本发明专利技术公开一种基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法。本发明专利技术充分利用雷达侦察中的信号处理过程参数，使用较少的计算资源就可以实现复杂电磁环境下Tacan设备的实时截获与测向，并及时将截获信息与雷达侦察设备融合，快速引导雷达侦察探测范围的切换。使用本发明专利技术之后，只需要在现有的雷达侦察设备的信号处理模块上新增专用的Tacan信号截获与测向FPGA算法就能够完成Tacan信号侦察的功能加装，相比现役装备，省下了一个机柜的装备，对于大型电子战系统的小型化具有非常明显的效果。大型电子战系统的小型化具有非常明显的效果。大型电子战系统的小型化具有非常明显的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法
[0001]本专利技术涉及电子侦察
，尤其涉及一种基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法。
技术介绍
[0002]在电子侦察领域中，塔康(Tacan)信号的截获与测向也是重要的一环，能够在情报侦察或者战场环境下对敌方的塔康信标台进行快速侦察定位，为情报侦察和战场态势分析提供依据。同时，Tcan设备的侦察，作为雷达侦察、信号侦察的必要补充，在当今情报侦察中起到了重要的作用。然而，现有的Tacan设备为了避免复杂电磁环境的干扰，一般都需要使用较多的计算资源，因此，所需的装置较多，需要多个机柜进行安装，不利于进行设备的小型化。
[0003]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下：提供一种基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1：信标台PDW检测，采集塔康信号，建立包络信号模型，将信号级模型展开并量化，从而得到包络信号模型；
[0007]步骤2：选取脉冲样值构造包络信号样本；
[0008]步骤3：基于最小二乘曲线拟合法进行模型系数计算，求得模型系数C；
[0009]步骤4：根据模型系数C进行方位角计算校准。
[0010]进一步地，所述步骤1的建立包络信号模型的具体步骤为：塔康信号为经过15Hz/135二次调制的复合包络信号，其信号级模型可表示为：
[0011]Y(t)＝M0+M1cos 30πt
‑
θ1)+M2cos 270πt
‑
θ2)+n(t)
[0012]其中，n(t)为噪声，Y(t)为收到的信号，M为每个频率分量对应的幅度值，展开并量化得到：
[0013]Y(i)＝M0+M1cos 30πT
i
)cosθ1+M1sin 30πT
i
)sinθ1[0014]+M2cos 270πT
i
)cosθ2+M2sin 270πT
i
)sinθ2+n(i)
[0015]记
[0016]C＝[c1,c2,c3,c4,c5]T
＝M0,M1cosθ1,M1sinθ1,M2cosθ2,M2sinθ2]T
[0017]X(i)＝1,cos(30πT
i
),sin 30πT
i
),cos 270πT
i
),sin 270πT
i
)][0018]其中，X(i)为每个频率分量对应的频率和相位；
[0019]则得到包络信息模型为：Y(i)＝CX(i)。
[0020]进一步地，所述步骤2选取脉冲样值构造包络信号样本的具体步骤为：将下变频之
后运算得到的信标台PDW进行曲线拟合，以100ms内所有信标台脉冲PDW作为输入参数，合并得到包络曲线。
[0021]进一步地，所述步骤3的具体步骤为：
[0022]令E(c1,c2,c3,c4,c5)＝CX(i)
‑
Y(i))2[0023]使用最小二乘拟合法求模型系数C，使得均方根误差E最小，即使得i＝1,
…
,5，其中，c、X(i)分别由步骤2计算得出；
[0024]设得到N个信号样本为(t
i
,y
i
)，i＝1,2,
…
N(t
i
,y
i
)，可得线性方程组：
[0025][0026]令
[0027]F＝[X(1),X(2),
…
,X(N)]T
[0028]Y＝[y1,y2,
…
,y
N
]T
[0029]得
[0030]F
T
FC＝F
T
Y
[0031]即模型系数C的解为：
[0032]C＝(F
T
F)
‑1F
T
Y。
[0033]进一步地，所述步骤4的具体步骤为：
[0034]根据步骤3得出的模型系数C的解可得
