基于Chirp-z变换的低复杂度双基前视SAR扩展NLCS成像算法

双基合成孔径雷达(SAR)由于收发分置的特殊几何构型,具备对前视区域高分辨成像的优势,在精确制导、自主着陆、对敌打击等领域有着重要应用价值。但是双基前视SAR具有强回波二维耦合特性,成像算法需要的处理流程更为复杂。扩展非线性变标(ENLCS)算法虽然能够有效解决这种构型下空变的距离徙动(RCM)和多普勒参数问题,但在将雷达数据从回波域映射至图像域的过程中,会带来一定的数据量冗余,而且ENLCS的方位向处理流程过长,导致算法的数据量和存储成本大大增加,很难满足相关领域实时性的要求。为了降低ENLCS算法的运算复杂度与数据冗余度,提高算法实时成像处理的效率,文中通过在距离徙动校正(RCMC)过程中采用Chirp-z变换(CZT)结构实现无插值的Keystone变换(KT)降低运算复杂度,并在ENLCS均衡过程中加入线性因子显著降低数据映射过程中的冗余量,进一步对算法方位向处理过程加速。与原算法相比,总体运算量及耗时更低。仿真和实测数据的处理结果验证了算法的有效性和高时效性。

一种基于Chirp-Z变换的闪变测量方法

对IEC推荐的闪变测量方法进行分析后发现,如果波动分量的频率和幅值已知,则瞬时闪变视感度S可以直接由其得出,本文在此基础上提出了一种新的闪变测量方法。首先使用平方检波法提取出产生闪变的波动信号,对其进行线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)得出波动分量的幅值和频率,然后根据波动分量的幅值和频率求出瞬时闪变视感度。使用CZT进行波动分量的提取,可以在不延长采样时间的前提下获得比快速傅里叶变换(FFT)更高的频率分辨率,有效降低了频谱泄漏造成的误差。通过仿真和试验对IEC方法和本文提出的方法进行了比较,结果证明了本文所提方法的正确性和有效性。

采用Chirp-Z变换提高LFMCW雷达的测距离精度

１ＦＭＣＷ雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，然而在实际系统中，由于其采用ＦＦＴ进行信号处理所固有的频域采样间隔，使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此，本文在传统ＦＦＴ处理的基础上，采用Ｃｈｉｒｐ－Ｚ变换进一步对其回波中频距离谱的主瓣进行局部细化，从而在运算量增加不多的情况下，大大提高１ＦＭＣＷ雷达的测距精度，以满足高精度测距的实际需要。

ZFFT与Chirp-Z变换细化选带的频谱分析对比

在细化选带频谱分析中,复调制细化方法(ZFFT)和线性调频Z变换方法(Ch irp-Z变换)是常用的两种方法。通过理论分析和仿真计算,对两者在算法、特点和误差方面进行对比分析表明:对于单频率和谱线干涉不严重的多频率谐波成分,使用FFT后进行校正,或者使用CZT细化分析,均能得到高精度的频率、幅值和相位,不必使用ZFFT;对于发生严重干涉现象的密集多频率谐波成分,ZFFT通过增大细化倍数后重采样,把干涉的各频率成分分离后进行校正可获得高精度的信号参数,但CZT只是把细化分析频带局部放大,无法消除干涉影响,提高频率分辨率也无法分离出信号的真实频率成分。通过增大采样点数,减少干涉产生的误差,CZT可以获得较高精度的信号参数,但却大大增加了运算时间。

基于改进k值能量算子改进Chirp-Z变换的闪变包络参数提取

能量算子快速和实时提取闪变波动信号优势突出,但易受噪声影响,制约了信号解调精度。该文深入研究能量算子的解调特性,为减小由噪声干扰引起的测量误差,建立基于改进k值能量算子的闪变包络信号的快速、准确提取方法,再将包络参数进行Rife-Vincent窗改进Chirp-Z变换谱分析与校正,提出并建立基于改进k值能量算子改进Chirp-Z变换的闪变包络参数提取算法。仿真与实验结果表明,所提算法能有效克服单一调制频率变化、多调制频率闪变信号、电网基波频率变动、谐波和间谐波以及白噪声对检测结果的影响,该方法对于噪声干扰下的闪变参数检测有更高的准确度。

