发明名称 基于数字调制解调的GSM外辐射雷达信号处理方法
摘要 本发明公开了一种基于数字调制解调的GSM外辐射雷达信号处理方法,主要解决了基于数字调制解调的外辐射源系统的参考信号纯化处理问题。其实现步骤为:对参考信道的信号做调制解调处理得到纯净的发射信号;利用本地再生的纯净发射信号做杂波对消,距离-多普勒检测,完成运动目标的检测和位置信息提取。本发明核心部分处理是通过对参考通道中的参考信号进行纯化,去掉参考信号中的多径和噪声影响,提高与回波通道中目标回波信号的相关性,提高系统的探测威力。
申请公布号 CN103763233A 申请公布日期 2014.04.30
申请号 CN201410008914.2 申请日期 2014.01.08
申请人 西安电子科技大学 发明人 王俊;杨杰;朱昀
分类号 H04L27/10(2006.01)I;H04B10/516(2013.01)I;H04L7/00(2006.01)I 主分类号 H04L27/10(2006.01)I
代理机构 陕西电子工业专利中心 61205 代理人 张问芬;王品华
主权项 1.一种基于数字调制解调的GSM外辐射雷达信号处理方法,其特征在于:首先采用数字调制解调方法对参考通道接收到的GSM信号做纯化处理;然后利用纯化后的参考信号与回波通道中的目标回波信号进行数据处理,具体包括如下的步骤: (1)对接收的GSM参考信号纯化处理 (1a)接收参考信道复基带信号 在接收端,将接收到的参考信道中复基带信号送到码元同步器和载波估计器,用于码元同步和载波频率估计; (1b)SB突发粗同步 将接收到的参考信号进行频率校正突发FB搜索,初步估计频率校正突发FB的起始位置,根据频率校正突发FB和同步突发SB的位置关系,初步计算出同步突发SB的起始位置; (1c)频率估计 利用突发粗同步的结果,对突发FB进行频率估计,对突发FB发送的148个全0比特序列,经过GMSK调制成高于载波频率67.708KHZ的正弦波,利用LR频率估计方法,得到参考信道接收到的FB突发实际频率: <img file="FDA0000454696260000011.GIF" wi="589" he="142" /><img file="FDA0000454696260000012.GIF" wi="608" he="143" />其中,f表示频率的估计值,π表示圆周率,T表示接收信号的码元周期,angle表示求幅角函数,∑表示求和符号,M表示FB突发相关值的长度,取M=10,x(n)表示FB突发第n个信号值,N为FB突发的总长度,z(i)表示FB突发相关值的第i个值,<sup>*</sup>表示共轭符号; (1d)频率校正 利用复共轭相乘的方法,将步骤(1c)估计的频率f与67.708KHZ的差值频率补偿到参考信号,得到频率校正后的参考信号; (1e)SB突发准确同步 利用步骤(1b)初步估计SB突发的起始位置,对经过步骤(1d)频率校正的参考信号中的SB突发数据与本地训练序列的GMSK基带调制信号做时域滑动相关运算,由相关值最大点确定SB突发的准确起始位置; (1f)解旋转, 对SB突发序列的每个码元对应乘以j<sup>-k</sup>,k=1,2,3…..148,j为复数单位,消除GMSK近似线性调制时引入的相位旋转; (1g)信道估计 利用本地训练序列和解旋转后的SB突发数据,按最小二乘准则估计无线信道的冲激响应值; (1h)匹配滤波 利用步骤(1g)估计出的信道冲激响应值与解旋转的突发数据进行匹配滤波,使输出的信噪比最大,并将匹配滤波后的信号送入MVA处理器进行序列估计; (1i)MVA处理器 MVA处理器采用MVA算法,利用估计的信道冲激响应值的自相关结果和匹配滤波后的信号寻找发送序列,获取移动台发射的发送序列; (1j)GMSK调制 利用步骤(1i)得到的发送序列,经过GMSK调制,得到纯净的发射信号; (2)参考信号与目标回波信号数据处理 (2a)杂波对消 利用步骤(1j)得到的纯化的参考信号与回波通道中的目标回波信号进行自适应杂波对消,杂波对消采用矩阵求逆运算,滤除目标回波数据中的GSM基站直达波、多径杂波和噪声分量,得到对消后的回波数据; (2b)距离-多普勒检测 利用步骤(2a)杂波对消后得到的回波数据与步骤(1j)GMSK调制得到的纯化的参考信号进行距离-多普勒二维相关运算,依次对每路对消数据进行脉压、抽取滤波、快速傅里叶变换、移位fftshift和求模运算,获得距离-多普勒矩阵形式的检测单元。 
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