多目標(biāo)擴(kuò)頻遙測(cè)空時(shí)二維處理技術(shù)研究.pdf

1、多目標(biāo)遙測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)典型的無(wú)線多址通信系統(tǒng)，它采用直接序列擴(kuò)頻體制和基于陣列天線的數(shù)字波束形成技術(shù)組合的架構(gòu)，可以綜合利用碼分多址和空分多址技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)遙測(cè)系統(tǒng)的多址通信需求，而且直擴(kuò)體制在時(shí)域頻域的抗干擾能力與智能天線的空域?yàn)V波性能使得遙測(cè)系統(tǒng)具有更加優(yōu)異的抗干擾性能。但是，與日常的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)不同的是，遙測(cè)系統(tǒng)的功能架構(gòu)往往要求更為簡(jiǎn)潔，加之為了充分挖掘遙測(cè)鏈路的潛力，系統(tǒng)必須在作用距離遠(yuǎn)、低信噪比的情況下完成信號(hào)的檢測(cè)和捕

2、獲。在低信噪比輸入的條件下，天線指向增益與偽碼同步解擴(kuò)增益的形成互為前提，本文就是圍繞直擴(kuò)體制與數(shù)字波束形成組合的多址通信技術(shù)架構(gòu)，針對(duì)信號(hào)的空時(shí)二維聯(lián)合捕獲問(wèn)題展開(kāi)研究，重點(diǎn)對(duì)基于相關(guān)檢測(cè)的空時(shí)聯(lián)合捕獲算法、空時(shí)二維搜索捕獲算法和自適應(yīng)空時(shí)二維捕獲算法在多徑入射和干擾條件下的性能進(jìn)行了深入研究，取得了一系列創(chuàng)新性研究成果，論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　　1.重點(diǎn)圍繞抗干擾性能，理論上分析和證明了自適應(yīng)空時(shí)二維捕獲算法自適應(yīng)迭代

3、求解的多值性，仿真驗(yàn)證了在低信干噪比時(shí)自適應(yīng)算法迭代求解的發(fā)散特性，據(jù)此提出了兩種改進(jìn)算法，第一種是構(gòu)建二維濾波器模型及代價(jià)函數(shù)，理論推導(dǎo)證明了該算法求解與原算法的期望解相同，且具有唯一性；第二種是在原算法中增加優(yōu)化約束條件來(lái)剔除非期望的平凡解。兩種算法均能在低信干噪比的條件下實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)迭代求解，正確收斂得到期望解。
　　2.分析并仿真驗(yàn)證了基于相干檢測(cè)空時(shí)聯(lián)合捕獲算法中歸一化最小均方算法在低信干噪比條件難以正確收斂，針對(duì)此問(wèn)題，

4、提出并理論分析了一種改進(jìn)算法，通過(guò)權(quán)值約束，實(shí)現(xiàn)解的唯一性，其對(duì)角加載特性保證了迭代解算具有更好的穩(wěn)定性，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該改進(jìn)算法對(duì)干擾有明顯的抑制。
　　3.提出了一種基于最大信干噪比準(zhǔn)則的相干檢測(cè)空時(shí)二維聯(lián)合維捕獲算法，在理論分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，該算法在偽碼相關(guān)檢測(cè)的過(guò)程中就實(shí)現(xiàn)了空域?yàn)V波，能更好地抑制干擾，從而提高了信號(hào)捕獲性能。
　　4.針對(duì)空時(shí)二維搜索捕獲算法，分析了基于協(xié)方差矩陣差分方法的信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)

5、方法，該方法降低了噪聲影響，可以實(shí)現(xiàn)多徑相干接收和空域非平穩(wěn)噪聲環(huán)境中的信號(hào)捕獲。研究了將基于相關(guān)檢測(cè)的方法用作估計(jì)波達(dá)方向，該方法能夠適應(yīng)更低的信干噪比，并分析了角度擴(kuò)展條件對(duì)檢測(cè)性能的影響，結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為角度擴(kuò)展模型下的應(yīng)用技術(shù)方案選擇提供支撐。
　　5.圍繞空時(shí)二維搜索捕獲算法的實(shí)現(xiàn)與試驗(yàn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)八通道中頻數(shù)字接收機(jī)，構(gòu)建了一個(gè)雙目標(biāo)試驗(yàn)系統(tǒng)，開(kāi)展了靜態(tài)和直升機(jī)掛飛動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明算法的可行性與正確性，能