射频隐身仿真系统中的机载无源接收机研究与软件实现

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1、中图分类号：TN971论文编号：102870416-S085学科分类号：081002硕士学位论文射频隐身仿真系统中的机载无源接收机研究与软件实现研究生姓名李林成学科、专业信号与信息处理研究方向信息获取与处理指导教师夏伟杰副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringStudyandSoftwareImplementationofA

2、irbornePassiveReceiverinRFStealthSimulationSystemAThesisinSignalandInformationProcessingbyLiLinchengAdvisedbyAssociateProf.XiaWeijieSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的

3、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要无源接收机用来对付现代电子战场上的各种威胁，能够可靠地截获雷达辐射信号，提取信号特征，为验证飞机射频隐身性能提供了有效的手段。传统的模拟接收机已经无法应对不同功率、不同频段、不同分布的复合信号。本文对数字化机载无源接

4、收机的截获、测量、分选、定位等功能开展了研究，设计并实现了机载无源接收机仿真软件，主要研究内容与成果如下：（1）阐述了无源接收机系统设计方案。详细介绍了飞机射频隐身仿真系统的组成及各子系统的功能；设计了接收机子系统与其他子系统软件接口关系；研究了无源接收机的截获性能指标：截获距离、截获概率，并分析了影响截获距离和截获概率的因素；将无源接收机软件设计为五个功能模块：接收、检测、测量、分析和显示，分别给出了每个功能模块的设计思路。（2）研究了机载无源接收机建模与仿真。建立了背腔螺旋天线和无源相控阵天线的数学模型，利用高斯函数和辛格函数模拟全向和定向天线的方向

5、图；研究了接收机参数测量方法，分析了影响测量精度的误差来源，推导了频率、角度、到达时间估计精度的理论下限；针对基于容差机制的“Pigeon-hole”信号分选算法的不足，深入研究了基于支持向量聚类的SVC算法，给出了SVC算法的关键步骤，并仿真四部雷达脉冲交错序列数据，结果表明SVC算法能够正确分选单载频和频率捷变信号；研究了单站角度联合相位差变化率和多站到达时间差无源定位技术，分析了定位精度的克拉美罗限，给出了二维定位精度几何稀释GDOP图，数值分析表明，多站到达时间差定位精度高，三角形布站时，定位性能最优且能获得均匀的观测区域覆盖。（3）研究了低信噪

6、比条件下的参数估计误差。给出了一种简单的巴兰金界理论推导过程，分析了巴兰金界与克拉美罗界的内在关系，推导结果证明，巴兰金界比克拉美罗界更为“严格”；研究了确定信号模型和随机信号模型下观测数据的概率密度函数；针对巴兰金界积分方程组通常不能求解的问题，研究了两种简化的巴兰金界计算方法，并给出了一种参数测试点的选取方法；将巴兰金界应用到均匀线阵的无源角度估计中，仿真结果表明，巴兰金界不仅能够预测信噪比门限值，还能精确分析低信噪比条件下的无源角度估计性能。（4）实现了机载无源接收机子系统仿真软件。完成了软件的五个功能模块：截获、检测、测量、分析和显示；阐述了软件

7、的工作方式、接口的定义、数据交互的方法以及软件显示界面所用到的主要功能函数；对截获距离和软件功能模块逐一进行了测试，测试结果符合预期输出，结果表明，该仿真软件实现了雷达信号截获与检测功能，为研究飞机射频隐身性能提供了重要的验证平台。关键词：射频隐身，电子战，参数测量，信号分选，无源定位，巴兰金界i射频隐身仿真系统中的机载无源接收机研究与软件实现ABSTRACTPassivereceiversareusedtodealwiththethreatofmodernelectronicwarfare.Itcanreliablyinterceptradaremis

8、sionsandextractthesignalcharacterswhichp