基于DMFT的LFM信号参数估计

线性调频信号是低截获概率雷达常用的一种信号形式,如何在低信噪比情况下检测线性调频信号一直是人们研究的焦点之一.在离散匹配傅里叶变换的基础上对算法进行改进,并利用改进后的算法分别对单分量和多分量线性调频信号进行仿真,仿真结果表明离散匹配傅里叶变换能够在低信噪比情况下比较准确地估计出线性调频信号的参数,不存在交叉项问题.离散匹配傅里叶变换是一种针对线性调频信号有效的参数估计方法.     

基于小波变换的跳频信号参数盲估计

本文提出了一种基于小波变换的未知跳频信号参数盲估计方法.该方法利用小波变换在时频域上良好的局部化性质和检测突变点能力,在未知任何先验参数的情况下,能够准确估计出跳频信号的跳变时刻、跳频频率和跳频周期等参数.文中阐述了应用小波变换对跳频信号分析的基本原理,给出了估计跳频信号参数的具体算法步骤,在计算机仿真的基础上对结果进行了性能分析,得到了较为准确的估计结果.     

基于S变换的跳频信号特征参数盲估计

提出了一种基于S变换的未知跳频信号参数盲估计方法。该方法利用S变换良好的时频聚集性,在未知任何先验参数的情况下,能够准确估计出跳频信号的跳频频率、跳变时刻和跳频信号驻留时间等参数。文中阐述了S变换的基本原理,应用S变换对跳频信号进行了分析并与其他时频分析方法作了比较,最后给出了估计跳频信号参数的具体算法步骤,通过计算机仿真得到了较为准确的估计结果,验证了该算法的有效性。     

基于子带变换的LFM信号识别与参数估计研究

提出了一种基于子带变换的线性调频(LFM)信号识别与参数估计方法，首先利用子带变换滤波器组对信号进行时频分析，根据所呈现的时频特性快速判断调频信号的类型和频率变化范围，然后采用最小二乘法和直接法分别对参数进行估计分析。仿真结果表明，该方法能有效地检测出信号的调频特征和较准确地估计出信号的参数，具有较好的抗噪能力。由于在算法的实施过程中，不含求根、变换等复杂运算，所以易于硬件实现。     

多项式相位信号瞬时频率变化率估计及其应用

通过定义两种新的变换——指数型相位匹配变换和复时间延迟型相位匹配变换,可实现对任意阶次的多项式相位信号(PPS)的瞬时频率变化率(IFR)估计.给出了这两种变换的基本原理和实现方法,同时分析了算法实现过程中应注意的问题.进而,研究了IFR在以下三个方面的应用:(1)PPS的参数估计问题;(2)PPS的瞬时频率估计问题;(3)构造新的时频分布,该分布对于阶次大于2的多项式相位信号具有理想的时频聚集性.最后通过计算机仿真实验验证了本文所提算法的有效性.     

基于ICA的数字图像盲水印

提出了一种鲁棒的基于ICA的数字图像盲水印新方法.该方法用ICA来计算嵌入水印的变换系数,这些变换系数是统计独立的.提出一种用简单匹配滤波器就能检测出来的正交变换盲水印,并讨论了该水印的视觉掩蔽效应和检测概率估计.最后,通过一些实验验证了该算法对于普通攻击具有鲁棒性,并在性能上将之与其他变换域的水印算法做了比较.     

基于频率轴反转的机动目标距离徙动补偿方法

机动目标在长时间积累时间内发生严重的距离徙动与多普勒徙动,影响雷达对目标的检测性能.针对该问题,该文提出一种基于频率轴反转变换与广义自相关变换的机动目标检测与高阶运动参数估计快速算法.首先在距离频域利用频率轴反转变换校正距离徙动,信号变为立方相位信号;然后利用广义自相关变换与广义变尺度傅里叶变换实现信号降阶与参数非搜索估计;最后利用估计参数对原始信号解调频,并完成目标能量的积累.与现有的Keystone,广义Radon-Fourier变换,Radon-吕分布和Radon-分数阶傅里叶变换相比,本文方法可以快速校正距离徙动,实现非搜索的目标参数估计,达到低计算复杂度与检测性能的折中.仿真实验表明,该方法可有效完成机动目标的检测与参数估计.     

