【摘 要】
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通过测量辐射信号的波达方向(DOA全称Direction Of Arrival)来估计辐射源的位置是测向、定位等系统的关键技术,也是阵列信号处理的一个重要分支,广泛应用于卫星导航、无线通
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通过测量辐射信号的波达方向(DOA全称Direction Of Arrival)来估计辐射源的位置是测向、定位等系统的关键技术,也是阵列信号处理的一个重要分支,广泛应用于卫星导航、无线通信、雷达等领域。在干扰环境下实现高精度的DOA估计一直是相关技术研究领域的难点,本文基于窄带干扰环境下直接序列扩频信号的DOA估计需求,研究低资源约束下的多通道联合抗干扰算法。论文的主要工作包括:(1)基于科研项目需求指标,分析阵列天线接收信号特点及既有抗干扰算法的局限性。针对信号与干扰在空域上密切相关条件下,常规空域抗干扰算法性能差的问题,利用直接序列扩频信号的伪随机性,提出多波束时域联合抗干扰算法以及二级波束成型的DOA估计系统方案。(2)通过理论分析,推导出基于功率分配的多波束阵列信号时域联合抗干扰算法中滤波器组的约束关系;仿真设计了满足上述关系的多波束时域联合滤波器。基于二级波束成形的系统方案,通过对一级波束测向结果、分辨率、相关函数以及二级波束误码率结果的仿真分析,验证了时域联合抗干扰算法能够满足项目要求的DOA估计精度。(3)针对项目对抗干扰算法的低资源约束,研究了多波束时域联合抗干扰算法的低资源实现方法,包括数据格式和近似算法设计,以及利用时钟冗余进行时分复用的方法;基于单片FPGA,设计实现了多波束时域联合抗干扰算法,包括:数据结构模块、功率计算模块、滤波模块、系数更新模块、基带数据传输模块、测向模块,通过实验验证了所实现的算法能够满足40dB单音干扰下,回退量小于1dB的项目指标要求。
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