收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究

项建弘  
【摘要】:空时自适应处理被广泛用于信号检测技术,如雷达、声纳、卫星通信、地震等领域。论文的重点是研究卫星接收端的调零天线自适应信号处理技术。空时自适应调零天线技术是从空、时二维分析输入信号的特征,在不增加阵元个数的情况下,大大增加了天线阵的自由度,从而能够增加抑制干扰信号的数量,尤其是提高了卫星接收端抵抗多个宽带干扰的能力。由于空时自适应处理需要对庞大的矩阵数据进行计算,而处理器很难做到,因此以降低计算量为目的信号处理算法是当前研究的热点。 本文以GPS接收系统为对象,探讨了空时自适应处理(Space-time adaptive processing, STAP)算法和空时自适应抗干扰技术,并对其抗干扰性能进行了深入研究,取得如下一些进展: (1)建立了具有自适应抗干扰功能的调零天线系统模型,并采用了递推最小二乘(RLS)算法实现了空域调零抗干扰技术。模型包括了卫星信号和干扰信号模型、天线模型、射频处理模型、信号处理模型等。通过理论分析和仿真,研究了各模型的指标和性能。在实现了空域调零天线后,研究了天线阵元间互耦和通道不一致性对自适应算法的影响,得到了相应的技术指标。 (2)依据最小均方误差准则,以FROST空时阵列模型为基础,提出了空时最小均方(Space-time least-mean-squares, STLMS)算法。该算法是一种随机梯度算法,它具有递归运算过程简单,计算量小,硬件易实现等特点。该算法可以根据入射干扰信号的幅度,相位信息自适应地调节权值。算法通过增加调零天线的空间和时间自由度,将宽带干扰信号在空频域被抑制处理,从而具有抗多个宽带干扰的能力。并且该算法具有较好的收敛性和失调。 (3)空时自适应调零技术具有良好的的抗干扰能力。文章提出了两种方案的空时调零技术,应用了三种自适应处理算法,分别是:RLS算法下的时空级联处理方案,STLMS算法和MSNWF算法下的空时联合处理方案。它们都比空域调零技术增加了抗干扰的能力,提高了调零天线系统信干噪比(SINR),降低了GPS接收机的误码率(BER),改善了接收机的性能。 (4)实现了基于空时自适应处理的GPS调零天线系统。论文介绍了天线阵、射频处理、信号处理等模块的设计思路和技术指标。系统应用FPGA实现了STLMS算法,经过调试实现了调零天线硬件平台。有线测试、无线测试,尤其是联合测试,验证了空时STLMS自适应处理具有良好的抗干扰和保护GPS信号的能力。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王永良,陈建文,吴志文;现代DPCA技术研究[J];电子学报;2000年06期
2 邵银波;王永良;李强;肖奚安;;空时自适应处理任务在并行系统中的映射[J];武汉大学学报(理学版);2005年S2期
3 沈明威;朱岱寅;朱兆达;;一种抗干扰目标的STAR算法[J];电子学报;2008年03期
4 陈培群;;利用大阵变小阵提高STAP在多通道SAR-GMTI中的性能[J];电子科技;2008年11期
5 龚清勇;朱兆达;;通道幅相误差快速校正算法在空时自适应处理中的应用[J];南京航空航天大学学报;2008年05期
6 吴洪;王永良;;双基地机载预警雷达杂波建模与分析[J];电子学报;2006年12期
7 赵申东;唐劲松;蔡志明;;梳状谱信号的空时自适应处理[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2008年05期
8 和洁;冯大政;吕晖;曹杨;;一种机载雷达空时相邻多波束算法[J];西安电子科技大学学报;2011年01期
9 陈锋;黄湘鹏;;舰载固定翼预警机雷达技术[J];现代雷达;2011年06期
10 文小琴;韩崇昭;;空时自适应处理的直接数据域方法[J];系统仿真学报;2005年12期
11 鲁远耀;张平;李国春;;双基雷达空时自适应处理中的杂波特性[J];测试技术学报;2005年04期
12 吴洪;王永良;陈建文;;线性预测类STAP方法研究[J];电子与信息学报;2008年05期
13 刘聪锋;廖桂生;;基于对角加载的STAP性能改善[J];电子与信息学报;2008年04期
14 王永良;李天泉;;机载雷达空时自适应信号处理技术回顾与展望[J];中国电子科学研究院学报;2008年03期
15 邵银波;李强;王永良;陈辉;肖奚安;;空时自适应处理的通用平台设计与实现[J];电子与信息学报;2006年02期
16 鲁远耀;李国春;张平;;双基STAP雷达杂波非平稳特性消除的新方法[J];现代雷达;2006年04期
17 赵军;朱兆达;;多约束实数权的直接数据域算法在空时自适应处理中的应用[J];南京航空航天大学学报;2006年06期
18 张增辉;胡卫东;郁文贤;;机载雷达杂波抑制的预条件多级维纳滤波器算法[J];信号处理;2008年02期
19 张增辉;胡卫东;郁文贤;;天基雷达空时二维杂波建模与仿真[J];现代雷达;2009年01期
20 刘聪锋;廖桂生;;稳健的对角加载广义内积算法[J];西安电子科技大学学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 唐斌;郑晓霞;;基于多级嵌套维纳滤波器的空时自适应处理[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
2 黄忠平;肖健华;;基于特征分解的STAP非均匀检测器[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
3 娄军;陆必应;周智敏;;机载相控阵雷达杂波抑制仿真研究[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
4 陈婷慧;常建平;;STAP中协方差矩阵新的求逆方法[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
5 单荣;黄晓涛;周智敏;;一种基于先验SAR图像的非均匀STAP方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
6 陈建文;王永良;皇甫堪;周良柱;;和差波束时域滑窗空时自适应处理方法及其性能分析[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
7 张铖;张涛;;机载单脉冲STAP杂波抑制及测角分析[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
8 王林;常建平;;一种基于特征分解的自适应对角加载方法[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘锦辉;机载阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
2 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 宁蔚;机载/星载雷达地面动目标检测方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
4 伍勇;空时自适应杂波抑制[D];清华大学;2008年
5 向聪;阵列自适应波束形成及空时自适应处理方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
6 唐斌;机载雷达Krylov子空间STAP算法研究[D];电子科技大学;2008年
7 段锐;机载双基地雷达杂波仿真与抑制技术研究[D];电子科技大学;2009年
8 吴洪;非均匀杂波环境下相控阵机载雷达STAP技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
9 常玉林;多通道低频超宽带SAR/GMTI系统长相干积累STAP技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 江朝抒;机载相控阵雷达地面低速动目标检测技术研究[D];电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李萍;机载非正侧面阵雷达的空时自适应处理[D];西安电子科技大学;2010年
2 陈熠;高超声速平台载雷达空时自适应处理方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
3 周成家;基于TS201的空时自适应处理算法研究及工程实现[D];国防科学技术大学;2011年
4 柴睿;双基地MIMO雷达空时自适应处理方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
5 孙英;机载雷达空时自适应处理技术研究[D];南京邮电大学;2013年
6 李强;基于空时自适应处理的广域MTI技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 夏雪;基于参数化杂波模型的空时自适应匹配滤波技术研究[D];电子科技大学;2012年
8 韩伟;机载雷达空时自适应处理的研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 王艳苹;机载MIMO雷达的降维STAP方法[D];西安电子科技大学;2010年
10 王燕荣;机载雷达杂波抑制的KA-STAP方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978