双星时差频差无源定位系统定位算法工程指标分析

通过计算时差、频差测量精度,以及卫星运动引起的时差、频差变化率,提出双星时差频 差无源定位系统的信号最佳采样时间为10～100 ms。进一步推导了工程可实现的定位精 度,仿真结果表明双星系统工程可实现的定位精度约为1～3 km。研究和结论对双 星定位系统定位精度指标的论证与分解具有借鉴意义。     

双星时差频差定位系统中的多信号定位技术

通过计算并分析多信号的互模糊函数,证明了双星时差频差定位 系统同频多信号定位的可行性;提出了计算双星定位系统可同时分辨的同频信号个数的公式 ,估算了卫星系统 的同频多信号分辨能力,并给出了同频多信号互模糊函数图;最后,提出了一种多信号定位 高效实现方法,其思想是先估计信号个数,再计算局部区域互模糊函数。该方法已得到了工 程验证。     

一种单信道时频重叠信号调制识别方法

针对单信道时频重叠信号调制方式的识别分类问题,提出了基于信号相关特性的调制识别方法。在研究所选数字通信信号的相关特性的基础上,提取信号延迟相关和瞬时自相关谱峰的数量、幅度和位置方差作为特征参数,实现了同载频时频重叠双信号的调制识别。仿真结果表明,在理想高斯白噪声背景下,该方法具有良好的识别性能,当信噪比大于-5 dB时,其正确识别率达到95%以上。     

基于移频滤波的脉压雷达抗干扰方法

针对线性调频（LFM）脉冲压缩雷达易受移频欺骗干扰影响的问题,提出了基于移频检测的起始频率捷变LFM雷达抗干扰方法。通过分析匹配滤波器参考函数、目标回波信号和干扰信号在频域的相对位置,利用脉间LFM信号起始频率不同的特点,将接收信号进行移频,使得目标回波信号分量无脉压输出,从而确定干扰信号分量在时域的位置,通过时域选通对未进行移频的接收信号脉压结果中的干扰进行滤除达到抗干扰目的。仿真分析了移频检测抗干扰性能,结果验证了所提方法的有效性。     

双星时差频差定位体制在频域混叠电磁环境下的应用

现代战场电磁环境复杂,不同类型电磁信号在时频域碰撞混叠,现有常规侦察手段对此类信号的定位应用受到严重制约。双星时差频差定位体制通过互模糊函数求解信号到达时差和频差,分离频域混叠信号并获得高达公里量级的定位精度,非常适合于复杂电磁环境下的应用。通过求解模糊函数的方法分析了时差频差体制对频域混叠信号的分离和定位能力,然后结合美航母编队及其电磁环境构成,探讨了这一能力在监视航母编队,尤其是跟踪识别编队个体成员的具体应用。仿真与分析结果证明了双星时差频差定位体制的优势,对于天基侦察系统的建设具有重要意义。     

对LFM脉压雷达的多相位分段调制干扰方法

针对分段随机移频干扰对目标速度无法产生欺骗的缺点,提出一种对线性调频(LFM)脉压雷达的多相位分段调制干扰方法。介绍了该方法的基本原理,建立了干扰信号的数学模型,推导了干扰信号的幅相特性和脉冲压缩结果,分析了信号分路数、调制相位数量以及相位调制值3个干扰参数对遮盖效果的影响。仿真对比验证表明,与分段随机移频干扰相比,该方法有较高的干扰功率利用率,能够形成可靠的干扰效果。     

一种基于Kay瞬时测频的PSK解码方法

在电子侦察中,需要判断截获的雷达信号的调制方式和调制参数。利用Kay瞬时测频结合聚类分析的方法,可检测LFM、FSK和PSK信号。对相位编码信号,利用单脉冲多重相关积累算法从信号中提取相位跳变规律,并在此基础上给出了相位编码序列恢复方法。该处理方法在信噪比较高时,计算速度优于短时傅里叶变换(STFT)等方法。最后,通过计算机仿真显示了该方法具有较好的精度和处理结果。     

采用图像处理的跳频信号参数盲估计

针对短波复杂信道环境下的跳频信号参数估计问题,提出了一种基于图像处理的跳频信号参数盲估计算法。该算法在时频分析的基础上采用灰度共生矩阵提取信号的纹理特征,通过对纹理特征量的分割实现信号与背景噪声的分割,并运用形态学滤波去除二值化后产生的椒盐噪声;然后根据连通区域标记得到的各个信号在时频图中的位置信息来聚类,从而去除定频、突发等干扰信号,分选出跳频信号;最后根据分选出的跳频信号提取其跳频频线并进行修正,估计出跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率。仿真实验表明,该算法切实有效,能够在较低的信噪比条件下精确地估计出跳频信号的参数。     

