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多频段多体制融合测向系统研究实现

王晨航

多频段多体制融合测向系统研究实现

王晨航1
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  • 1. 浙江理工大学
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摘要

随着现代战争的发展,对于无线通信信号的侦测已经成为现代战争中的重要因素之一。其中,信号测向是电子对抗中必备的功能之一,对于完成敌情监测、情报收集和干扰打击等任务十分关键。本文设计了一个多频段、多体制融合测向系统,针对不同频段采用适配测向方法搭配测向天线进行角度测定,对不同条件下的测向结果采用数据融合算法进行优化,并最终完成了系统实现和测试验证。 首先,介绍了多种主流测向算法,对比分析了不同测向算法的特点和性能;详细介绍了本文采用的两种测向算法即相关干涉仪测向和瓦特森瓦特测向,阐述分析了运算过程中解相位模糊、相关系数计算、象限解析等步骤,为算法实现提供充分的理论支持。 然后,针对测向系统中存在的误差进行了分析,主要包括系统误差和测量误差。对于通道幅相不一致和天线耦合等硬件工艺引入的系统误差,采用实时校正法以标准信号源作为系统校正源进行误差校正。针对非均匀线阵、均匀圆阵和正交环阵测向天线,采用上述测向方法完成了解模糊测向仿真流程,并对仿真结果进行了误差分析。 接着,针对多频段多体制情况,提出对单一频段单一体制内运算结果采用基于统计分析的同体制融合算法,对数据分段处理去除噪声点,计算均值作为输出;对相邻频段不同体制和不同天线的运算结果采用基于OPTICS(Ordering Points toIdentify the Clustering Structure)聚类的多体制融合算法,识别聚集数据簇,加权计算数据簇均值结果,以处理结果作为最终输出结果,并对上述情况进行了仿真分析。通过优化结果对比展示,该方法优化了系统性能,增强了数据平稳定性,系统测向精度在原本测向算法基础上提高了 0.5°。 最后,对系统实现的系统架构和模块构成进行了介绍,包括阵列天线、硬件平台和上位机用户软件,同时,阐述了误差校正操作实现以及样本库构造过程。在外场环境下,应用该系统对实际信号进行了测量,展示了系统结果,验证了测向精度达到系统指标。

关键词

电子对抗/信号侦测/相关干涉仪测向/瓦特森瓦特测向/误差校正/数据融合

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授予学位

硕士

学科专业

电子信息

导师

张一嘉

学位年度

2023

学位授予单位

浙江理工大学

语种

中文

中图分类号

TN
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