卫星干扰源时延和频移定位参数估计方法的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文卫星干扰源时延和频移定位参数估计方法的研究姓名：孟英申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：刘颖20080501中文摘要摘要：卫星干扰源定位的实现过程通常需要两步：首先，估计出相应的定位参数；其次，根据得到的定位参数估计值，采用相应的定位算法估计出干扰源的位置。卫星干扰源定位技术的关键是定位参数的测量。双星定位系统的关键技术在于对到达时间差(TDoA)和到达频率差(FDOA)的高精度估计。目前，卫星干扰源时延和频移定位参数的估计主要采用基于相关原理的互模糊函数算法(CAF)进行联合估计。C

2、AF算法基于二维峰值搜索，因此计算量大，搜索时间长，难以满足卫星干扰源定位的快速、准确的要求。论文基于双星定位原理，着重研究了高斯噪声环境下TDOA和FDOA的参数估计方法，以及TDOA和FDOA的联合估计方法。首先，针对传统的TDOA参数估计法——广义互相关法(GCC)不能抑制相关高斯噪声的影响，分析了基于高阶累积量的TDOA参数估计法；其次，针对仅利用TDOA定位参数进行卫星干扰源定位的不足，分析了基于高阶累积量的FDOA参数估计法；最后，分析了TDOA和FDOA的联合估计算法一基于二阶统计量的分维算法(SD—S

3、OS)和基于高阶统计量的分维算法(SD．HoS)，将CAF算法二维搜索的问题转化为两个一维定位参数的估计问题，大大降低了计算量。SD．SOS算法适用于非相关高斯噪声情况，两SD．HOS算法在相关和非相关高斯噪声环境下均能有效估计出TDOA和FDOA定位参数，是对传统算法的有益补充。论文详细阐述了各种算法的原理，并且进行了算法仿真，实验结果具有一定的理论意义和实用价值。最后对论文工作进行了总结，并就今后该课题的研究方向做了进一步的展望。关键词：卫星干扰源；双星定位；TDOA；FDOA；参数估计分类号：TN911．72学

4、位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：壶导师签名：、1留，曰。顺签字日期：j∞占年占月／蝈签字日期：Ⅵ，伞年p月t2日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，

5、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：南蕻签字日期：>的9年b‘月／)，El学位论文作者签名：壶j映签字日期：>的字年月／)，致谢本论文的工作是在我的导师刘颖教授的悉心指导下完成的，刘颖教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来刘颖老师对我的关心和指导。刘颖教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上

6、都给予了我很大的关心和帮助。刘老师知识渊博、治学严谨、认真负责，具有丰富的教学经验和项目经验，使我不仅深入学习了理论知识，而且提高了独立钻研的能力。同时，刘老师积极乐观、一丝不苟的生活和工作态度使我受益匪浅、终身难忘。在此向刘颖老师表示衷心的感谢!在实验室工作及撰写论文期间，李赵红、蒋文栋、黄道超、孔勇、李静、程丽娜等同学对我的研究工作和论文都提出了许多宝贵的意见，在此向他们表达我的感激之情。最后感谢我的父母和家人，以及所有的朋友，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成学业。l绪论1．1研究意义随着信息化社会的到来，

7、卫星通信已经渗透到社会生活的各个方面。目前，无线电通信技术飞速发展，各种无线电业务正在国际国内不断展开，用户对无线电通信的需求也日益增长。卫星通信具有频带宽、性能稳定可靠、不受地理条件限制、机动灵活、成本与通信距离无关等特点，广泛应用于国际通信、国内通信、国防通信、移动通信以及广播电视等领域。例如，卫星广播以其覆盖范围大、广播效果好、频道节目多等特点，已经成为电视广播的一个主要手段。但随着卫星通信业务的迅速发展，有限的轨道资源更加紧张，竞争越来越激烈，电磁环境也趋于恶化，同时卫星通信系统是一个开放式的系统，因此它很容

8、易受到干扰，随之而来的信息安全问题尤为严重。卫星广播通常利用一个同步卫星作为转发器，将地面发送的信号经过接收放大后，重新送回到地面。由于卫星广播是利用电波传播的开路广播方式，很容易受到恶意干扰台的干扰。近年来，我国有关卫星广播电视系统曾多次受到非法信号的恶意干扰，造成了严重后果。例如，1998年，亚太一号卫星有四个转发器同时受到不明干扰，干扰时