【摘要】：塔康系統(tǒng)是一種先進的航空導航系統(tǒng),其距離測量依靠傳統(tǒng)的二次雷達測距原理,而方位測量則是通過特殊結構的地面天線以及獨特編碼的方位測量脈沖對來完成。隨著航空水平的發(fā)展,對更先進高效的導航系統(tǒng)的需求愈發(fā)迫切,因此在數(shù)字化層面有很大的發(fā)展空間的塔康導航系統(tǒng)是合適的研究對象。本文基于數(shù)字信號處理的方式,針對塔康接收機進行了算法研究和改良,重點研究了采樣之后的數(shù)字預處理濾波、峰值提取過程和包絡提取技術,并對包絡進行方位的解算,研究的主要內(nèi)容為以下四個方面:第一,提出使用軟件無線電平臺HackRF One產(chǎn)生測試用模擬塔康地面信號。第二,針對塔康信號相鄰頻道可能對采樣結果帶來的干擾,在數(shù)字系統(tǒng)中增添了FIR濾波器,減少了鄰道干擾對系統(tǒng)的影響。第三,針對峰值提取時由強信號產(chǎn)生的振鈴現(xiàn)象,根據(jù)塔康地面信號所含脈沖對的特點,提出了使用多重動態(tài)閾值的峰值提取方法,有效避免振鈴現(xiàn)象引起的虛假脈沖對系統(tǒng)造成的影響。第四,根據(jù)卡爾曼濾波矩陣在塔康系統(tǒng)包絡提取中的特點,對常規(guī)的卡爾曼濾波過程進行了優(yōu)化,保證了誤差矩陣的對稱性,并利用對稱矩陣的特點,減少了包絡提取過程的運算量,最終得到精確的塔康系統(tǒng)方位角解算值。本文使用FPGA和軟件無線電平臺搭建了塔康接收機實驗驗證系統(tǒng),該系統(tǒng)通過以PC端為起點再返回PC端的測試過程,使得整個數(shù)字接收機的測試操作過程均通過軟件來完成。該系統(tǒng)能實現(xiàn)對多種情況下的塔康地面信號進行模擬,并且能將FPGA處理之后的數(shù)據(jù)直接上載至PC端,并在PC端對測試數(shù)據(jù)進行多種方式的處理觀測。本文最終的測試結果表明改進后的塔康接收機能滿足塔康系統(tǒng)的精度要求,準確提取出了峰值信息,增加了系統(tǒng)在方位值解算過程中的包絡提取過程的運算效率。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN965.5;TN911.72
【圖文】：

塔康系統(tǒng)示意圖

塔康信號脈沖示意圖

【參考文獻】

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本文編號：2727361