基于FPGA实现直接数字频率合成脉冲线性调频信号

通过研究直接数字频率合成(DDS)技术的原理和电路结构,分析基于DDS技术合成脉冲线性调频信号(DDSLFM)的可行性,给出两种DDS相位地址信号产生电路的原理结构。在此基础上分析DDS-LFM系统参数的设置问题,利用FPGA设计实现DDS-LFM系统的硬件电路。最后利用Matlab仿真软件对该系统输出的波形数据进行频谱分析,给出了归一化的幅频特性曲线和时频特性曲线。

一种新的线性调频脉冲信号参数估计算法

在采用传统Wigner-Ville-Hough变换(WVHT)进行线性调频脉冲信号检测和参数估计的过程中,当观测数据具有多个线性调频脉冲周期时,在估计参数真值处的输出信噪比不能因为观察时间的增加而变好,反而会在时频变换图中出现多个峰值,影响信号参数的估计性能。为此,研究了一种基于周期WVHT(PWVHT)的线性调频脉冲信号参数估计方法,给出通用信号的PWVHT公式并推导了线性调频脉冲信号的PWVHT公式,分析PWVHT输出信号的信噪比与观测时间和样本信号信噪比的关系,采用MATLAB对PWVHT进行线性调频脉冲信号参数估计的误差进行了仿真。仿真结果表明:在对多线性调频脉冲分量信号进行参数估计时,PWVHT的性能更优。

子脉冲线性调频步进雷达信号分析

将频率步进雷达信号中的矩形子脉冲代之以线性调频子脉冲构成子脉冲线性调频步进信号。该类信号在分辨力、最大作用距离、系统采样率和数据率、信噪比等性能方面具有许多优越之处，但在信号处理方面也存在需要克服的问题。

雷达调频编码脉冲信号的设计与处理

现代雷达为获得较高的距离分辨力通常采用编码频率脉冲串信号和步进频率脉冲串信号,但都存在数据率低和较为严重的距离-多普勒耦合问题。在研究这两种信号特点的基础上,提出了调频编码脉冲信号形式并给出了相应的信号处理方法。经仿真对比可见,该信号形式及其处理方法能同时解决步进调频信号高距离-多普勒耦合、低数据率两大问题,具有较好的联合分辨力。

调频脉冲信号辐射源多普勒信息提取方法研究

提出了一种基于单脉冲频率及频率变化率联合估计和多脉冲联合估计脉冲重复周期变化率的调频脉冲信号辐射源目标多普勒参数提取方法。该方法解决了无源定位系统数据采样频率与辐射源脉冲重复周期不匹配造成的频率偏差问题,在脉冲到达时间的提取上避免了对脉冲边沿的判断,使得利用中频采样信号计算脉冲重复周期成为可能。介绍对了该方法所采用的频率及频率变化率联合估计关键技术,并在此基础上讨论了该方法所能达到的理论估计精度及误差分析,最后通过仿真试验验证了该方法的可行性和有效性。

基于正负斜率线性调频脉冲信号的一种新的测速方法

提出了一种基于正负斜率线性调频脉冲信号进行目标测速的方法,通过分析两次MTD后的距离维信息和多普勒维信息,分别对速度进行了初步估计和精确测量。综合两次MTD结果得到了目标的实际速度,并推导出了脉冲占空比和速度测量误差的关系式。仿真表明了此方法的正确性,且具有一定的应用价值。

多个线性调频脉冲信号的多参数估计

该文提出了一种估计空间多个线性调频脉冲(Chirp)信号的多个参数的方法,并给出了简单的性能分析。与文献中的方法相比,本文的方法避免了多维搜索,计算量小,有利于实时实现。模拟结果表明,本文的方法能在较低的信噪比下,较为准确地估计出多个线性调频脉冲信号的多个参数。

