低信噪比下对称三角线性调频信号参数估计

低截获概率雷达的广泛应用导致电子侦察系统截获到的雷达信号大多处于低信噪比环境中。针对目前雷达信号参数估计算法在此环境中性能急剧下降,甚至失效的问题,提出一种基于多相滤波器组和高阶累积量联合处理的对称三角线性调频连续波信号参数估计算法。该算法利用多相滤波器组实现信号在频域上的快速均匀划分,对输出的每个子带信号进行三阶累积量对角切片的短时估计,有效抑制了高斯噪声的干扰,并经过包络检波后得到信号完整的时频矩阵,通过对时频图像进行Radon变换得到信号带宽、周期以及调频斜率的估计,频率曲线的提取得到信号起止频率的估计。仿真结果表明:方法在信噪比大于-12dB时的估计正确率较高。

对称三角线性调频连续波信号模糊函数分析

本文从对称三角线性调频连续波雷达体制的特点出发 ,导出了对称三角线性调频连续波信号模糊函数 ,分析了它的特点 ;阐明了它与单斜率线性调频连续波信号和脉冲LFM信号模糊函数的区别 ;从模糊函数的角度分析说明了采用对称三角线性调频连续波信号相对于单斜率线性调频连续波信号可以大大提高目标的分辨力 。

对称三角线性调频连续波雷达信号多周期模糊函数分析

针对大时带宽积对称三角形线性调频连续波信号模糊函数须考虑多普勒效应对复包络函数的影响,该文利用信号复包络求解法,导出了大时带宽积对称三角线性调频连续波信号的单周期与多周期模糊函数,研究了它们的对称性、模糊度图及沿主轴切割性质等特性。通过分析模糊函数表达式,得到了单、多周期信号的理论多普勒分辨率与时延分辨率。结果表明:单周期和多周期信号的时延分辨率相同,而N周期信号的多普勒分辨率提高到单周期信号的1/N。

对称三角线性调频连续波信号的检测与参数估计

结合低截获概率雷达中常用的对称三角线性调频连续波信号的特点,提出了基于RadonAmbiguity变换(RAT)和分数阶傅立叶变换(FRFT:FractionalFourierTransform)的对称三角线性调频连续波信号的检测与参数估计新算法。该方法不仅给出了对称三角线性调频连续波信号的调频率和初始频率的参数估计,并且推导出了调制带宽估计的表达式。通过仿真验证了该方法的有效性并具有很好的估计性能。

基于包络补偿的对称三角线性调频连续波雷达多目标参数估计方法

多目标参数估计是对称三角线性调频连续波(STLFMCW)雷达运动目标检测中的一个难题.文章提出了一种利用包络走动现象来实现多目标参数估计的方法.首先建立了多目标的运动模型,通过分析目标的回波信号,推导得出了引起包络走动的误差因子;其次,通过正、负调频峰值配对得到了包含目标速度信息的速度矩阵,利用速度矩阵中的速度对回波信号进行包络补偿,并将补偿后的峰值进行重新配对,得到了模糊目标信息;最后通过剔除虚假目标,获得了准确的目标信息.仿真实验验证了所提方法的准确性和有效性.

基于对称阵列Wigner-Ville分布的宽带线性调频信号AOA估计

本文提出了基于对称阵元Wigner-Ville分布(WVD)的宽带线性调频信号到达角(AOA)估计算法。该算法利用对称阵元输出延时参数的互补性和Wigner分布定义提取宽带信号方向向量,建立了新的空间时频矩阵。借助线性调频信号Wigner分布的良好时频聚集特性,适当选取时频点实现了对各个信号AOA的逐一估计。在新的空间时频矩阵模型基础上给出了基于信号子空间投影的AOA估计方法。它不需要对AOA的初始估计、聚汇和插值,减少了计算量,提高了精度,仿真实验证明了算法的有效性。

基于对称三角线性调频的单脉冲测速算法

随着冲压发动机的快速发展,超高音速巡航成为可能。由于超高音速目标飞行速度极快,机动性大大提高,现有雷达难以对其进行有效的跟踪。为了应对来自超高音速目标的威胁,快速提取目标速度信息,帮助改善跟踪性能就显得尤为重要。首先给出了适用于超高音速目标的回波模型,提出了基于对称三角线性调频信号的超高音速目标单脉冲测速算法,该算法利用线性调频信号的距离多普勒耦合现象实现单脉冲测速。仿真结果表明,在信噪比较大的情况下,该算法取得了较好的测速效果,且对信噪比的依赖相对于双通道匹配滤波峰值输出测速模型有明显的降低。