双星定位系统定位精度的Cramer-Rao下界分析

介绍了双星时频差定位原理,在此基础上研究了在地球表面约束条件下的双星定位系统的定 位精度理论下界。利用推导的定位精度Cramer-Rao下界,仿真分析了定位参数估计精度、卫 星星历、目标辐射源位置以及辐射源载波频率等因素对定位精度的影响,并给出了物理解释 。定位仿真试验结果表明,定位精度变化趋势与Cramer-Rao下界一致,证明了理论推导的正 确性。     

结合图像处理与时频分析的直扩/跳频信号参数估计

为实现扩频带宽大于跳频间隔、干扰信号强度较大及存在信道噪声时直扩/跳频（DS/FH）信号参数精确估计,提出了一种结合图像处理算法与时频分析技术的DS/FH信号参数估计方法。该方法首先利用时频分析算法提取DS/FH信号的时频分布图,然后结合干扰分量在时频图中的图像特征,利用图像处理的开运算与闭运算剔除了图像中的孤立干扰点及“空洞”干扰点。特别地,为抑制复杂的毛刺干扰信号提出了一种迭代相关匹配算法。最后通过分析图像像素位置与时频参数的对应关系完成DS/FH信号的参数估计。仿真实验表明,该方法可以有效消除干扰信号的影响,准确快速提取混合扩频信号的时频参数。     

利用分数阶Fourier变换抑制高频地波雷达中线性调频干扰

高频地波雷达(HFGWR)受到严重的射频干扰影响。单频射频干扰在接收信号中体现为高强度的线性调频信号,从而污染所有距离元。为抑制射频干扰,通过分析其频率特征,使用分数阶傅里叶变换（FRFT）将原始信号转换到分数阶傅里叶域,对射频干扰对应的谱峰置零,达到抑制干扰的目的。该方法的优点在于抑制射频干扰的同时无损干扰位置处的回波信号,无需重构信号。实测数据分析表明：FRFT不仅能有效抑制射频干扰,信噪比提高可达10 dB以上,而且其计算复杂度较小,满足雷达实时工作要求。     

一种改进的CPFSK信号频率估计方法

针对突发信号解调中多普勒频偏大的问题，提出了一种改进的连续相位移频键控信号(CPFSK)频率估计方法。首先接收信号平方运算使信号的调制指数加倍，再通过一次离散傅里叶变换(DFT)，用搜索信号平方谱谱峰的方法实现突发信号频率估计。仿真实验表明，在低信噪比条件下，该算法的频率估计精度比经典的相位差频率估计算法提高了20%；该算法与广泛用于高动态突发信号的频率插值估计算法相比，同道干扰信道下信干比改善可达4 dB，DFT长度缩短约1/3。     

地空衰落信道下JTIDS信号信噪比盲估计

针对地空衰落信道下联合战术信息分发系统（JTIDS）信号信噪比的估计问题，提出了一种适用于单脉冲和双脉冲时隙结构JTIDS信号的接收信噪比盲估计方法。首先，利用信道实时最大时延粗估计值确定无符号间干扰的数据区间；其次，基于JTIDS信号脉冲时隙结构中静默时间的保护间隔特性估计噪声功率；最后，根据选定区间数据的自相关函数估计接收信号的信号功率，从而估计出接收链路的信噪比。仿真实验结果表明，取单时隙样本长度时，在巡航、起降两种空中平台状态下，提出估计方法在较宽信噪比范围内具有良好的均方误差估计性能，可满足JTIDS系统的信噪比估计需求。     

UFMC系统在多径衰落信道中的干扰消除

通用滤波多载波(UFMC)是5G通信系统中的关键技术,能够降低带外泄露。但是在多径衰落信道下UFMC系统会受到符号间干扰（ISI）和多普勒效应产生的载波频率偏差的影响,从而使系统的性能下降。为了消除系统中的干扰,提出了一种迭代最大似然算法。该方法主要通过迭代最大似然算法（ML）计算出载波频率偏差,把估计出的结果作为初始值并运用迭代的方法得到最终的载波频率偏差,当达到收敛区间时,迭代结束;最后利用相位旋转的概念补偿载波频率偏差并运用最小二乘算法更新信道响应信息,减少该系统干扰。仿真结果表明,在信噪比大于10 dB时,随着信噪比的增大,算法能够有效地抑制系统中的干扰,提高UFMC系统的性能。     

