《高動態微弱直擴信號的同步技術研究》是依託北京理工大學，由王永慶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高動態微弱直擴信號的同步技術研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：王永慶
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
航天技術中的航天測控和衛星導航技術在科學研究、國民經濟發展和軍事力量建設中占有非常重要的地位。近年來，隨著太空飛行器速度和作用距離的提升，高動態高靈敏度直擴信號同步技術成為航天測控系統以及軍用高精度導航系統亟待解決的難點之一。目前通常採用長時間積累的方法提高信號接收靈敏度，但是隨著目標機動性的提高，長時間積累時信號能量發生徙動，造成積累損失，導致同步過程中信號檢測機率的降低。同時高動態下，信號頻率具有時變特性，以平穩信號為模型的傳統參數估計算法不再適用。為此，本項目研究一種盲速條件下變尺度徙動校正的動態聚焦算法，以解決高動態弱信號下檢測性能下降的問題；同時，針對高動態下信號時變特性，擬研究一種基於動態聚焦的高靈敏度多項式相位信號參數估計算法，以解決低載噪比下非平穩信號參數高精度估計問題。該研究可為高動態高靈敏度情況下直擴信號同步技術研究提供支撐。
結題摘要
弱信號同步需要進行長時間能量積累，而在高動態直擴信號的長時間積累中，除了需要進行動態聚焦外還需要考慮符號調製的影響。為此，本項目對高動態微弱直擴信號的同步技術進行研究：對高動態直擴信號進行建模，分析動態對直擴信號同步的影響；設計高動態直擴信號動態聚焦算法，校正同步積累中的能量徙動；分析所提動態聚焦算法下的檢測和參數估計性能。主要研究成果如下： 首先，在直擴信號模型下，定量分析了任意階動態對信號積累的影響，形成了較完備的直擴信號相參積累性能分析理論，為信號動態階次建模、動態聚焦算法的選擇、設計和性能評價提供了理論依據。 然後，針對弱信號捕獲需求，選擇雷達信號處理中抗噪聲性能良好的廣義Radon傅立葉變換（GRFT）和Keystone變換-呂氏變換（KT-LVT）兩種動態聚焦算法進行套用擴展研究，對符號調製下直擴信號動態聚焦算法進行設計，提出了四種抗符號跳變的動態聚焦算法，即：基於符號跳變位置搜尋和符號預測的GRFT算法、基於非相參積累的GRFT算法、基於延遲相關抗符號跳變的KT-LVT算法和基於平方運算抗符號跳變的KT-LVT算法。 為衡量所提算法的檢測性能和參數估計性能，針對所提四種算法的輸出信噪比和參數估計均方誤差進行了推導，並對比分析了四種算法的運算量。最後，通過仿真驗證了所提算法的有效性。 研究成果為高動態微弱直擴信號跨符號位長時間積累提供了有效解決方法。
