基于欠采样的宽带线性调频信号参数估计

基于中国余数定理解频率模糊和解线调方法,提出一种无模糊欠采样的宽带线性调频信号的调频斜率和初始频率的估计算法.首先,欠采样宽带线性调频信号与其两路不同延迟共轭相乘,根据两路输出信号的单频特性,利用FFT、谱峰检测(PSD)和中国余数定理进行宽带线性调频信号的调制斜率无模糊估计;其次,根据估计的调制斜率数字合成无载波的线性调频信号对另外两路不同延迟的欠采样宽带线性调频信号解线调处理,利用类似方法进行宽带线性调频信号的初始频率无模糊估计.利用频谱细化技术,参数估计精度可进一步提高.计算机仿真证实了算法的有效性.     

基于任意阵列形式的LFM信号参数估计

基于任意阵列形式的LFM信号参数估计算法，利用分段解线调建立频域波束空间数据模型，通过Beamspace—ESPRIT算法和线性调频波束形成器算法(CBF)实现了调频斜率和初始频率的高精度估计。针对多信号交叉项的影响，提出了逐次滤波和迭代滤波的解决办法。算法对线性调频参数无模糊估计的条件进行了研究，并给出了欠采样条件下初始频率估计解模糊的方法。仿真实验证明了算法的有效性。     

基于多速率欠采样的超宽带LFM信号参数估计

针对基于多速率欠采样的超宽带LFM信号瞬时频率估计方法中,余数的很小测量误差将导致很大的测频误差问题,提出一种基于欠采样的超宽带LFM信号参数估计算法。该算法在多速率欠采样方法的基础上,对错误的瞬时频率估计值进行重估计,剔除大误差后通过线性拟合的方法可在-6 dB信噪比环境下稳定地对线性调频信号进行参数估计。计算机仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于FrFT的欠采样LFM信号分离与参数估计

基于分数阶傅里叶变换，本文提出了一种欠采样条件下的宽带与窄带线性调频信号分离与参数估计方法。该方法先由延迟相乘和牛顿迭代算法估计信号的调频斜率，然后在分数阶傅立叶变换域进行滤波，实现信号分离。最后对欠采样信号解频率模糊，估计信号的初始频率。仿真表明了该方法分离宽带与窄带线性调频信号的可行性与分离后信号参数估计的有效性。     

时空欠采样线性调频信号参数及其二维到达角联合估计

针对宽频段(2-18GHz)内非平稳来波信号的参数估计和测向问题,提出一种时空欠采样线性调频信号参数与二维到达角联合估计方法。该方法首先用时域解线调方法估计调频斜率,然后在分数阶傅里叶变换(FRFT)域进行滤波,实现信号提取。利用参考阵元及其延时通道进行无模糊初始频率估计,通过构建FRFT波束空间阵列模型实现无模糊测向。数值仿真表明,该方法能够实现宽频段内多个线性调频信号的参数和二维到达角精确估计,在低信噪比下仍有较好的估计性能。     

时—空欠采样下的频率和DOA联合估计算法

针对时—空欠采样下入射信号的频率和波达方向(DOA)估计问题,提出基于谱校正和中国余数定理的联合估计算法。首先利用稀疏分布的传感器阵元构造非均匀线阵,然后对入射信号做多路并行欠采样;借助AM估计器,该算法仅耗费少量样本即可获得精确频率和相位差余数,再结合闭式中国余数定理分别得到频率和DOA估计值。由于谱校正结果可以同时为频率估计器和DOA估计器所利用,因而该算法的样本利用率高。此外,与现有基于中国余数定理的频率估计法相比,该估计器无需对源信号做多次欠采样,耗时更短,更适用于快速时变目标的估计。仿真结果验证了联合估计算法的有效性和高精度,而且该算法在低信噪比情况下亦可达到很高的成功检测率,具有广阔的应用前景。     

迟延相位差结合FFT多信号频率估计

提出了一种针对多信号频率估计的欠采样无模糊测频算法。该算法通过迟延相位差求出频率大致取值区间,利用欠采样频谱图得到的混叠频率与欠采样频率求出高精度频率估计值,并重点解决了当不同信号在欠采样频谱图中出现谱峰重叠时测频不准确的难题。仿真表明,该算法降低了高估计精度对信噪比的要求,且稳定性好,具有实用价值。     

基于光采样的瞬时测频技术研究

传统高频微波信号瞬时测频(Instantaneous Frequency Measurement,IFM)技术受模拟数字转换器(Analog To Digital Converter,ADC)影响很大.提出了一种新的光采样方法,放弃传统的ADC,利用光强度调制器将高频微波信号调制到低重复频率采样光脉冲上,进而达到光采样的目的.利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)结合线性调频z变换(Chirp-z Transform,CZT)的方法,提高频谱分辨率,对欠采样条件下产生的频率余数进行准确估计,进而通过中国余数定理对信号频率进行重构.实验模拟表明,该方法可以对39GHz带宽内信号频率进行准确测量.     