三站无源时差定位系统噪声干扰效果分析

依据噪声干扰原理,对时差定位系统中同一侦察站受到不同强度的噪声干扰以及对 不同侦察站受到同样强度的噪声干扰进行分析,并对干扰效果依次进行仿真。仿真结果表明 ,噪声干扰对三站无源时差定位系统的干扰效果随着侦察站接收到的干信比的增大而增大,并 且干扰主站的效果优于干扰副站的效果。这为以后主动保护辐射源位置提供了一个新的思路。     

多波束移动卫星系统的自适应开环预编码方法

对于卫星移动通信系统,由于卫星与地面终端之间的相对运动以及星地间传输延迟,传统的基于理想信道信息的预编码方法是不适用的。针对这一问题,提出了一种基于开环信道估计的预编码方法。卫星端利用开环获取的部分信道信息实现多波束联合预编码,并导出了系统传输速率的闭合解析表达式。此外,为了克服强干扰环境下多波束预编码系统性能恶化问题,提出了一种自适应预编码传输方法。卫星发射机依据开环获得的慢时变用户位置信道信息和信道统计量信息,自适应地选择预编码方法或传统频率复用方法,实现最优的系统性能。理论分析和仿真结果表明,与传统的干扰抑制方法相比,所提方法能实现更优的系统性能,同时也克服了传统预编码方法的局限性。     

短波FH/OFDM通信系统抗跟踪式干扰性能分析

对于短波多载波跳频通信系统,跟踪式干扰是一种有效的干扰模式。分析了正交频分复用（OFDM）部分子信道干扰与符号误码率的关系,通过仿真获得了最佳跟踪干扰的部分时间参数,结合OFDM频谱结构与干扰频谱关系,推导了高斯信道条件下部分频带干扰和多音干扰时系统误码率,分析了短波FH/OFDM通信系统抗跟踪式干扰的误码率性能,仿真结果表明：跟踪干扰时间窗口对误码率的影响与部分频带干扰因子和信干比有关;在部分频带干扰与部分时间干扰之间,存在等效的干扰效果区域;多音干扰因子越大,系统所受影响越大,跟踪干扰时间窗口对误码率的影响与多音干扰因子和信干比有关,针对OFDM符号的多音干扰影响要远大于部分频带干扰的影响;跳频与OFDM技术的结合、提高载波跳速、减小跟踪式干扰对OFDM符号的影响,也是消除多音干扰的重要手段。     

一种针对用户GNSS时钟的转发式欺骗方法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)转发式欺骗干扰具有系统搭建容易、干扰实施方便、成本低等优点,目前已成为一种重要的GNSS欺骗方式。针对多峰值抗转发欺骗干扰检测算法,提出一种针对目标接收机GNSS时钟的转发式欺骗干扰方法。相比于传统转发式欺骗的各通道卫星信号时延一致的特点,该方法根据待欺骗接收机和转发式欺骗源的位置计算各卫星通道转发时延,使待欺骗目标接收到的GNSS欺骗信号的时延为伪码周期整数倍,并随时间自适应动态调整转发时延,使得欺骗检测失效,进一步欺骗静态目标接收机的GNSS时钟。模拟实验和仿真实验验证了该转发式欺骗方法的有效性。     

低轨时差频差系统对运动目标的定位能力

战场高速运动目标往往具有高威胁性，现有天基电子侦察手段对此类目标的定位跟踪能力已经难以适应现代战场感知需要。通过研究时差频差定位原理，在现有双星体制基础上构建了三星时差频差定位体制；同时结合卡尔曼滤波算法，实现了对空中高速运动目标的定位和速度估计。经计算仿真，系统对空中高速运动目标的定位精度达到了几公里量级，速度估计误差达到了10 m/s量级，充分验证了方法的工程可行性。通过上述改进，大幅扩展了天基时差频差系统的应用范围，将有力提升天基系统的战场感知能力。     

自适应干扰抵消系统的双边带调幅干扰抵消特性

根据系统模型给出了自适应干扰抵消系统针对双边带调幅制干扰时的稳态权值表达式,推导出干扰抵消比计算式,分析了影响干扰抵消效果的因素及其作用规律,并给出了提高干扰抵消比的设计思路和方法。对于双边带调幅制信号,通过提高系统增益来提高干扰抵消比,将受到信号带宽和等效传输延迟距离的制约。信号带宽越宽或等效传输延迟距离越大,通过增大增益所能实现的干扰抵消比提高越有限。对于一定的信号带宽,可以通过增益和等效传输延迟距离的联合设计来提高干扰抵消比。仿真结果验证了理论分析的正确性和可行性。