一种chirp信号快速参数估计算法

针对目前线性调频(chirp,LFM)信号参数估计算法运算量较大且估计参数较少的问题,在分析Radon-Wigner变换(RWT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)应用于chirp信号参数估计的基础上,提出了一种基于Wigner-Ville分布(WVD)切片和FrFT的chirp信号参数估计新算法。该算法首先通过对观测信号两个WVD切片的计算估计出调频斜率,然后得到相应的FrFT阶数,最后利用一次FrFT估计出chirp信号的初始频率、初始相位和幅度等参数。整个算法只需三次FFT的计算量即可估计出chirp信号的四个参数。仿真实验表明了该算法能在低信噪比下实现chirp信号参数的快速有效估计。     

基于均匀圆阵的空时二维波达方向估计算法

提出了一种适合于均匀圆阵的空时二维波达方向估计方法,该方法先利用模式激励技术对接收数据进行变换,再利用变换后数据之间的互相关关系将数据进一步映射到空时域,然后构造出一对空时DOA矩阵束,通过矩阵束的广义特征值就能够计算出所有入射信号的方位角和俯仰角.该方法完全避免了DOA矩阵类方法中难以克服的角度兼并问题,与UCA-ESPRIT算法相比,减小了孔径损失,使能够估计的信号数目增加了一倍.该方法具有免搜索和参数自动配对的特点.仿真结果证明了该算法的性能.     

基于分数阶傅立叶变换估计径向加速度算法研究

雷达-目标径向加速度是表征雷达和目标相对运动关系的重要特征,对机动目标跟踪、识别等有重要意义.为从雷达回波信号中估计径向加速度,本文采用分数阶傅立叶变换对该问题进行研究,推导出加速度估计公式,给出加速度估计流程.分析对比了用于估计chirp信号参数时分数傅立叶变换方法与WVD-HT方法在抗噪声干扰能力上的差别,推导了加速度测量精度与角度搜索步长的关系,最后进行了仿真验证,仿真结果证实了该算法的有效性.     

ISAR imaging of target with complex motion based on novel approach for the parameters estimation of multi-component cubic phase signal

Inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging of target with complex motion is very important in the radar signal processing domain. In this case, the received signal can be characterized as multi-component cubic phase signal (CPS), and the high quality instantaneous ISAR images can be obtained by the parameters estimation approach. The match Fourier transform (MFT) has been proposed for the parameters estimation of linear frequency modulated (LFM) signal, and it has been used successfully in the field of ISAR imaging. In this paper, the third-order match Fourier transform (TMFT) is proposed as an extension of the traditional MFT for the parameters estimation of cubic phase signal, and the asymptotic statistical performance is analyzed theoretically with the derivation of asymptotic statistical results for the estimated parameters. Finally, the TMFT algorithm is used as a tool for the improvement of inverse synthetic aperture radar (ISAR) images quality of target with complex motion, and the results of simulated and real data validate the effectiveness of the TMFT algorithm.     

多相编码雷达信号参数快速估计方法

针对Wigner-Ville分布、Radon-Wigner变换估计多相编码雷达信号参数存在运算量大、估计精度低等问题,本文提出了基于Radon-ambiguity变换和分数阶傅里叶变换(FRFT)联合分析的参数快速估计方法。该方法采用Radon-ambiguity变换估计信号调制斜率,采用分数阶傅里叶变换估计载频、周期等,通过两次一维搜索峰值来估计信号的参数,与Wigner变换、Radon-Wigner变换的二维搜索峰值相比,运算量大大降低,且提高了参数估计精度。仿真结果证明了该方法的有效性。     

三阶多项式相位信号参数估计

三阶多项式相位信号常用于描述复杂运动目标的雷达回波,但其未知参数多,参数估计实现起来比较困难。针对此问题,本文提出了一种分两步的三阶多项式相位信号参数估计方法:首先利用Radon变换提取三阶多项式相位信号在三次相位变换后对应的直线,从而得到相位参数的初始值估计;然后将初始值代入最大似然估计函数并利用单纯形法对其进行优化得到精确估计结果。给出了单分量和多分量情况下的参数估计流程。仿真结果表明,本文算法估计性能达到CRB界,且起始工作信噪比门限低。      

Fast detection and parameter estimation for polyphase-code radar signal

The detection and parameter estimation for polyphase-code radar signal are analysed in this article. In view of the fact that traditional algorithms of signal detection and parameter estimation have enormous computational complexity, a joint fast algorithm employed fractional operation is proposed to detect the polyphase-code radar signal and estimate its modulation parameter. The proposed algorithm firstly detects the signal and estimates the sweep rate with the detection statistics derived from fractional autocorrelation. Then proposed algorithm achieves the estimation of other modulation parameters by using fractional Fourier transform (FrFT). Simulation results have verified the effectiveness of the proposed algorithm. Compared with traditional algorithms, proposed algorithm has identical performance of detection and parameter estimation, but can remarkably reduce computational cost. The proposed algorithm is suitable for the application of practical equipment.     

