基于臨近空間平臺(tái)的海面目標(biāo)GNSS-R信號(hào)接收算法研究.pdf

1、隨著空間信號(hào)環(huán)境的日益豐富，以及當(dāng)今時(shí)代精確制導(dǎo)等高精尖武器的大量裝備，使得常規(guī)雷達(dá)的生存環(huán)境的惡化。經(jīng)過(guò)無(wú)源雷達(dá)的誕生和發(fā)展，使得人們對(duì)于依靠外輻射源雷達(dá)的研究熱情迅速提升。根據(jù)外輻射源的全天候以及安全性等方面考慮，本文選取GNSS（Global Navigation Satellite System）信號(hào)作為雷達(dá)的外輻射源。假定接收機(jī)位于距地面30Km到60Km的臨近空間浮空器平臺(tái)上。接收機(jī)無(wú)須主動(dòng)發(fā)射信號(hào)只需接收目標(biāo)反射的 GNS

2、S信號(hào),使得設(shè)計(jì)成本大幅降低。同時(shí)也為戰(zhàn)時(shí)的預(yù)警偵查提供了一種可靠途徑。針對(duì)大型海面目標(biāo)的探測(cè)在未來(lái)具有很大的軍事應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)對(duì)艦船的探測(cè)和編目也具有很高的應(yīng)用價(jià)值。因此本文基于對(duì)大型海面目標(biāo)雷達(dá)特性的研究，完成了對(duì)于基于GNSS-R（GNSS reflectometry）信號(hào)的外輻射源雷達(dá)探測(cè)距離的研究。
　　首先文中分析了通用的 GNSS信號(hào)的生成方式和其調(diào)制譜特性，為文章的研究主體奠定了研究基礎(chǔ)。進(jìn)而對(duì)GNSS信號(hào)的相關(guān)函

3、數(shù)以及反射信號(hào)的信號(hào)特征做了研究和闡述。對(duì)于外輻射源雷達(dá)的雷達(dá)方程研究可以得出海面目標(biāo)的 RCS（Radar Cross Section）與目標(biāo)最遠(yuǎn)探測(cè)距離的關(guān)系。針對(duì)GNSS信號(hào)經(jīng)過(guò)目標(biāo)反射后信號(hào)強(qiáng)度微弱的特點(diǎn)，本文研究了相關(guān)的弱信號(hào)接收策略，通過(guò)相干非相干累積等累積算法、高增益天線或者天線組網(wǎng)接收的方式使得接收載噪比得到改善。同時(shí)針對(duì)接收機(jī)若干接收通道對(duì)于不同的擴(kuò)頻碼以及載波頻率的情況進(jìn)行分集接收，提高接收靈敏度。針對(duì)不同調(diào)制體制下

4、的導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行捕獲仿真，最終得出不同條件下信號(hào)的最低捕獲載噪比。
　　通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析得出各種累積算法下信號(hào)的捕獲概率情況，對(duì)天線組網(wǎng)模式下對(duì)于信號(hào)捕獲性能的提高進(jìn)行定量分析。分析了具有導(dǎo)頻信號(hào)的新一代 GNSS信號(hào)捕獲所具有的突出優(yōu)勢(shì)；通過(guò)信號(hào)不同信噪比下的捕獲情況得出，在保證對(duì)給定海面目標(biāo)檢測(cè)概率不低于90％時(shí)的最遠(yuǎn)探測(cè)距離。
　　最后總結(jié)了整篇文章的工作重點(diǎn)，并且進(jìn)一步提出了目前研究中的不足和后續(xù)應(yīng)該改進(jìn)的