对称三角线性调频连续波雷达目标微动特征分析与提取

建立了对称三角线性调频连续波(STLFMCW)雷达目标的微动模型,通过对微动目标回波信号的分析,推导了微动目标的微多普勒表现形式,分析表明微动目标在扫频周期内的连续运动会导致目标的微多普勒曲线出现走动和展宽现象。针对该问题,进一步提出了一种微多普勒曲线展宽抑制及距离走动补偿的方法,完成了对相位的校正,并利用扩展Hough变换提取出了目标的微动参数。最后通过仿真实验验证了文中所提方法的有效性。

基于FRFT的对称三角LFMCW信号检测与参数估计

对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号是一种典型的低截获概率雷达信号。该文通过分析STLFMCW信号在分数阶Fourier变换(FRFT)域的频谱分布特征,发现STLFMCW信号包含的各段LFM信号在其对应的"最佳"FRFT域内具有很好的能量聚集性;各段LFM信号在频域内会完全重叠,叠加的频谱幅度较高,在低信噪比条件下,严重影响STLFMCW信号的检测与参数估计。因此,利用FRFT检测STLFMCW信号时,必须克服该问题。该文提出一种FRFT与聚类分析相结合的STLFMCW信号检测与参数估计方法。该算法解决了由STLFMCW信号的频谱叠加给信号检测带来的问题,而且,克服了信号尖峰的高度必须高于噪声幅度的限制,在低信噪比条件下具有较好的检测效果。最后,仿真验证了该方法的有效性。

新截获模型下的对称三角LFMCW信号的检测与参数估计

针对现有参数估计方法需要以信号的调频周期起点为截获时间起点的假设,结合"连续波"信号的特点和电子侦察的实际,建立新的对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号截获模型,提出了一种STLFMCW信号检测与参数估计方法。该方法在分析多周期STLFMCW信号模糊函数的基础上,利用Radon-Ambiguity变换(RAT)估计信号的调频斜率并确定分数阶傅里叶变换(FRFT)的最优阶数,根据截获模型下信号新的时间频率关系,再通过相应阶数上FRFT估计调制周期、调制带宽和载频。与现有方法相比,该方法克服了对信号截获时间起点限制,只需截获信号包含至少两个完整的正调频部分或负调频部分就可估计出信号的各个参数。蒙特卡罗仿真实验表明,本文的参数估计方法在低信噪比下具有很好的鲁棒性。

基于分数阶傅里叶变换的线性调频连续波信号检测

研究了对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号在分数阶傅里叶变换(FRFT)域的分布特征;并在此基础上分析了该信号在FRFT循环域(CFRFD)的分布特征,提出了FRFT循环处理方法(CFRFT);该方法实现了信号在CFRFD的能量积累。通过仿真实验验证了低信噪比条件下,CFRFT对STLFMCW信号的检测能力及有效性。

基于周期FRFT的对称三角LFMCW信号检测算法

对称三角线性调频连续波信号(STLFMCW)是一种常用的线性调频连续波信号,具有低截获概率性质。针对这一性质,提出了一种周期分数阶傅里叶变换(PFRFT)对对称三角线性调频连续波信号的检测算法;分析了对称三角线性调频连续波信号的PFRFT及其性质,并对无先验知识条件下的STLFMCW信号检测技术进行研究,给出了基于PFRFT的STLFMCW信号检测流程并进行性能分析仿真;仿真结果表明:该算法对STLFMCW信号有良好的检测性能,相比于FRFT,PFRFT更适合对STLFMCW信号进行处理。

基于FRFT的多分量对称三角LFMCW信号检测

对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号是一种典型的低截获概率雷达信号。提出一种基于分数阶Fourier变换(FRFT)的聚类分析与"逐次消去"相结合的多分量STLFMCW信号检测方法。首先把多分量STLFMCW信号变换到FRFT域,利用聚类分析法实现对最强信号的检测,然后利用"逐次消去"法实现对其它信号的检测,直至检测到所有信号。最后,仿真验证了该方法的有效性。

对称升余弦键控信号相关性分析

对称升余弦键控(Symmetric Raised Cosine Keying,SRCK)调制是一种新型的二进制数字调制方法,通过改变频率变化曲线的极性来载荷信息。SRCK信号相位连续,频率变化平滑,具有能量集中度高、频带利用率高、抗幅度衰落能力强等特点。为了分析SRCK信号的通信性能,对SRCK信号波形样本的自相关系数和互相关系数表达式进行了推导,找到用第一类贝塞尔函数来推导其解析表达式的方法,并通过仿真验证,进一步分析了影响其相关值变化的因素。提出一种正交的SRCK调制方法,并对其特性进行了分析,为下一代高效调制通信系统的实现提供了一种新的途径。

