脉冲噪声下基于CNN-FRFT的线性调频信号参数估计方法

由于脉冲噪声破坏了线性调频(LFM)信号的分数谱特征,使得基于分数谱特征的参数估计方法无法有效估计参数。针对这个问题,提出一种脉冲噪声环境下基于CNN-FRFT的LFM信号参数估计方法。首先,利用α稳定分布拟合随机脉冲噪声,构建加性含噪信号,输入卷积神经网络(CNN)进行训练和测试;其次,利用训练好的CNN模型对信号进行去噪,并验证模型的去噪能力和泛化能力;最后,利用分数阶傅里叶变换(FRFT)建立去噪信号的分数谱,通过峰值点位置来估计LFM信号的参数。实验结果表明,相比于传统的基于非线性函数的方法,该方法在强脉冲噪声环境下具有更好的精度和噪声鲁棒性,CNN的应用使其具有更强的泛化能力,在实测脉冲噪声下仍可以准确估计参数。

基于星载气象雷达的非线性调频信号优化设计

随着天气观测、研究和规划的进展,气象雷达技术的开发工作取得了重大进展。脉冲压缩使新一代低成本、紧凑型星载天气雷达系统成为可能。为了抑制脉压带来的距离旁瓣,目标探测雷达通常采用基于幅度调制和失配滤波的方法,但由于其存在主瓣扩展和功率损失等缺点,不适用于气象观测。非线性调频(NLFM)信号可以调整其功率谱密度,在明显不降低信噪比的情况下提供较低的旁瓣输出。本文设计了一种新的波形优化框架。该框架通过多目标粒子群优化算法(MOPOS)构造了一种针对气象粒子目标的非线性调频(NLFM)脉冲压缩波形,实现了极低的距离旁瓣电平和较高的多普勒容限,可以显著地缓解非常有限的卫星峰值功率的限制和卫星平台运动导致的多普勒对系统影响。仿真实验结果表明:改进的非线性调频波形具有良好的性能。

基于循环前缀的线性调频信号抗干扰探测波形设计方法

切片干扰兼具压制和欺骗干扰的特点,给雷达目标检测带来巨大挑战。针对这一问题,提出了一种基于循环前缀(CP)的线性调频信号设计与处理方法。首先,建立抗干扰探测波形和切片干扰的信号模型,接着利用基于CP的脉冲压缩算法实现目标距离向估计。然后,在恒模条件下,建立了以最大化脉压输出信干噪比为目标的优化问题模型,由于该优化问题是一个NP难问题,文中提出了包络约束-共轭梯度算法获取近似解。最后,通过仿真结果证明本文所提方法的有效性。

一种小运算量的宽带线性调频信号DOA估计算法

本文提出一种利用对称阵实现宽带线性调频(LFM)信号DOA估计的新算法。本算法通过计算对称阵元偶之间的互Wigner-Ville分布,建立时频域的阵列信号模型,并利用特征子空间方法对时频域的数据相关阵进行处理,从而获得信号DOA估计。本算法具有无需初始估计、没有扇区限制,以及计算量小等优点。计算机仿真证实了方法的有效性。

一种多相宽带线性调频信号发生器的设计与应用

随着雷达信号处理技术的发展,对于宽带线性调频(Linear Frequency Modulation)信号发生器的需求也变得十分迫切。基于Xilinx公司的直接数字频率合成(Direct Digital frequency Synthesis,DDS)IP核和高速数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)的架构,设计了一种可实时切换参数的多相宽带线性调频信号发生器,并完成仿真和上板验证。经仿真和上板验证,该信号发生器能够根据任务要求实时切换线性调频信号的参数,生成的信号指标准确,实现方法可靠,具有一定的实用价值。

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的自适应时频滤波

本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换的线性调频 (LFM )信号的自适应滤波方法 ,利用该变换等同于对信号在时频平面进行旋转这一重要特性 ,将混迭有噪声的信号以特定的旋转角作分数阶傅里叶变换 ,使得信号与噪声在变换域中的交迭达到最小 ;在此基础上 ,通过窄带通滤波器对LFM信号进行抽取 ,去除大部分的噪声能量 ,然后 ,再经过分数阶傅里叶反变换 ,恢复出原来的LFM信号。理论分析和仿真表明 ,该方法不仅可获得明显的信噪比的改善 ,而且具有算法简单及信号失真小等特点 ,和其它基于二维时频分析工具的滤波算法相比 ,降低了计算的复杂度 ,其实现更为简便。

