微弱多徑信號時延估計技術研究.pdf

1、本文主要的研究是基于民用機會照射源的無源雷達系統(tǒng)的關鍵技術之一：探測目標散射信號的時延估計問題。論文圍繞著散射信號（多徑信號）時延估計問題展開討論，文中提出、推導了一系列具有理論及實用價值的新多徑時延估計算法，分析了影響多徑時延估計性能的因素及解決途徑、基于相關分析的時延估計方法、超分辨率時延估計方法和微弱信號檢測與時延估計方法。通過計算機仿真實驗驗證了所提算法的優(yōu)良性能。歸納起來，本文的貢獻主要包括以下幾個方面:
　　 1、通

2、過推導兩路多徑信號時延估計方差的理論下限（CRLB），演繹出多徑信號環(huán)境下影響時延估計方差的因素，根據這些影響因素，指出提高時延估計性能的途徑。根據CRLB的參數，建立多徑信號仿真模型，并對信號模型做了功率譜分析和時間延遲驗證。
　　 2、系統(tǒng)分析了基于相關分析的時延估計方法：互相關法、譜估計法、插值法、EM算法和Wrelax算法。提出一種多徑信號時延估計方法—Sem法，該方法根據EM算法降維處理思想、采用對信號進行時域插值的方

3、式替代了Wrelax算法的傅立葉變換獲得連續(xù)時延估計，避免了截斷效應對時延估計產生的不利影響，與參照算法相比具有更優(yōu)的時延估計性能。理論分析了相關分析時延估計法的分辨能力，指出提高基于相關分析時延估計方法分辨性能的途徑。通過計算機仿真驗證了提出方法的性能。
　　 3、在簡要介紹采用譜估計技術進行時延估計的原理和方法的基礎上，提出了快速時延MUSIC法和波束域時延MUSIC法?？焖贂r延MUSIC法通過重構接收信號協(xié)方差陣，與傳統(tǒng)的

4、MUSCI時延測量法相比，運算量減小約2個數量級；后一種方法根據信號時延的時間分布形成波束轉換矩陣，再用快速MUSIC法做時延估計，波束轉換矩陣的作用相當于一個時間帶通濾波器，其中波束所覆蓋的時間區(qū)域則相當于濾波器的通帶，使波束覆蓋時間以外的噪聲得到有效抑制，因而算法在低信噪比條件下與參照算法相比具有更優(yōu)時延分辨性能。通過計算機仿真驗證提出方法的有效性。
　　 4、提出了一種基于軟件無線電架構的單接收站無源雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用一

5、副天線陣列同時接收直達信號（參考信號）和目標散射信號，簡化了系統(tǒng)硬件構成，增加系統(tǒng)機動靈活性能。文中詳細討論了基于該系統(tǒng)的參考信號提取和目標散射信號檢測、接收和時延估計方法。提出一種參考信號提取方法，該方法采用天線陣列的數控定向接收技術對強地物雜波信號形成上百dB的零陷，實行空域濾波處理，提取純凈的直達波信號作為參考信號。提出一種微弱散射信號檢測方法，該方法聯(lián)合使用空域濾波技術和相干檢測技術，可實現(xiàn)對微弱散射檢測檢測和接收；新方法的相關