基于参数化时频分析的非线性振动系统参数辨识

利用多项式调频小波变换对一类非线性系统的输出响应的瞬时特性进行了提取,结合FREEVIB和FORCEVIB方法中瞬态模态参数的算法,得到了能直观反应系统非线性特性的骨架线和阻尼系数曲线,并且通过拟合辨识出的系统平均化的非线性弹性力/阻尼力,对非线性振动系统的具体参数进行了识别和估计.通过数值仿真验算方法有效,而且具有精度高、抗噪能力强等优点.

一种大测距动态范围高重频相干测距测速激光雷达(Ⅱ):信号调制

针对"双频双调制双本振(DFDMDL)"大测距动态范围高重频相干测距测速体制,分析了该体制信号调制需要考虑的调频线性度、发射光和本振光信号的"幅-频"特性、对称三角线性调频(STLFM)信号的周期稳定性等因素,通过参数的对比、仿真及实测,提出了适合本系统的信号调制方案.实测结果表明,采用声光移频器(AOFS)外调制提供高线性度STLFM信号,直接数字频率合成(DDS)驱动AOFS,通过DAC调节射频驱动源功率补偿AOFS非平坦的"幅-频"特性,以及基于FPGA的高精度时间测量系统监测STLFM信号周期及测量多个STLFM周期间的时间差,可以使该"双频双调制双本振"体制具有较高的距离测量精度,并为通过脉冲积累减小发射能量的途径提供了可能.

STLFMCW信号的周期FRFT检测与参数估计

结合对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号的时频特性,提出了一种采用周期分数阶傅里叶变换(FRFT)的STLFMCW信号检测与参数估计方法。分析了STLFMCW信号在周期FRFT域的能量积累特性,推导了信号周期FRFT的处理增益表达式。利用噪声在周期FRFT域的概率统计特性实现了检测门限的自适应确定。由于具有周期积累特性,在低信噪比下,该方法对调频周期、起始时间偏移、调频斜率和载频具有较好的估计性能。最后,仿真验证了该方法的有效性。

基于PWHT的STLFMCW信号检测算法

针对雷达情报侦察中对称三角调频连续波(STLFMCW)信号的检测问题,论文将Wigner-Hough Transform(WHT)对线性调频(LFM)信号的最优检测理论与雷达信号处理中脉冲累积的思想相结合,提出了周期WHT(PWHT)算法,并对该算法的性质进行了具体分析。同时根据STLFMCW信号与线性调频连续波(LFMCW)信号的联系,提出了将PWHT算法用于STLFMCW信号的检测流程,最后用Matlab对该算法进行了仿真验证。仿真结果表明,在相同的条件下,当信噪比为-3dB时,Pseudo Wigner-Ville变换、WHT、分数阶Fourier变换与本文算法对STLFMCW信号的检测性能都很好;然而当信噪比降到-9dB时,与其它三种算法相比,文中算法对STLFMCW信号的检测性能明显更加优越。

基于GSFrFT的STLFMCW信号参数估计

结合低截获概率雷达中常用的对称三角线性调频连续波信号(STLFMCW)的特点,提出了基于高斯短时分数阶傅里叶变换(GSFrFT)的STLFMCW信号参数估计算法。该算法首先在分数阶域二维时频面内搜索最佳旋转角,确定FrFT阶数,接着做信号的GSFrFT,然后在分数阶域表示出信号的时频关系,最后通过高斯窗长的调整实现信号参数的有效估计。仿真结果表明,该算法能在较低信噪比下精确估计信号参数。

基于AF切片与FrFT的STLFM信号检测与参数估计算法

针对基于Radon-Ambiguity变换(RAT)和分数阶Fourier变换(FrFT)的对称三角线性调频(STLFM)信号参数估计算法运算量较大的问题,在分析RAT变换估计调频斜率和STLFM信号模糊函数特征基础上提出了一种基于模糊函数(AF)切片和FrFT的STLFM信号参数估计新算法。该算法首先通过对观测信号固定时延点AF切片的计算估计出调频斜率,然后得到相应的FrFT最优变换阶数,最后利用两次FrFT估计出STLFM信号的调频带宽、调频周期和中心频率等参数。整个算法只需3次FFT的计算量即可估计出STLFM信号的所有参数。仿真实验表明了该算法能实现STLFM信号参数的快速有效估计。