本文選題：雷達偵察　切入點：復合調制信號　出處：《電子科技大學》2017年博士論文

【摘要】：當前的雷達輻射源系統(tǒng)正在逐步具備環(huán)境認知與自適應探測能力,且輻射源信號已能在多維度進行參數(shù)調制與捷變。眾多新型及復合調制雷達輻射源信號在電磁環(huán)境中出現(xiàn),給當前雷達偵收信號處理帶來了巨大挑戰(zhàn)。提升偵收系統(tǒng)對復合調制雷達信號等新型輻射源信號的自主應對能力,已成為雷達對抗領域發(fā)展的一個迫切需求。本文首先設計和探討了算法模塊、處理流程及系統(tǒng)協(xié)作等三個層面可行的自主處理架構,進而在算法模塊級自主處理架構下研究了復合調制信號的調制類型識別、信號的頻率自主估計及兼具調頻調相特征的多相碼雷達信號的快速參數(shù)估計等問題,最后從理論層面分析了偽碼/線性調頻復合信號的參數(shù)估計性能。相關成果可為新型雷達對抗接收機研制等相關電子戰(zhàn)技術研究提供有益思路。本文的主要工作及相關研究成果如下:1)從信號處理算法和流程等方面深入分析了雷達信號偵收處理架構,討論了相應架構下的信號處理方法及能力。在算法模塊層面,研究了并行處理與信息融合式自主架構、迭代漸進式自主處理架構,并結合具體的偵收功能模塊分別探討了基于信噪比(SNR)、脈沖寬度(PW)、調制成分分析、多通道調制參數(shù)特征估計與融合、參數(shù)置信水平及參數(shù)可靠性評估的脈內及脈間信號特征分析與處理架構。在信號處理流程層面,研究了模塊交互更新型、電磁環(huán)境態(tài)勢深度分析型處理架構,前者具備并行處理和反饋式處理能力;后者強調對電磁環(huán)境態(tài)勢及態(tài)勢變化量的感知、回溯、跟蹤與預測,探討了基于序列回溯更新式分選處理、已知與未知威脅并行處理的分析架構,以及基于威脅等級、同時到達信號個數(shù)的資源自主配置架構。在系統(tǒng)功能協(xié)作層面,分析了偵收系統(tǒng)與雷達系統(tǒng)協(xié)作提升抗干擾能力、偵收系統(tǒng)與干擾系統(tǒng)協(xié)作提升干擾效能兩種處理架構。相關架構可為將來新體制雷達對抗接收機設計提供支撐能力。2)提出了一種基于瞬時頻率變化率(IFR)曲線突變特征與調制成分分析方法的脈內調制類型自主識別方法,實現(xiàn)了包含復合調制信號在內的新型、未知雷達輻射源波形的調制大類型識別。將雷達脈內有意調制(IMOP)分為連續(xù)頻率調制(CFM)、離散頻率編碼(DFC)以及離散相位編碼(DPC)三大類,再將DFC和DPC大類分為基本調制子類和復合調制子類;然后利用廣義相位導數(shù)(GRPD)理論以及實測SNR,可得到自適應滑窗IFR曲線;最后根據(jù)IFR曲線突變規(guī)律差異,毋需先驗知識即可對截獲信號進行大類型識別,可作為現(xiàn)有識別架構的“預識別模塊”。算法不影響已有先驗知識類型信號的識別成功率,但可實現(xiàn)對新型、未知復合調制信號的大類型自主識別,仿真實驗與對比證明了處理架構與方法的有效性。3)提出了一種基于可靠性系數(shù)的頻率自主估計方法。在估計誤差不大于一個離散傅里葉變換(DFT)頻率分辨單元的情況下,利用單次估計的可靠性系數(shù)實現(xiàn)了對三種快速頻率估計算法最優(yōu)結果的自主選取。該方法既可在較低SNR下使估計性能接近克拉美-羅下界(CRLB),還可為單次輸出結果提供可靠性自主評估,為后續(xù)處理提供參考。4)提出了兩種自主分析架構下的多相碼信號快速參數(shù)估計方法。針對線性調頻(LFM)信號導出的五類多相碼信號,在調頻調相并行估計處理架構下提出了一種利用不同延遲長度瞬時自相關的參數(shù)估計方法;利用頻域自相關積分方法,提出了一種僅基于DFT系數(shù)乘加和迭代運算實現(xiàn)快速多相碼信號中心頻率和碼速率快速估計的方法。理論分析和仿真實驗證實了部分算法模塊級自主處理架構的可行性。5)理論推導了高斯白噪聲環(huán)境中偽碼/線性調頻復合信號參數(shù)估計的修正克拉美-羅下界(MCRLB),并定量分析了分步處理架構下復合調制信號的參數(shù)估計性能。相關成果為偽碼/線性調頻復合信號參數(shù)估計性能分析提供了理論工具,對其它復合信號分析與處理也具有借鑒意義。
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【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN957.51

【參考文獻】

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本文編號：1712779