本文選題：小型艦船定位 + 陣列測向　； 參考：《電子器件》2017年04期

【摘要】：針對海面小型艦船GPS定位信號易受干擾和安全性差的問題,設(shè)計了一套VHF無線電輔助定位測向系統(tǒng)。系統(tǒng)采用5元均勻線性陣列接收艦船的脈沖應(yīng)答信號,利用FPGA硬件處理模塊快速實現(xiàn)基于多重信號分類(MUSIC)算法的超分辨測向測距,其中特征向量分解(EVD)模塊采用Jacobi快速迭代算法,達(dá)到ms級響應(yīng)速度;校準(zhǔn)模塊采用僅需移位加法運算的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算機(jī)(CORDIC),不僅節(jié)約了硬件計算資源,還減少了陣列誤差對測向結(jié)果的影響,有效提高了系統(tǒng)測向精度。通過與浮動目標(biāo)建立了基于時分多址(TDMA)的通信機(jī)制,能夠以軟件方式自適應(yīng)改變工作頻段和工作時間,大大增強(qiáng)了抗干擾能力強(qiáng)。測試結(jié)果表明:系統(tǒng)測距偏差在15 m以內(nèi),在陣列正前方±40°夾角內(nèi)時測向偏差能夠保持在3°以內(nèi),能夠快速有效的獲知目標(biāo)方位距離信息,為小型艦船在復(fù)雜干擾環(huán)境下的高精度定位提供了一種有效輔助測量手段。
[Abstract]:Aiming at the problem that the GPS positioning signal of small ship on the sea is vulnerable to interference and poor safety, a set of VHF radio assisted positioning and direction finding system is designed.The system adopts a 5-element uniform linear array to receive the pulse response signal from a ship, and uses the FPGA hardware processing module to quickly realize the super-resolution direction finding and ranging based on the multi-signal classification algorithm.The eigenvector decomposition EVD module adopts Jacobi fast iterative algorithm to achieve the response speed of Ms level, and the calibration module adopts the coordinate rotated digital computer Cordic, which only needs shift addition operation, which not only saves the hardware computing resources, but also saves the hardware computing resources.The effect of array error on the direction finding result is reduced, and the precision of direction finding is improved effectively.The communication mechanism based on TDMA) is established with floating target, which can adaptively change the working frequency band and working time by software, and greatly enhance the anti-jamming ability.The test results show that the ranging deviation of the system is less than 15 m, and the direction finding deviation can be kept within 3 擄in the 鹵40 擄angle in front of the array, and the azimuth distance information of the target can be obtained quickly and effectively.It provides an effective auxiliary measurement method for high precision positioning of small ships in complex jamming environment.
【作者單位】： 河南工程學(xué)院計算機(jī)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(61379079)
【分類號】：TN014;TN791;U674.703.4

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本文編號：1754540