线性调频脉冲信号平均回波功率响应

推导了发射信号为线性调频脉冲、采用全去斜率技术的星载雷达测高计的平均回波功率响应的表达式,指出了相对高度为零的平均回波功率响应曲线的半功率点与参考高度值之间存在的偏差,并给出了跟踪高度值的校正曲线,以及跟踪斜率与有效波高的对应关系曲线。最后探讨了天线指向偏差对平均回波功率响应和跟踪结果的影响。

中频采样的线性调频脉冲信号恢复高频信号的研究

提出了一种将中频采样信号恢复为高频信号的算法,证明了线性调频脉冲信号的频谱特性与信号中频无关,给出了方法可行的限制条件。

一种低信噪比线性调频脉冲信号参数提取方法

本文提出了一种低信噪比条件下的线性调频(LFM)脉冲信号参数提取的新方法。该方法通过自相关滤波提取出LFM脉冲信号的频域参数信息,根据频域参数信息,确定小波分解尺度数和信号采样频率,使对采样数据的小波分解结果中,信号的小波系数在最大尺度上占优。然后利用信号和噪声的小波系数模极大值在不同尺度间的传播特性,分尺度对小波系数进行非线性滤波,并进行信号重构,得到提高了信噪比的重构信号,从该信号中可以较好地检测出原LFM脉冲信号的时域信息。仿真实验表明,该方法能在信噪比低于0dB时实现LFM脉冲信号时频参数提取。

基于多调频斜率单脉冲信号的多目标参数测量

对多目标的高精度参数测量是雷达面临的重要挑战。文中在分析线性调频信号距离-多普勒耦合效应的基础上,对传统的正负调频斜率脉冲信号实现单目标参数测量算法进行改进,提出一种利用多调频斜率合成脉冲信号实现多目标参数测量方法,解决了传统方法只能适用于单目标环境下的局限性,实现高精度多目标距离、速度测量,更好地抑制了虚假目标的出现,有效解决了线性调频信号脉冲压缩带来的距离走动误差。仿真验证了该方法的有效性,且具有良好的测量精度和稳定的抗干扰性能。

基于迭代搜索的线性调频脉冲信号参数估计方法

针对分数阶傅里叶变换无法对线性调频(LFM)脉冲信号实现脉冲宽度和带宽估计问题,提出了基于迭代搜索的LFM脉冲信号参数估计方法。该方法首先依据分数阶傅里叶变换求取的调频斜率,按chirp相乘思想对原始数据进行处理,得到一组新数据;然后对新数据从起始点到终止点迭代处理,得到一组能量与频率和时间有关的二维数据;最后对二维数据进行差分处理,得到一组能量变化关系图,实现对LFM脉冲信号脉冲宽度估计,并依据事先估计出的调频斜率,实现对LFM脉冲信号带宽估计。数值仿真验证结果表明,在分数阶傅里叶变换无法获取处理数据中LFM脉冲信号脉冲宽度和带宽时,该方法可对LFM脉冲信号宽度和带宽等参数实现有效估计,并对起始频率实现了校正。

以直接数字频率合成为基础的线性调频脉冲信号技术

近年来,数字信号处理技术的革新,为直接数字频率合成技术提供了更加广阔的应用空间。其以数字电路为前提实现频率合成。大规模数字可编程芯片的出现和应用,简化了模拟电路频率合成技术对相位和频率的控制流程,使其更加精确。笔者着重对基于直接数字频率合成技术的线性调频脉冲信号技术进行论述,为其提供理论基础。

单分量调频脉冲信号的视在瞬时带宽估计及应用

调频脉冲信号是雷达侦察中常见的信号类型,在工程应用中对该类信号处理时时窗宽度的选取随意性较大,造成时频域分析的部分细节信息丢失,甚至产生不准确的结果。针对这一问题,在对时频分析中的固有矛盾简要回顾之后,给出了单分量调频脉冲信号的视在瞬时带宽的定义及估计方法,阐述了其在时频分析与信号检测中的典型应用,体现了视在瞬时带宽相对于调频信号传统带宽定义的优越性。从而为调频脉冲信号时频特征的精细展示和带内功率信噪比的准确度量提供了新的方法与手段,这将更有利于雷达侦察中对此类信号的高灵敏度检测与参数的高精度估计。