瞬时测频系统的线性调频信号分析及改进

频率是雷达信号的关键特征之一,雷达告警(RWR)/电子支援(ESM)等电子战接收机多采用瞬时测频(IFM)技术来实时提取;线性调频(LFM)信号是一种重要的、雷达广泛应用的信号类型,但传统IFM无法检测LFM信号频率特征。提出一种新的基于改进IFM系统的LFM信号特征检测方法,基于IFM系统工作原理建立了LFM信号经过IFM系统的数学模型,并探讨了IFM系统对LFM信号检测的频率分辨力和最小可检测调频斜率。改进IFM系统采用整形检波信号作为采样有效指示信号,以提取LFM信号的到达时间(TOA)和脉冲宽度(PW);采用模数转换器(ADC)代替传统IFM的极性量化器对其正交通道输出进行连续采样,再通过解模糊、线性回归算法平滑去噪,估计出LFM信号的载频和调频斜率。仿真实验结果表明,改进IFM系统可在一个LFM脉冲内以较高的精度提取LFM信号特征,并保留了传统IFM系统的原有优点。

基于线性调频信号的高帧率超声成像系统

基于有限衍射波束的高帧率超声成像系统能实现快速成像,但由于仅通过一次发射事件成像,信噪比较低,本研究针对该问题提出一种改进方案。它采用合成孔径雷达中所使用的线性调频信号作为激励信号,在接收端则利用线性调频信号的脉冲压缩比等于信号的时间带宽积的特征,将接收信号通过匹配滤波器处理。结果表明该方案不仅能显著提高成像系统的信噪比,改善重构图像的质量,增加成像深度,而且不损失分辨率。

基于小波Radon变换检测线性调频信号

对信号小波分析的结果进行Radon变换,简称小波Radon变换。通常情况下,线性调频信号小波变换的结果在时间尺度图上呈现曲线的形式,而在时频图上呈现直线的形式。通过Radon变换检测时频平面上的直线,可以精确地得到调频信号的参数。仿真结果表明,小波Radon变换是一种较好的线性调频信号检测方法。

简明分数阶傅里叶变换及其对线性调频信号的检测和参数估计

针对低信噪比下线性调频信号的检测问题,提出了一种简明分数阶傅里叶变换方法。该变换借助chirp相乘和傅里叶变换对时频平面上的频率轴进行旋转,以获取信号在各个角度下频率轴上的频谱分布。对时频分布呈直线状的线性调频信号,简明分数阶傅里叶变换能在特定角度上将信号能量聚集成尖锐的强能量峰,从而提高信噪比,实现对线性调频信号的可靠检测和参数估计。数值仿真和实验验证结果表明,简明分数阶傅里叶变换可对较低信噪比的线性调频信号实现有效检测,并由变换域峰值的位置对信号参数进行准确估计。相比于传统的分数阶傅里叶变换方法,简明分数阶傅里叶变换的复杂度更低,离散计算效率更高,在对噪声掩盖下的线性调频信号进行检测和参数估计时能更好地满足实时处理的要求。

采用数字方法实现宽带线性调频信号产生

介绍一个采用数字方法实现的UHF波段宽带线性调频信号产生系统的设计。在研究两种主要线性调频信号数字生产方法的基础上 ,依据波形存储直读法 ,提出了一种宽带线性调频信号产生方案 ,深入探讨了系统实现的关键技术 ,并进行了系统实现和测试。测试结果表明 ,所提出的方法是可行的。

宽带线性调频信号产主技术研究

本文介绍了采用数字基带产生结合倍频链扩展带宽的方法设计与实现了大带宽线性调频信号产生系统。详细分析研究了实现系统的三项关键技术，给出并分析了相应环节的输出信号。对系统进行了预失真补偿处理，成功实现了ＶＨＦ／ＵＨＦ波段、带宽达３００ＭＨｚ线性调频信号的产生。经脉冲压缩处理，主瓣旁瓣比（ＰＳ１Ｒ）在－３７ｄＢ以下。

线性调频信号的线性度校正

线性调频信号的线性度校正ＬｉｎｅａｒｉｔｙＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｌｉｎｅａｒＦＭＳｗｅｅｐＳｉｇｎａｌｓ￥ＷａｎｇＸｕｅｇａｎｇ；ＦｅｎｇＪｉａｎｘｉｏｎｇ；ＸｉａｎｇＪｉｎｇｃｈｅｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎ...