[0035]θ1＝atan(c3/c2)
[0036]θ2＝atan(c5/c4)
[0037]利用θ1、θ2，即可得到最后校准的方位值由于所建立的模型选择余弦信号，所得到的相位与规定的物理相位相差3π/2，最后修正得到的方位角度为：
[0038][0039]其中，表示向下取整。
[0040]采用上述方案，本专利技术充分利用雷达侦察中的信号处理过程参数，使用较少的计算资源就可以实现复杂电磁环境下Tacan设备的实时截获与测向，并及时将截获信息与雷达侦察设备融合，快速引导雷达侦察探测范围的切换。使用本专利技术之后，只需要在现有的雷达侦察设备的信号处理模块上新增专用的Tacan信号截获与测向FPGA算法就能够完成Tacan信号侦察的功能加装，相比现役装备，省下了一个机柜的装备，对于大型电子战系统的小型化具有非常明显的效果。
附图说明
[0041]图1为本专利技术的流程示意图。
[0042]图2为利用PDW抽取包络样本仿真结果图。
具体实施方式
[0043]以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明。
[0044]请参阅图1，本专利技术提供一种基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法，包括如下步骤：
[0045]步骤1：信标台PDW检测，采集塔康信号，建立包络信号模型，将信号级模型展开并量化，从而得到包络信号模型；
[0046]步骤2：选取脉冲样值构造包络信号样本；
[0047]步骤3：基于最小二乘曲线拟合法进行模型系数计算，求得模型系数C；
[0048]步骤4：根据模型系数C进行方位角计算校准。
[0049]本专利技术的具体流程为：
[0050]1.建立包络信号模型：
[0051]由于塔康信号为经过15Hz/135二次调制的复合包络信号，其信号级模型可表示为：
[0052]Y(t)＝M0+M1cos 30πt
‑
θ1)+M2cos 270πt
‑
θ2)+n(t)
[0053]其中，n(t)为噪声，Y(t)为收到的信号，M为每个频率分量对应的幅度值，展开并量化得到：
[0054]Y(i)＝M0+M1cos 30πT
i
)cosθ1+M1sin 30πT
i
)sinθ1[0055]+M2cos 270πT
i
)cosθ2+M2sin 270πT
i
)sinθ2+n(i)
[0056]记
[0057]C＝[c1,c2,c3,c4,c5]T
＝M0,M1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：信标台PDW检测，采集塔康信号，建立包络信号模型，将信号级模型展开并量化，从而得到包络信号模型；步骤2：选取脉冲样值构造包络信号样本；步骤3：基于最小二乘曲线拟合法进行模型系数计算，求得模型系数C；步骤4：根据模型系数C进行方位角计算校准。2.根据权利要求1所述的基于最小二乘曲线拟合的塔康信号快速测向方法，其特征在于，所述步骤1的建立包络信号模型的具体步骤为：塔康信号为经过15Hz/135二次调制的复合包络信号，其信号级模型可表示为：Y(t)＝M0+M1cos(30πt
‑
θ1)+M2cos(270πt
‑
θ2)+n(t)其中，n(t)为噪声，Y(t)为收到的信号，M为每个频率分量对应的幅度值，展开并量化得到：Y(i)＝M0+M1cos(30πT
i
)cosθ1+M1sin(30πT
i
)sinθ1+M2cos(270πT
i
)cosθ2+M2sin(270πT
i
)sinθ2+n(i)记C＝[c1，c2，c3，c4，c5]
T
＝[M0，M1cosθ1，M1sinθ1，M2cosθ2，M2sinθ2]
T
X(i)＝[1，cos(30πT
i
)，sin(30πT
i
)，cos(270πT
i
)，sin(270πT
i
)]其中，X(i)为每个频率分量对应的频率和相位；则得到包络信息模型为：Y(i)＝CX(i)。3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱波，何林林，张巧玲，杨叶鑫，
申请(专利权)人：深圳华创电科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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