基于臨近空間平臺的海面目標GNSS-R信號接收算法研究.pdf

1、隨著空間信號環(huán)境的日益豐富，以及當今時代精確制導等高精尖武器的大量裝備，使得常規(guī)雷達的生存環(huán)境的惡化。經(jīng)過無源雷達的誕生和發(fā)展，使得人們對于依靠外輻射源雷達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）信號作為雷達的外輻射源。假定接收機位于距地面30Km到60Km的臨近空間浮空器平臺上。接收機無須主動發(fā)射信號只需接收目標反射的 GNS

2、S信號,使得設計成本大幅降低。同時也為戰(zhàn)時的預警偵查提供了一種可靠途徑。針對大型海面目標的探測在未來具有很大的軍事應用價值，同時對艦船的探測和編目也具有很高的應用價值。因此本文基于對大型海面目標雷達特性的研究，完成了對于基于GNSS-R（GNSS reflectometry）信號的外輻射源雷達探測距離的研究。
　　首先文中分析了通用的 GNSS信號的生成方式和其調(diào)制譜特性，為文章的研究主體奠定了研究基礎。進而對GNSS信號的相關(guān)函

3、數(shù)以及反射信號的信號特征做了研究和闡述。對于外輻射源雷達的雷達方程研究可以得出海面目標的 RCS（Radar Cross Section）與目標最遠探測距離的關(guān)系。針對GNSS信號經(jīng)過目標反射后信號強度微弱的特點，本文研究了相關(guān)的弱信號接收策略，通過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。同時針對接收機若干接收通道對于不同的擴頻碼以及載波頻率的情況進行分集接收，提高接收靈敏度。針對不同調(diào)制體制下

4、的導航信號進行捕獲仿真，最終得出不同條件下信號的最低捕獲載噪比。
　　通過仿真實驗并對結(jié)果進行分析得出各種累積算法下信號的捕獲概率情況，對天線組網(wǎng)模式下對于信號捕獲性能的提高進行定量分析。分析了具有導頻信號的新一代 GNSS信號捕獲所具有的突出優(yōu)勢；通過信號不同信噪比下的捕獲情況得出，在保證對給定海面目標檢測概率不低于90％時的最遠探測距離。
　　最后總結(jié)了整篇文章的工作重點，并且進一步提出了目前研究中的不足和后續(xù)應該改進的