的复杂性、信号的密集性，使得对来波信号的方位的测量与跟踪越来越重要。干涉仪测向体制，因其算法简单、测向速度快、精度高等优点，已成为当前宽带测向系统中核心的测向技术。
　　本文以宽带干涉仪测向系统为背景，对宽带干涉仪测向体制中关键算法进行了研究，主要内容为：
　　1、针对宽带相关干涉仪测向过程中相位在主值区间可能会发生跳变的问题，把具有以2?为周期性的余弦函数应用到相关干涉仪测向系统，在一定程度上解决了相位差在主值区间发生跳变的问题。
　　2、针对相关干涉仪测向算法运算量大的问题，把空间夹角的概念应用到相关干涉仪测向系统中，空间夹角的引入，使原来的方位角、俯仰角二维信息变成了一维，大大减小了相关运算的计算量。
　　3、根据相互平行的基线的模糊数具有线性关系这一特点，提出了一种新的算法，即基于平行基线的均匀圆阵相位干涉仪测向算法，在信噪比一定的情况下，该算法对方向余弦的估计逼近于克拉美劳罗下限，并且该算法的计算量相对较小。
　　4、为提高测向系统的实时性，把基于空间夹角的相关干涉仪测向算法中并行度较高的部分交由GPU处理，大大缩短了算法的执行时间。
　　以上工作，已通过仿真得到验证。仿真结果验证了把余弦函数应用到相关干涉仪测向系统的有效性及把空间夹角的概念应用到相关干涉仪测向系统中的正确性。仿真结果还证明了基于平行基线的均匀圆阵相位干涉仪测向算法在保证测向精度的同时，运算量也相对较小。最后，仿真结果还表明了GPU处理性能好于CPU处理性能。

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第一章 绪论

1.1 无线电测向技术发展概况

1.2 干涉仪测向技术发展

1.3 本文主要工作及结构安排

第二章 标准相关干涉仪测向原理与算法

2.1 标准相关干涉仪测向阵列模型及原理

2.2 标准相关干涉仪测向算法的改进

2.3 性能仿真实验

2.4 样本库模板的创建

2.5 本章小结

第三章 基于空间夹角的相关干涉仪测向算法

3.1 基于空间夹角的基本概念

3.2 性能仿真实验

3.3 样本库模板的创建

3.4 性能分析

3.5 本章小结

第四章 基于平行基线的均匀圆阵相位干涉仪测向算法

4.1系统模型及原理

4.2性能仿真实验

4.3 性能分析

4.4 本章小结

第五章 基于空间夹角算法的GPU实现

5.1 CUDA编程模型

5.2 基于空间夹角算法的GPU实现

5.3 本章小结

第六章 全文总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果