伪码调相引信抗典型干扰的信号处理方法研究

论文摘要

引信的抗干扰能力是关系到引信生命力的一个重要因素，现代战争中引信正面临着日益复杂的干扰环境，因此如何进一步增强引信的抗干扰能力是当前引信界最为关注的重要问题。本文以典型无线电引信——伪码调相引信为研究对象，针对其面临的几种典型干扰形式，从信号处理的角度研究了其相应的抗干扰处理方法。论文所涉及的内容属国防科工委某重点预研项目的一个重要组成部分，其研究成果对通信和雷达等相关伪码体制系统具有重要的参考价值。本文的主要工作包括以下几个方面： (1)分析了几种典型压制式FM干扰的形式及特点，定量研究了其对伪码调相引信相关输出的影响。 (2)推导了LFM干扰的分数阶傅立叶变换结果，提出了抑制伪码调相引信中LFM干扰的分数阶域滤波方法。针对单分量和多分量LFM干扰，给出了分数阶域滤波的具体实现流程，分析了分数阶域滤波后的输出信干比。最后对单分量及两分量LFM干扰作用下的伪码调相引信进行了分数阶域滤波仿真实验，结果表明该方法能有效地抑制单分量及多分量LFM干扰。 (3)提出了抑制伪码调相引信中多分量FM干扰的基于DEHT的自适应时变干扰对消方法。分析了基于重叠正交基展开的离散进化变换形式，通过对离散进化谱进行霍夫变换及分段瞬时相位递归校正，获得了干扰的瞬时相位。根据干扰的估计瞬时相位，设计了自适应时变干扰对消器。最后对LFM和SFM干扰共同作用下的伪码调相引信进行了抗干扰仿真实验，结果表明该方法能有效地抑制多分量LFM和SFM干扰。 (4)提出了抑制伪码调相引信中单分量FM干扰的两次平方变换抗干扰方法。以NFM干扰为例，阐明了两次平方变换抗干扰原理，分析了两次平方变换抗干扰后的输出信干比。最后对NFM干扰作用下的伪码调相引信进行了两次平方变换抗干扰仿真实验，分析了其抗干扰效果。 (5)分析了压制式伪码调相干扰的形式及特点，定量研究了伪码调相干扰对伪码调相引信的影响。提出了抑制伪码调相干扰的包络滤波方法，分析了包络滤波的原理及具体实现过程，通过仿真实验对比分析了干扰载频与引信载频对准和有一定偏移两种情况下包络滤波的抗干扰效果。同时，应用两次平方变换抗干扰法对伪码调相干扰进行了抑制，通过理论研究和仿真实验分析了两次平方变换抗伪码调相干扰的效果。 (6)针对实测的引信海杂波数据，研究了引信海杂波的分形特性，分析了其分形维数、自相似性及多重分形，证明了引信海杂波具有非平稳分形噪声特性。给出

论文目录

• 摘要
• ABSRTACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及国内外状况
• 1.2 无线电引信干扰源分析
• 1.3 无线电引信抗干扰技术
• 1.3.1 无线电引信抗干扰特点
• 1.3.2 无线电引信抗干扰措施
• 1.3.3 无线电引信抗干扰发展历程
• 1.4 论文的主要工作及创新
• 2 伪码调相引信原理及信号分析
• 2.1 引言
• 2.2 伪码调相引信工作原理
• 2.3 伪码波形分析
• 2.4 伪码调相引信信号分析
• 2.5 伪码调相引信性能及伪码参数选择
• 2.5.1 伪码调相引信性能分析
• 2.5.2 伪码参数选择
• 2.6 本章小结
• 3 伪码调相引信抗压制式调频干扰方法
• 3.1 引言
• 3.2 调频干扰及其对伪码调相引信的影响
• 3.2.1 调频干扰信号分析
• 3.2.2 调频干扰对伪码调相引信的影响
• 3.3 分数阶域滤波方法
• 3.3.1 观察信号模型
• 3.3.2 LFM信号的分数阶傅立叶变换
• 3.3.3 分数阶域滤波原理及具体实现
• 3.3.3.1 分数阶域滤波原理
• 3.3.3.2 分数阶域滤波具体实现
• 3.3.4 分数阶域滤波后输出信干比
• 3.3.5 分数阶域滤波仿真实验
• 3.3.6 分数阶域滤波与基于WVD的干扰抑制法比对分析
• 3.4 基于DEHT的自适应时变干扰对消方法
• 3.4.1 基于DEHT的自适应时变干扰对消原理
• 3.4.2 基于重叠正交基展开的离散进化变换
• 3.4.2.1 信号的重叠正交基展开
• 3.4.2.2 最优重叠正交基自适应搜索
• 3.4.2.3 基于重叠正交基展开的离散进化变换
• 3.4.3 干扰瞬时相位估计
• 3.4.3.1 利用DEHT估计干扰瞬时相位
• 3.4.3.2 瞬时相位递归校正
• 3.4.4 自适应时变干扰对消
• 3.4.5 仿真实验
• 3.5 两次平方变换抗干扰方法
• 3.5.1 两次平方变换抗干扰原理
• 3.5.2 两次平方变换抗干扰后输出信干比
• 3.5.3 仿真实验
• 3.6 本章小结
• 4 伪码调相引信抗压制式伪码调相干扰方法
• 4.1 引言
• 4.2 伪码调相干扰及其对伪码调相引信的影响
• 4.2.1 伪码调相干扰信号分析
• 4.2.2 伪码调相干扰对伪码调相引信的影响
• 4.3 抑制伪码调相干扰的包络滤波方法
• 4.3.1 包络滤波原理
• 4.3.2 包络滤波仿真实验
• 4.4 两次平方变换抗伪码调相干扰方法
• 4.4.1 两次平方变换抗伪码调相干扰原理
• 4.4.2 两次平方变换抗伪码调相干扰仿真实验
• 4.5 结束语
• 5 伪码调相引信抗典型背景噪声——海杂波方法
• 5.1 引言
• 5.2 引信海杂波分布特性分析
• 5.2.1 数据采集
• 5.2.2 引信海杂波的分布
• 5.3 引信海杂波的建模与分形特性研究
• 5.3.1 分形调制模型
• 5.3.2 引信海杂波分形特性分析
• 5.3.2.1 分形维数
• 5.3.2.2 统计特性的自相似性
• 5.3.2.3 多重分形分析
• 5.4 海杂波对伪码调相引信的影响
• 5.5 伪码调相引信抗海杂波的小波域维纳滤波方法
• 5.5.1 分形噪声的小波特性
• 5.5.2 分形噪声的小波域处理方法
• 5.5.3 海杂波抑制的小波域维纳滤波方法
• 5.5.3.1 伪码调相引信海杂波抑制原理
• 5.5.3.2 信号分析与仿真实验
• 5.6 本章小结
• 6 伪码调相引信抗欺骗式干扰方法
• 6.1 引言
• 6.2 欺骗式干扰对伪码调相引信的作用机理
• 6.3 基于延时变化量估计的正交投影抗欺骗式干扰方法
• 6.3.1 欺骗式干扰与有用回波信号特征差异
• 6.3.2 延时变化量估计的互相关方法
• 6.3.2.1 延时估计
• 6.3.2.2 延时变化量估计
• 6.3.3 正交投影抗干扰
• 6.3.4 伪码调相引信抗欺骗式干扰实现流程
• 6.4 仿真实验
• 6.5 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目