一种改进的非线性调频信号波形设计方法

研究非线性调频信号波形设计方法 .依据相位逗留原理 ,采用动态优选法 ,给出了一种改进的非线性调频信号波形设计方法 .该方法可以根据脉冲压缩输出波形峰值主副比或者主瓣宽度的具体要求设计出更加实用的非线性调频信号波形 .增加了波形设计的灵活性 ,运算量小 ,设计速度快 .采用该方法设计的波形脉压输出主副比低 .设计算例结果表明了该方法的有效性 .

低信噪比下线性调频信号检测与参数估计

对低信噪比下线性调频信号的参数估计方法进行了分析 ,提出了首先由信号分段相关解线调的方法得到调频斜率的粗略估计 ,再以此估计值为初值 ,采用局部解线调的技术在一定范围内搜索计算 ,从而快速实现局部Radon Wigner变换检测 ,并给出了线性调频信号参数的极大似然估计。计算机模拟仿真证明了此方法的有效性。

线性调频信号DDS频率合成源的设计与实现

介绍了直接数字频率合成源的基本原理及其一种专用芯片AD9854的功能特点,提出了利用可编辑逻辑器件(CPLD)控制AD9854产生基带线性调频信号的设计方案,并具体分析了CPLD和AD9854产生调频信号的工作原理。最后给出了设计方案的测试结果。经实用达到了比较满意的效果。

基于FRFT的线性调频信号欠采样快速检测方法

采用分数阶Fourier变换对线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)进行检测与参数估计时,由于信号的特征未知,需要运用二维搜索方法确定分数阶Fourier变换的最佳旋转角度.该方法运算量巨大.为减少运算量,本文推导了欠采样前后LFM信号的分数阶Fourier变换最佳能量聚集旋转角度关系,证明了无噪LFM信号的调频率估计可以完全不受Nyquist采样定理的限制;通过推导分析欠采样含噪LFM信号在最佳分数阶Fourier域的信噪比,给出了欠采样倍数M对LFM信号检测的影响及其选取原则;最终提出一种基于欠采样理论的LFM信号快速检测方法.实验结果表明,当M选取合适时,利用原始信号的欠采样样本即可对LFM信号实现有效检测,快速确定其调频率.

瞬时相位法线性调频信号瞬时频率提取技术研究

文中针对线性调频雷达信号的特点,首先分析了基于瞬时相位法的线性调频信号瞬时频率提取原理,其次通过确定模糊值恢复了相位序列,实现提取线性调频信号的瞬时频率。通过理论分析和算法仿真,证明应用相位法提取线性调频信号瞬时频率具有运算量小、实时性好的优点。

基于线性调频信号的综合脉冲与孔径雷达波形设计方法

综合脉冲与孔径雷达(SIAR)是一种采用正交编码频率调制波形的多输入多输出(MIMO)雷达,本文对SIAR采用线性调频(LFM)脉冲信号时的波形设计问题进行研究.在对SIAR脉冲综合原理和LFM信号分析的基础上,给出了两种波形设计方法,对其性能进行了理论分析,并利用实际系统数据对其中一种波形进行了验证.计算机仿真结果和实测数据结果证实了这两种设计方法的有效性.

基于Wigner-Hough变换的线性调频信号检测性能

根据Wigner-Hough变换思想和检测理论,分析了线性调频信号的检测性能,给出了虚警概率和检测概率的数学表达式,该表达式是Hough变换的积累单元数和检测门限的函数,然后对概率密度函数进行了合理近似,并给出了Hough变换的积累单元数计算公式,最后仿真分析了基于Wigner-Hough变换对线性调频信号相干积累相对于傅立叶变换的优越性.