基于MDCFT的线性调频信号参数估计方法及仿真

修正的离散线性调频傅氏变换(MDCFT:Modified Discrete Chirp-Fourier Transform)消除了离散线性调频傅氏变换(DCFT:Discrete Chirp-Fourier Transform)对参数的限制,实用性大大增加。但是由于其过高的旁瓣,在检测相同频率分辨单元的不同目标时存在缺陷。提出了一种从比较MDCFT幅度值矩阵行(列)的峰值旁瓣比来分别定位线性调频信号的多普勒中心频率和调频率的方法。分析了多普勒调频率和中心频率对邻近目标分辨的影响,并通过本方法解决了相邻目标分辨的问题。通过一系列的仿真,证明了所提方法的有效性和正确性。

一种SAR运动参数估计及成像方法基于DCFT变换

SAR运动参数估计是SAR成像技术研究中的一项关键技术,目前国际上普遍采用的方法是GPS+INS导航系统进行运动参数估计。国内由于技术等方面的原因导航参数的估计精度远远不能满足SAR成像要求,目前只能从回波中提取平台运动参数,其中较为典型的方法是PGA、子孔径相关法等,而DCFT作为一种新的CHIRP信号参数估计方法能快速、精确的估计CHIRP信号的相关参数。本文提出利用DCFT方法估计SAR运动参数,并以此为基础对传统的RD成像算法加以改进,提出了一种基于DCFT变换的改进RD成像算法。

一种适用于线性调频信号参数估计的快速DCFT算法

基于FFT和FQPT算法,本文提出一种快速、高效的适用于脉冲噪声环境的修正DCFT算法。该算法较精确地估计线性调频信号的调制斜率和初始频率,且运算量较原DCFT算法有较大幅度降低。计算机仿真表明了算法的有效性。

一种基于DCFT的三维ISAR成像方法

利用天线阵进行三维逆合成孔径雷达(ISAR)成像时,估计目标的横向运动参数是三维成像的关键。本文提出了一种基于离散调频傅里叶变换(DCFT)的横向运动参数估计方法用于天线阵的三维ISAR成像,可以在保证三维成像精度的同时有效减少算法的运算量。最后,利用本文中给出的成像算法对空间目标进行三维ISAR成像仿真验证,通过成像结果可以证明该算法的有效性。

一种多目标ISAR成像方法

在逆合成孔径雷达(ISAR)多目标成像中,当各目标相互靠近且目标相对雷达的径向速度又相差较大时,存在使用已有的多目标成像方法无法对其成像的问题,文中提出了一种结合Radon变换、包络相关和DCFT的多目标成像方法。该方法采用Radon变换估计目标个数并对目标包络进行粗对齐;用传统的包络相关法结合目标隔离和曲线拟合法对目标进行精确的包络对齐;通过DCFT算法完成相位补偿,最后获得多个目标清晰的ISAR像。仿真实验结果验证了该方法的有效性。

半导体激光自混合变速测量的离散Chirp-Fourier变换方法

当外部激光被反射回激光内腔时,反馈光与激光器腔内光混合,调制激光器的输出功率和频率,通过信号处理可以得到物体运动的多普勒频率,从而计算出物体的运动速度。基于这种特性,设计出一种激光自混合干涉仪,为了知道该技术是否适用于变速测量,对激光自混合用于变速运动物体的速度测量进行了探索。基于激光自混合三镜腔模型,建立了激光自混合用于变速测量的数学模型,提出了基于该模型的特征参量提取方法,该方法基于离散Chirp-Fourier变换理论。对激光自混合输出信号进行离散Chirp-Fourier变换,变换结果的主瓣坐标反映了物体运动的速度及加速度信息。最后,对该方法进行了仿真分析,在SNR=0 dB和SNR=7 dB的情况下,能较好地获得物体的速度和加速度信息。因此,仿真试验证明:该方法在较低信噪比的情况下仍能有效提取物体的速度及加速度信息。

双通道MIMO-SAR运动目标成像

基于双通道多输入多输出合成孔径雷达(multiple-input multiple-output synthetic aperture radar,MIMO-SAR)新体制,提出一种置换相位中心天线(displaced phase center antenna,DPCA)离散调频傅里叶变换(discrete chirp-Fourier transform,DCFT)实现运动目标的检测、定位和成像的方法。提出利用DCFT方法估计运动目标径向速度,考虑到线性调频信号通过DCFT处理后的单峰值特性,给出一种估计目标运动沿航向速度的快速搜索方法。由于同一多普勒中心频率在不同载频下的脉压位置不同,因而可以利用位置的比值来确定模糊次数,从而实现了运动目标的正确定位。在解模糊过程中,给出了载频设计分析。通过将传统双通道DPCA的一发多收体制扩展到双通道MIMO体制,不仅能够实现低信噪比情况下动目标检测,还可以完成动目标速度测量、定位和成像。

基于Chirp-Fourier变换的LFM信号的参数估计

本文从匹配Fourier变换的角度给出了Chirp -Fourier变换的定义、意义和离散实现。分析表明 ,LFM信号的Chirp -Fourier变换的峰值对应的坐标即为其初始频率和调频斜率 ,所以应用Chirp -Fourier变换可以估计LFM信号的参数。仿真试验表明 ,应用Chirp -Fourier变换不但可以有效地估计LFM信号的参数 ,而且有很好的抗噪声干扰能力。

循环移位离散Chirp-Fourier变换

离散Fourier变换(DFT)具有循环移位的特性。同样,源于DFT的离散Chirp-Fourier变换(DCFT)也具有循环移位的特性。该文提出了循环移位DCFT的概念,并根据这一概念给出了一种新的chirp信号的检测方法。该方法充分利用了chirp信号和噪声的特点,即chirp信号的调频率和初始频率不随时间变化而噪声的调频率和初始频率随时间随机变化,因此该方法具有更好的检测性能。与DCFT方法相比,实验结果表明,在低信噪比下该文提出的chirp信号的检测方法达到了良好的效果。

一种多重变换域大容量水印方案研究

提出了多重离散Chirp-Fourier变换(M-DCFT)域水印方案。把多个Chirp类水印信息分别嵌入在不同重数的DCFT域,利用DCFT域Chirp信号的聚集性进行盲检测。以PSNR作为水印容量衡量指标,推导了多重DCFT域的水印容量公式。仿真结果表明,在相同的PSNR限制下,变换域水印容量随变换重数的增大而增加,且远大于空域水印容量。提出的水印方案可以选择把水印嵌入在不同重数的DCFT域,不仅嵌入方式灵活,而且具有更高的水印安全性。