基于CZT变换分段频谱细化的鼠笼式异步电动机转子故障诊断

提出一种基于CZT变换分段频谱细化的鼠笼式异步电动机转子故障监测和诊断方法。从理论上推导鼠笼式异步电动机转子故障时的电流信号模型,利用CZT变换的分段频谱细化性质,将故障电流信号进行分段频谱细化分析,达到消除电源基波和噪声影响、突出故障特征的目的。同时采用CZT快速精确估计方法估计出故障特征频率成分。通过对样机实测信号进行分析处理,验证了CZT变换的分段频谱细化算法的有效性和优越性。

基于chirp-z逆变换矢量网络分析仪时域测量技术

矢量网络分析仪时域功能采用数学变换方法实现频域数据和时域数据转换,文中介绍这种转换理论和基于chirp-z逆变换的时域测量算法,并给出该算法MATLAB仿真结果。

基于二维Chirp-Z变换的星载TOPSAR成像算法

TOPSAR是一种新型的星载SAR宽幅测绘模式。该模式成像算法需要解决三大问题:多普勒频谱混叠、较大的距离徙动和方位输出时间混叠。针对这些问题,该文提出了一种基于2维Chirp-Z变换的成像算法,给出了该算法的完整推导过程和各传递函数的表达式。其中,方位去斜预滤波处理能够在较少的方位总采样点数下解决多普勒频谱混叠;距离向和方位向Chirp-Z变换能够分别完成距离徙动校正和方位信号聚焦。由于该算法只需要在方位向上增加较少的采样点数,且不涉及任何插值操作,故其具有较高的运算效率。仿真数据处理结果验证了提出成像算法的有效性。

Chirp-z变换在雷达信号处理中的应用

雷达信号处理算法中大多数采用FFT方法测量频率,如果提高测频精度需增加FFT点数,增加FFT点数的实质是在整个单位圆(即整个距离谱)上均匀增加频域采样点数,从而造成运算量的成倍增加。Chirp-z变换可以实现对回波频谱中的某段进行局部细化,从而在采样点数、运算量增加不多的情况下,大大提高雷达的测量精度。

基于CZT变换的StepTransform算法在脉冲压缩中的应用

该文在分析传统StepTransform算法原理和不足的基础上,提出了一种基于CZT变换的StepTransform算法。针对传统StepTransform算法存在的处理数据量大和栅瓣高的现象,在方位向处理中采用了一次去斜代替阶梯去斜,并采用先对子孔径间的数据进行FFT分析细频,再利用CZT变换分析粗频的方法来抑制栅瓣和幅度调制现象的产生,从而得到线性调频回波Dechirp之后理想的脉冲压缩结果。理论推导和仿真验证的结果都表明了该算法的可行性和有效性。

用CHIRP-Z变换法识别小阻尼系统的品质因数

本文利用线性调频Z变换法(即CHIRP-Z变换法,以下简称CZT算法)及加指数窗的方法,从分辨率较差的数据中,识别品质因数.仿真计算表明,该方法具有相当高的精度.本方法已被编制在集数据采集、频谱分析:结果输出为一体的软件包内,并在哈尔滨市某研究所应用,效果良好.

基于chirp-z变换的斜视FMCW-SAR非线性尺度变换算法

该文针对调频连续波合成孔径雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Synthetic Aperture Radar,FMCW-SAR)在斜视模式下聚焦精度降低的问题,提出一种非线性尺度变换chirp-z成像算法。该算法利用回波信号在多普勒域中距离向的非线性特性,通过引入一个非线性调频信号对回波信号进行基于chirp-z的非线性尺度变换,降低距离压缩和距离徙动校正的误差,提高雷达图像分辨率。采用该成像算法对点目标模拟回波的成像结果与原始chirp-z算法相比,距离向分辨率和图像对比度得到提高,方位向分辨率保持不变。

