地面数字电视广播信号模糊特性分析与副峰抑制算法

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地面数字电视广播信号(DTTB, digital television terrestrial broadcasting)作为外照射源应用于目标探测,具备高发射机功率、大的覆盖面积、宽的信号带宽等优点,是一种近年来受到雷达研究领域广泛关注的外辐射源信号。DTTB信号有两种信号形式:单载波模式和多载波模式,两种形式的DTTB信号在载波调制方式、帧头模式、以及定位技术等方面均不相同。因此,有必要分析与比较两种载波模式下DTTB信号用于目标探测的性能。此外,随着科技的发展,目标的加速度也越来越大,加速度已经成为不可忽视的因素。本文研究了两种载波模式的DTTB信号的模糊特性和基于目标加速度的副峰抑制算法,主要研究内容分为以下三部分:1、本文以单基地模糊函数和双基地模糊函数为工具,分析和对比了这两种载波应用模式的DTTB信号应用于雷达探测的优势和模糊度问题,并推导了双基地模糊函数图中副峰出现的相对位置、产生原因,以及与单基地模糊函数副峰之间的位置关系。结果表明,单载波DTTB信号中包含周期性重复的帧头,产生距离副峰,造成距离模糊问题;多载波DTTB信号中包含相位变化规律性很强的帧头序列,且帧头与帧体功率相差一倍,导致距离和多普勒副峰,存在距离和速度模糊问题。两种载波应用模式中单载波DTTB信号模糊函数更优,帧头的周期性和帧头帧体的功率差成为影响DTTB信号雷达探测性能的主要因素。2、传统的双基地雷达分辨力理论,忽略了信号形式的差别。作为补充,本文仿真分析了信号形式对双基地雷达距离、速度分辨力的影响,定量分析和比较了DTTB的两种信号形式的雷达分辨力。仿真结果表明,相同时间长度的DTTB信号,单载波DTTB信号有更长的持续时宽(有效相关时间)和更大的频谱持续宽度(有效相关带宽),进而有更优的固有距离分辨力和固有速度分辨力。并且在相同几何配置与相同时间长度的条件下,单载波DTTB信号的距离和速度分辨力相对更优。3、提出基于目标加速度的副峰抑制算法。DTTB信号由于帧头的周期性和帧头帧体的功率差的特点,存在距离和速度模糊问题。本文描述了在加速度的影响下目标的回波特性和模糊特性,仿真分析了DTTB信号在加速度的影响下目标的回波特性和副峰抑制性能。结果表明,该算法能有效抑制距离多普勒副峰,有一定的理论和应用价值。本文的工作可以为进一步研究基于DTTB信号的外辐射源雷达参数估计和性能分析以及双基雷达布站提供参考。
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