基于调频脉冲扫频的导弹舵机频率特性测试方法

为了实现导弹舵机的高效和高精度频率特性测试,提出了一种基于线性调频脉冲(chirp信号)扫频的新型频率特性测试方法.分析了调频脉冲扫频信号的特点,设计了以该信号为激励信号的频率特性测试过程,解决了激励信号产生和数据采集处理等关键问题,并与常规的频率特性测试方法进行了比较试验研究.试验结果表明,调频脉冲扫频法具有与正弦逐点扫描法相同的测试精度和重复性,适合导弹舵机频率特性的快速测试.

基于DSP的LFM脉冲引信信号模糊函数计算及参数提取研究

为了提高引信干扰机的干扰性能,该文提出了一种基于模糊函数的线性调频脉冲引信信号参数提取以及利用数字信号处理器实现的方法。该方法首先对接收的信号进行二维自相关变换,即计算信号的模糊函数,然后结合信号本身的特性,在相关域提取信号的调制参数,最后通过美国德州仪器公司的数字信号处理器TMS320C6416芯片对该方法进行硬件实现。仿真结果表明该方法不依赖任何先验信息,即能有效地提取出信号的调制参数,且具有良好的抗噪声性能,测试结果验证了系统具有高的可靠性和实时性。

雷达高度计线性调频脉冲产生的新技术

线性调频脉冲（Ｃｈｉｒｐ）信号技术是海洋平面高度测量的关键技术，在国外利用卫星测量海面高度计中已得到广泛应用。８０年代后期，我们开始摸索Ｃｈｉｒｐ信号技术的应用。１９９５年进行了以飞机为载体的高度计平台海上飞行实验，圆满获得了平均海平面高度数据和波高数据，其波高分辨率为０．７５ｍ。这一新技术应用成功。

一种测试线性调频信号的新方法

LFM信号是目前雷达中应用的主要信号形式,它具有很高的速度和距离分辨率。但是,对LFM信号各参数,包括信号中心频率f0、信号带宽B,频率变化率u以及信号瞬时频率fi等的测试,目前仍没有很好的解决办法。为此,介绍了一种针对中频LFM信号的自动测试方法,可自动测试中频LFM信号的上述参数。此方法操作简单,运算速度快,且提取参数的精度高,目前已在某型雷达中频LFM信号的测试过程中得到了很好的验证。

基于STD标准的LFM脉冲信号建模与应用

信号和测试定义(STD)标准是面向信号自动测试工程应用的理论基础,但目前该标准中提供的基本信号模型并不能满足雷达告警设备检测需求。针对此问题,依据标准要求扩展线性调频(LFM)脉冲信号类型,并进行信号仿真。基于MATLAB APP Designer工具设计开发测试信号模型加载和实例创建软件,创建信号实例,并通过矢量信号源模拟产生雷达信号,送至雷达告警接收机前端,进行信号的有效性验证。实验证明,扩展的线性调频脉冲信号模型可以满足实际测试需求,为未来雷达信号标准化建模奠定了良好基础。

螺旋波纹波导被动式脉冲压缩模拟研究

研究了一种基于螺旋波纹波导特殊色散特性对输入微波脉冲进行压缩的新方法。利用3维全电磁粒子模拟软件对X波段螺旋波纹波导进行了建模,模拟分析了该波导的特殊色散特性及提高功率增益的方法,并将已有模型脉冲压缩增益提高了6.65。模拟结果表明:通过优化输入微波的频率调制特性,可以获得更加符合被动式脉冲压缩所需要的调频形式;采用改进后的椭圆波导,可以得到更有利于被动式脉冲压缩的本征模式;通过延长渐变段长度,可以减少规则段和渐变段之间不均匀性造成的微波反射,从而实现更高的脉冲压缩增益。