强干扰下跳频信号的参数估计

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,考虑存在强干扰的情况下,提出了一种基于时频重心的跳频信号跳周期估计和基于跳频部分接收的跳时估计方法。对于跳周期估计,在短时傅里叶变换(STFT)时频变换的基础上提取信号随时间变化的时频重心,再结合小波变换和谱分析估计出跳频周期;对于跳时估计,采用跳频带宽的部分接收避开强干扰,构造含有跳变信息的参考信号,通过参考信号采用最大似然(ML)方法得到跳时的精确估计。仿真实验表明,算法运算复杂度低,跳频定位精度高,在强定频干扰的情况下仍能有效估计出跳频周期和起跳时刻。     

基于非正交分解的频率估计算法

高分辨率频率估计是信号处理许多领域研究的热点,并有着广泛应用.通过引入非正交分解思想,提出了一种基于稀疏分解的高分辨率频率估计新算法.由于原子库的冗余性,稀疏分解得到信号更加灵活的表示.算法中稀疏分解利用Matehing Pursuit(MP)算法实现,由分解原子的参数,可得到频率估计.与传统基于DFT频率估计方法相比,新算法可以获得更高的频率分辨率.尤其在低信噪比环境下,算法有明显优势,并且新算法在欠采样情况下仍然适用.理论分析及计算机仿真结果证实了算法的有效性.     

FH/PSK混合调制扩频信号参数估计

针对混合调制信号参数难以估计的问题,本文通过对FH/PSK混合调制扩频信号特征的分析,提出了一种FH/PSK混合调制扩频信号参数估计方法。利用时频脊线分析、跳频分量数估计、快速四阶循环累积量算法与小波变换相结合的方法,实现了跳频频率和码速率等参数的高精度估计。仿真表明,本文方法可在较低信噪比下得到该混合调制扩频信号多个参数的高精度估计,具有较高的工程应用价值。     

基于匹配滤波和离散分数阶傅里叶变换的水下动目标LFM回波联合检测

匹配滤波器是高斯白噪声背景下LFM回波的最优检测器,并且根据匹配滤波器输出的峰值位置可以获得目标距离的估计.有色混响噪声背景以及目标径向速度造成的回波和样本失配都将导致匹配滤波器检测性能和测距精度下降.结合匹配滤波的定位特性和分数阶傅里叶变换对LFM信号的聚焦特性,该文提出基于匹配滤波和离散分数阶傅里叶变换的联合检测方法.仿真结果表明联合检测方法性能优于单匹配滤波器,并且可以获得目标径向速度的近似估计.     

An Integral Transform and Its Applications in Parameter Estimation of LFM Signals

This paper proposes a new transform called simplified linear canonical transform (SLCT) that provides a new method for parameter estimation of linear frequency-modulated (LFM) chirp signals embedded in additive white Gaussian noise. The proposed transform is a linear transform and has a more succinct form as compared with the fractional Fourier transform (FRFT). The discrete SLCT with fast Fourier transform (FFT) algorithm provides a computationally fast choice for LFM signal detection or parameter estimation. Using SLCT and a clean technique, all the components of Multi-LFM signals can be estimated seriatim. Simulations illustrate that the proposed algorithm is more effective than existing ones.     

High-resolution spectral analysis of mixtures of complex exponentials modulated by polynomials

High-resolution methods such as the ESPRIT algorithm are of major interest for estimating discrete spectra, since they overcome the resolution limit of the Fourier transform and provide very accurate estimates of the signal parameters. In signal processing literature, most contributions focus on the estimation of exponentially modulated sinusoids in a noisy signal. This paper introduces a more general class of signals, involving both amplitude and frequency modulations. It shows that this Polynomial Amplitude Complex Exponentials (PACE) model is the most general model tractable by high-resolution methods. A generalized ESPRIT algorithm is developed for estimating the signal parameters, and it is shown that this model can be characterized by means of a geometrical criterion.