壓縮采樣跳頻信號TDOA估計技術研究.pdf

1、跳頻通信技術自從誕生之日起，一直以抗干擾、抗偵聽、低截獲等優(yōu)點著稱，不僅在軍事通信領域應用廣泛，而且已慢慢滲透進民用通信。跳頻技術發(fā)展至今，跳頻信號的跳速越來越快、跳頻帶寬越來越大、跳頻圖案越來越復雜。目前各國家都已研制出各種軍用跳頻電臺并將其應用到現代化戰(zhàn)爭中，這就對非合作跳頻信號的偵察和定位提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。因此尋找有效的跳頻信號定位方法成了通信對抗領域的當務之急。而在眾多的定位方法當中，時差(TDOA)定位法憑借其無源、定位精度高

2、、設備改裝成本低、隱蔽性強等特點，成為無源定位技術的第一選擇。眾所周知，高精度的TDOA參數估計又是TDOA定位中的關鍵，因此研究高精度的TDOA參數估計方法是跳頻信號無源定位的根本問題。
　　 對跳頻信號的TDOA定位有諸多難點。例如，寬頻段跳頻信號需要高速的奈奎斯特采樣率，這導致了各監(jiān)測基站之間的大容量數據傳輸問題；復雜通信環(huán)境下的跳頻信號分選和識別問題；快速高效的TDOA參數估計算法問題。
　　 壓縮采樣技術的出現

3、，有望成為上述問題的新的有效解決方法。壓縮采樣使用少量的非相關測量值就能夠高效地采集稀疏或可壓縮信號，并通過少量的測量值重建原始信息。壓縮采樣的出現不僅緩解了ADC和后續(xù)DSP算法的壓力，而且提供了一種信號采集和處理的新思路。針對目前跳頻信號定位中的諸多難題，論文將壓縮采樣技術引入到跳頻信號的采集和處理中，提出了跳頻信號的后驗壓縮采樣和基于AIC信息稀疏分解的TDOA估計新方法。
　　 本文內容主要包括四部分。前面的理論基礎部分

4、介紹了當前主流的無源定位技術，重點分析了TDOA定位的原理及其優(yōu)點，并根據跳頻信號的特點分析了對非合作跳頻信號進行TDOA定位存在的難題。第二部分介紹了近幾年出現的壓縮采樣理論，詳細分析了其中涉及的幾大主要問題，并根據寬頻帶跳頻信號的頻域稀疏特性，將壓縮采樣應用到跳頻信號的高效采集當中；隨后介紹了兩種典型的壓縮采樣實現結構，并對這兩種結構進行了仿真分析比較。第三部分的內容根據跳頻信號的復雜通信環(huán)境，提出了基于子空間投影技術的后驗壓縮采樣