一种欠采样信号频率模糊处理方法

对利用中国剩余定理解欠采样信号频率模糊的方法作了较详细的分析,并将采样器从两个推广到多个采样器情况,清晰地叙述了无模糊频率估计范围与虚拟采样速率之间的大系;时宽带信号,特别是对线性调频信号提出了利用信号频谱的相关性解模糊处理方法。仿真结果显示本方法是有效的,有着良好的工程应用前景。     

用均匀圆阵实现宽频段来波信号频率和二维角估计

本文提出了一种在DFT波束空间实时估计入射到均匀圆阵(UCA)上宽频段(1～18GHz)信号的频率、方位角和仰角的方法。该方法可在时间欠采样条件下实现频率无模糊估计,在空间欠采样条件下,用整数搜索法实现方位角和仰角无模糊估计,且频率、方位角和仰角估计可自动配对。模拟频率间接估计算法的估计方差比直接估计算法的方差要小2～3个数量级。仿真实验表明了算法是有效的。     

chirp信号在分数阶Fourier变换域欠采样研究

针对chirp信号在分数阶Fourier域上被低于二倍信号频率采样(欠采样)后,仍能恢复原始信号的问题,依据分数阶Fourier域上带限信号的采样定理,分析了分数阶Fourier域上欠采样时应满足的条件,并对其进行了仿真验证。结果表明:对chirp信号进行欠采样后能够得到采样信号的能量聚焦。取不同的调频率,欠采样的采样信号仍能较好地估计出调频率,并能恢复原始信号。     

低信噪比下LFM- PRBC信号参数的快速估计

为了解决目前算法中线性调频-伪码( LFM- PRBC)信号参数估计计算量较大的问题,提出了一种快速估计算法。该算法采用解线调与分数阶傅里叶变换( FRFT)进行参数的估计。首先对信号进行解线调估计出调频斜率的粗略值,然后由调频斜率确定旋转角,通过FRFT估计出码元宽度的粗略值。根据延时再进行解线调估计出调频斜率的精确值,再通过FRFT估计出码元宽度的精确值与起始频率。该算法不仅计算量较低,同时具有很高的估计精度与很强的抗噪性,仿真实验验证了该算法的有效性。     

双路异频欠采样压缩感知信号处理基本理论研究

压缩感知理论是一种充分利用信号稀疏性或者可压缩性的全新的信号采样理论。欠采样是其中关键的一部分,它对于采样率的选取、信号的压缩、及信号的精确恢复以均有重要意义。压缩感知会使信号估计频谱发生混叠,大多数运用中国余数定理来解模糊;由此看来中国余数定理为一种很好的解模糊方法,但是并不是所有的欠采样混叠现象全部都能用中国余数定理进行解模糊。本文基于中国余数定理提出双路异频欠采样压缩感知信号处理理论,论证了双路异频欠采样求解信号频谱位置所要满足的条件,双频采样的二复正弦信号频谱恢复条件以及双频采样多窄带信号频谱恢复条件。最后并对其进行了仿真验证说明理论的正确性。      

线性调频步进信号雷达目标运动参数估计方法

针对目标运动对线性调频步进信号雷达成像的影响,提出一种基于时频分析的目标运动参数估计方法。对差频处理后的各簇回波信号进行快速傅里叶变换,利用变换后信号与子脉冲序列的线性调频关系,通过维格纳分布和Radon变换对目标不同时刻运动参数进行估计。结合二值数学形态学与图像边缘检测方法提高对多散射点目标运动参数估计的精度。在此基础上,针对目标可能出现的变速运动情况,利用最小二乘算法拟合整个成像时间内目标运动速度的变化,较好地实现对机动目标的运动参数估计。仿真实验验证了本文方法的有效性。     

一种快速、高精度的LFM参数估计算法

为实现线性调频信号参数的快速、准确估计,本文通过分段解线调和直接解线调建立了频域波束空间方程,并利用Beamspace-ESPRIT获得了调频斜率和初始频率的估计.仿真实验显示算法计算量较小,性能优良,估计精度接近CRB界.     

LFM信号参数估计的最大似然改进算法

为实现含噪声LFM信号参数的快速检测和精确估计,提出了一种基于延时相关解线调的最大似然估计改进算法,即首先在时域内进行延时相关解线调,然后对解线调后含噪声信号进行经典功率谱估计,得到调频斜率的粗略估计,将此估计值作为初始值,再进行最大似然估计,得到调频斜率的精确估计值,用此精确估计值对原LFM信号进行解线调,再以同样的思路可以得到LFM信号初始频率的最大似然精确估计值。仿真实验证明了该算法的有效性。     

Range Resampling in the Polar Format Algorithm for Spotlight SAR Image Formation Using the Chirp z -Transform

Besides an inverse two-dimensional (2-D) Fourier transform, the polar format algorithm (PFA) for the spotlight synthetic aperture radar (SAR) image formation can be normally divided into two cascaded processing stages, which are called the range and azimuth resampling, respectively. This paper focuses on a new implementation of the first stage, i.e., the range resampling, using the chirp z-transform (CZT). The presented algorithm requires no interpolation. It works for the SAR system directly digitizing the echo signal, as well as that employing the dechirp-on-receive approach. The parameters of the CZT, including the frequency spacing and the start frequency, are derived to accommodate the PFA in both cases. Related filtering and compensation procedures are developed for the chirp z-transformed range signal with and without dechirp, respectively, in order to achieve a signal format entirely suitable for the azimuth resampling. Furthermore, incorporating the new algorithm with the existing CZT-based azimuth resampling and focusing algorithm, we can achieve a PFA totally free of interpolation. The presented approach has been validated by point target simulation, and the test is carried out with a very critical relative bandwidth of 30%