无线电监测测向与定位技术研究.pdf

电子科技大学硕士学位论文无线电监测测向与定位技术研究姓名:游伟申请学位级别:硕士专业:信号与信息处理指导教师:周先敏 20080301 摘要摘要本文以无线电监测技术为背景,分别研究了基于软件无线电的无线电监测技术、基于MUSIC算法的测向技术以及基于TDOA的定位技术。本文以无线电监测的相关技术为主要研究方向,对其中的几个关键技术进行了深入的研究。这里的无线电监测主要包含三个层次,第一是对调制信号本身参数的监测与测量,这主要包括已调信号的相关参数测量,调制信号的解调,信号调制方式的自动识别等。第二是对无线电信号来波方向的测量,即是要对无线电信号能量在空间的分布进行监测,这就是所谓的空间谱估计技术。第三是对无线电信号发射源位置的监测,即是要得到信号源的具体位置,以便更好的把握该地区的无线电信号环境,尽快地排除干扰,恢复正常的通信业务。基于以上的论述,本文的主要的研究内容如下: 1、基于软件无线电的无线电监测技术。这部分的工作目标是为公司的小型无线电监测系统开发相关算法,以增强该系统的数字化监测功能,充分利用系统已有的资源,为系统的升级奠定基础。研究了以下的关键技术:无线电信号的参数测量技术、正交解调技术、自动调制识别技术以及同步技术。给出了算法的流程以及相应的仿真结果。其中参数测量功能成功地实现于该系统上,而正交解调与自动调制识别部分则编制了仿真软件。 2、基于MUSIC算法的无线电测向技术。在这方面主要研究了MUSIC算法在均匀线阵和均匀圆阵中的应用,并针对多径的信号环境,研究了MUSIC算法对相干和相关信号的处理。MUSIC算法需要预先知道来波的个数,因此研究了AIC准则和MDL准则对来波个数的估计。 3、基于TDOA架构的无线电定位技术。主要研究了TDOA架构的定位算法,分析了其定位的基本原理,并对目前出现的几种算法进行了比较性的研究,给出了几种算法的仿真结果以及性能。仿真结果表明Chan法有比较优势,适合目前无线电监测站的布站要求。本文的主要创新之处为: ,针对DSB信号的相位特性,提出一个新的特征参数, 该参数能够很好地实现识别,在SNR=5dB时,正确识别率大于97%,并且该参数对载波相位不敏感。摘要 ,针对FSK信号的相位线性特性,提出用线性拟合的方法对FSK 信号进行解调,仿真结果证明该算法切实可行。 ,针对than法固有的模糊特性,提出一个目标函数,仿真结果证明该目标函数能较好的解决该算法的模糊问题。关键词:无线电监测,软件无线电,无线电测向,到达时间差,无线电定位 Abstract Abstract Based on the background ofradio monitoring technology,studied the radio monitoring techniques based on software definedradio(SDR),radio direction finding technology based on MUSIC algorithm,and the radio position locationtechnology based onTDOA(Time Difference ofArrival)architecture. T00k the radiomonitoring relatedtechnologies asitsmainresearchdirection,this paper took anin-depth study onsome ,radio monitoring mainly includes firstisthemonitoring andmeasurementofmodulated signals itself,includingmeasurement ofrelated parameters ofmodulated signals, demodulation,and automatic modulation recognition, second isthe measurement of arrivaldirection forradiosignals,which is tomonitor thespatial distribution of radioenergy,which isoften called 仕lirdis tomonitortheSOurce location ofradiosignals,and get thespecifi