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多干扰下基于DBF的飞行器跟踪

专 业: 电路与系统
关键词: 飞行器 跟踪测控 天线阵列 ESPRIT算法 波达方向估计 梯度跟踪
分类号: V556
形 态: 共 52 页 约 34,060 个字 约 1.629 M内容
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内容摘要


随着我国多飞行器测控系统的发展,在一个测控站作用范围内将出现多个飞行器。

在多个飞行器同时存在的情况下,要求地面站能对某个飞行器进行跟踪测控的同时,能排除其它飞行器的干扰。

如果采用传统的窄波束天线对目标进行跟踪测控,必然导致天线在多个飞行器之间进行跳动跟踪,这对于庞大的天线引导、伺服系统来说难以实现。

因此地面站对多飞行器的跟踪与测控问题是TT&C学科中的热点问题,目前仍然未能得到很好的解决。

本文针对这个问题,希望在基于数字波束形成DBF上,利用可行的跟踪算法来对目标飞行器进行跟踪,同时选取算法对多个干扰目标达到抑制的效果。

本文针对多干扰下基于DBF的飞行器跟踪,主要研究内容包括:

①首先从阵列的假设、信号的假设、阵列天线的表达、天线的几何结构几个方面对阵列天线进行了研究,通过比较分析确定以均匀圆阵为研究模型,并给出了数学模型。

②在分析数字波束形成技术的基础上,引入波达方向DOA估计,以达到地面站对空间飞行器的方向识别。

首先分析比较了几种常用DOA估计算法的优劣性,确定了本课题的DOA估计算法。

DBF中的自适应算法需要一个参考信号,这个参考信号可以是时间信号,也可以是空间信号。

空间参考信号的获得,实际就是期望信号的DOA的估计问题。

③基于数字波束的形成,选取可行的梯度跟踪算法来实现地面站对期望目标飞行器的跟踪,同时采取波瓣置零综合的振幅加权实数算法G-S来实现对非期望目标的零陷,达到抑制干扰的效果。

通过建立阵列信号模型,对跟踪和抑制的过程,进行软件仿真,并对仿真实验结果进行分析与总结..……

全文目录


文摘
英文文摘
1绪论
1.1研究背景
1.2国内外研究现状
1.3本文主要工作与章节安排
1.4本章小结
2阵列天线
2.1阵列的假设
2.1.1阵元的方向性
2.1.2阵元的位置
2.1.3阵元互耦和阵列的空间模糊
2.2信号的假设
2.2.1窄带信号
2.2.2远场平面信号
2.2.3空间信号的统计特性
2.2.4阵列噪声的统计特性
2.3阵列天线的表达
2.4阵列天线的几何结构
2.5阵列天线的数学模型
2.6本章小结
3数字波束形成
3.1数字波束形成的原理
3.2最佳权向量
3.3数字波束形成器的运算
3.4自适应数字波束形成
3.4.1自适应数字波束形成概述
3.4.2自适应数字波束形成原理
3.5数字波束的最优权准则
3.5.1最小均方误差准则MMSE
3.5.2最大信噪比准则Max SNR
3.6本章小结
4波达方向DOA估计
4.1波达方向估计概述
4.2本文对波达方向估计的引入
4.3几种DOA估计算法分析介绍
4.3.1延迟---相加法
4.3.2 Capon最小方差法
4.3.3 MUSIC算法
4.3.4 ESPRIT算法
4.4几种DOA估计算法优缺点总结
4.5均匀圆阵的阵列信号处理的信号模型
4.6本章小结
5多干扰下基于DBF的飞行器跟踪
5.1概述
5.2梯度法
5.2.1最大梯度法原理
5.2.2本课题采用的权值算法
5.3二维圆阵的阵因子与DBF
5.4梯度法实现跟踪
5.4.1跟踪的系统框图
5.4.2基于数字波束的跟踪
5.5干扰数已知的自适应零点形成
5.5.1自适应零点形成条件
5.5.2干扰数已知的自适应零点形成算法
5.6软件实现
5.7软件仿真结果
5.8本章小结
6总结
参考文献
附 录

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中图分类: > V556 > 航空、航天 > 地面设备、试验场、发射场、航天基地 > 地面测量控制系统

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