用Chirp-z变换获得雷达目标回波波形特征

探讨了高分辨率雷达视频回波波形特征．提出对回波信号作Ｃｈｉｒｐ－ｚ变换，以提高频谱的分辨率．还对两类实测毫米波高分辨率雷达目标回波波形进行了Ｃｈｉｒｐ－ｚ变换及Ｆｏｕｒｉｅｒ变换，并对两类结果进行了比较，结果证明对雷达回波波形作Ｃｈｉｒｐ－ｚ变换获得的视频波形特征既满足同一目标特征稳定性，又容易区分两类不同目标．

Chirp-Z变换在CW雷达高精度速度测量中的应用

理论分析表明Chirp-Z变换可实现频谱的局部细化,得到较为精确的频率值。针对CW速度测量雷达,提出了一种高精度速度测量方法。该方法结合FFT与Chirp-Z变换,此方法与传统基于FFT的测速方法相比,在运算量增加不多的情况下,可获得更高的测速精度。仿真结果验证了此方法的有效性。

基于Chirp-Z变换加窗修正幅值谱

提出信号的Chirp -z变换加窗修正幅值谱的具体方法 ,通过仿真计算表明这种方法修正幅值谱具有高精度优点 。

Chirp-Z变换频谱细化倒谱定征生物软组织散射子平均间距的研究

用信号处理方法,提取生物软组织声散射特征,从而对生物组是进行鉴别,是超声医学的基础研究一直关注的重要课题,生物软组织的超声散射主要由组织内部的散射子引起,散射子平均间距与组织的微结构特征相关。我们分析和总结了一般基于FFT倒谱,AR倒谱等算法波动性较大、分辨率不高产生的原因,提出利用Chirp-Z变换频谱得到细化倒谱,在超声检测中估计生物软组织散射子平均间距及其变化的新方法,并利用该方法对仿体和生物软组织的回波信号进行了分析。结果表明:该方法是软组织的超声散射信号分析和散射子平均间距定征的一种有效方法。

基于抗混叠CZT变换的宽带相关副本快速算法

信号处理过程中,系统常预先存储相关副本。但对于目标速度较高且对速度估计精度要求高时,则需要存储较多不同尺度的副本信号。副本存储会给系统带来较大的负担,因此寻求实时的副本快速算法是必要的。针对多速率采样难以实现宽带相关处理副本求解的问题,提出了通过CZT变换求解宽带相关副本FFT的计算方法。针对目标回波尺度大于1时造成的副本FFT混叠问题,提出了基于抗混叠CZT变换的宽带相关副本快速算法,并完成了算法的仿真与验证。仿真结果表明,基于抗混叠CZT变换的副本快速算法能准确高效地求取宽带相关副本FFT变换的结果。

基于Chirp-z变换的阵列天线方向图快速计算

分析了等距阵列天线方向性函数与Chirp-z变换之间的一致性,讨论了Chirp-z变换的快速计算方法,表明可利用Chirp-z变换法对阵列方向图函数进行快速计算。Chirp-z算法自身已经考虑了不同单元间距的影响,避免了对可见空间的讨论。另外,Chirp-z算法能对可见空间进行任意点数的等间距取值,保证了波束指向精度。文中给出实例,对Chirp-z变换法的准确性、快速性进行验证,结果显示该方法能够准确、快速计算阵列天线方向图。

Chirp-Z变换FPGA流水架构设计与实现

针对复数浮点Chirp-Z变换工程实现资源大、效率低的问题,文中提出了一种Chirp-Z变换的FPGA流水处理架构,通过分时复用Cordic单元进行Chirp-Z变换系数计算优化逻辑资源。实验结果显示,该架构FPGA实现的最高主频可达250MHz,平均通过率可达每秒100兆复数浮点数据。

基于Chirp-Z变换的结构热模态试验方法

本文提出了一种基于调频Z变换(Chirp-Z变换)的时变系统模态参数识别算法,通过对响应数据进行Chirp-Z变换获得细化频率后的结构频响特性,进而通过模态参数识别算法获得模态参数,并利用三自由度系统对该方法进行了验证,最后对受热机翼结构进行了动态特性参数识别,为高超声速热模态测试提供了一种方法。