基于短时傅里叶变换与相关解调的参数估计算法

针对傅里叶变换无法估计对称三角线性调频连续波信号的调制周期,短时傅里叶变换参数估计精度低的问题,提出了基于最佳频率分辨率窗宽的高斯窗短时傅里叶变换与改进的相关解调相结合的参数估计算法。该算法首先使用基于瞬时频率的窗宽倍增搜索算法获取最佳频率分辨率窗宽,其次使用高斯窗短时傅里叶变换求得对称三角线性调频连续波信号的中心频率和调制带宽,再使用改进的相关解调求出信号的调频斜率,进而求出信号的调制周期。仿真结果表明:本文算法不但提高了短时傅里叶变换对于对称三角线性调频连续波信号中心频率,调制带宽和调制周期的估计精度,而且具备良好的实时性。     

一种对称三角线性调频连续波雷达的校正算法

FFT变换的分辨率和栅栏效应会对系统测速、测距精度造成影响,实际应用中需要对线性调频连续波(LFMCW)雷达回波处理结果进行频域校正。分析了对称三角线性调频连续波雷达二维FFT测距、测速以及去耦合原理,提出了一种频域校正方法,该方法对雷达回波信号进行二维信号处理并对信号处理结果分别进行校正,消除了多普勒频移不敏感目标的距离速度耦合现象和FFT变换栅栏效应对系统测量精度的影响,从而提高测距、测速精度。仿真和试验结果证明了算法的有效性。     

一种线性调频连续波探测抗欺骗式干扰方法

针对用于亚音速弹载探测的毫米波线性调频连续波(LFMCW)探测体制,采用射频存储转发技术,提出一种基于高分辨率一维距离像（HRRP）并结合线性调频Z变换（CZT）频谱细化算法以及动态时间弯曲（DTW）匹配算法的抗欺骗式干扰方法。分析了LFMCW探测体制下多散射中心目标回波模型以及基于数字射频存储技术（DRFM）的干扰信号模型;在常规恒虚警（CFAR）检测基础上,利用CZT获取目标信号细化频谱,提取出目标HRRP特征,并采用DTW进行特征匹配,对真实目标与干扰目标进行区分。仿真及实验结果表明,对采用毫米波LFMCW体制探测的亚音速弹载探测器,所提的CZT-DTW联合检测方法能够有效区分真实目标与采用DRFM的干扰目标。     

一种新的线性调频脉冲信号参数估计算法

在采用传统Wigner-Ville-Hough变换(WVHT)进行线性调频脉冲信号检测和参数估计的过程中,当观测数据具有多个线性调频脉冲周期时,在估计参数真值处的输出信噪比不能因为观察时间的增加而变好,反而会在时频变换图中出现多个峰值,影响信号参数的估计性能。为此,研究了一种基于周期WVHT（PWVHT）的线性调频脉冲信号参数估计方法,给出通用信号的PWVHT公式并推导了线性调频脉冲信号的PWVHT公式,分析PWVHT输出信号的信噪比与观测时间和样本信号信噪比的关系,采用MATLAB对PWVHT进行线性调频脉冲信号参数估计的误差进行了仿真。仿真结果表明：在对多线性调频脉冲分量信号进行参数估计时,PWVHT的性能更优。在采用传统Wigner-Ville-Hough变换(WVHT)进行线性调频脉冲信号检测和参数估计的过程中,当观测数据具有多个线性调频脉冲周期时,在估计参数真值处的输出信噪比不能因为观察时间的增加而变好,反而会在时频变换图中出现多个峰值,影响信号参数的估计性能。为此,研究了一种基于周期WVHT（PWVHT）的线性调频脉冲信号参数估计方法,给出通用信号的PWVHT公式并推导了线性调频脉冲信号的PWVHT公式,分析PWVHT输出信号的信噪比与观测时间和样本信号信噪比的关系,采用MATLAB对PWVHT进行线性调频脉冲信号参数估计的误差进行了仿真。仿真结果表明：在对多线性调频脉冲分量信号进行参数估计时,PWVHT的性能更优。     

LFMCW雷达性能分析

文中根据线性调频连续波(LFMCW)雷达的实际结构,针对非对称三角波和对称三角波等两种常见的LFMCW调频波形形式,采用相位分析法对雷达回波进行了理论分析,得到了对实际设计有益的结论.     

基于DSP的步进电机高精度变速控制研究

分析步进电机DSP控制转速的基本原理和实现方法,研究确定信号控制步进电机转速的积分定时调频算法.针对非确定信号输入实现高精度变速控制问题,提出了具有重复误差补偿性能的梯形近似调频算法.利用Matlab对两种算法进行仿真,并采用DSP开发平台完成步进电机变速控制实验,结果表明,梯形近似调频法在步进电机变速控制中能有效地提高速度控制精度.     

参数化时频分析在连续波有源探测中的应用

针对双曲调频信号在连续波有源探测中的目标回波检测和直达波干扰抑制问题,提出了基于参数化时频分析的连续波信号处理算法。首先,通过分析双曲调频连续波的信号时频特性,结合参数化时频分析思想,提出了适于有源探测的频域参数化时频变换和针对双曲调频信号的核函数设计。然后,为抑制接收信号中的直达波干扰,采用参数化旋转时频变换处理接收信号,并进行时频域滤波以分离信号分量,再利用反变换重构回波信号。数值仿真和海上实验结果表明,所提算法不仅能准确估计信号时频特征、有效获取双曲调频连续波信号的时频增益、提升检测性能,还可以有效抑制直达波干扰。     

调频波探测性能分析

利用模糊函数这一数学工具，对无线电调频引信线性调频连续波信号和正弦波调频连续波信号的探测性能，如距离分辨力、测距精度、测速分辨力、测速精度和抗干扰性能等进行了分析，并对调制波形参数如何设计进行了探讨。     

连续波在战车主动防护系统中的应用分析

以战车主动防护系统为背景,针对双频连续波、相位编码连续波和线性调频连续波3种连续波信号形式,单独使用都无法满足战车主动防护系统中目标距离近、速度快、回波信号功率低的特殊要求,提出了一种点频加负斜率调频连续波的组合信号形式。仿真结果表明,此种组合信号形式可以正确解出高速目标情况下的目标信息.     

对称三角调频脉冲压缩信号模糊函数

模糊函数是分析引信信号并进行波形设计的重要工具.利用模糊函数的定义,推导出对称三角波线性调频脉冲压缩(STFMPC)信号的模糊函数及其距离、速度自相关函数.通过计算机仿真,结果表明该信号是多普勒敏感信号,其模糊函数为在原点的1个尖峰和4个以尖峰为公共轴的有一定厚度的对称直角三角板.通过与锯齿调频脉冲压缩(SFMPC)信号-3 dB模糊度图的比较,得出对称三角波线性调频脉冲压缩信号比锯齿调频脉冲压缩信号具有更强的抗干扰能力和更高的分辨力,且可以消除多目标环境中运动目标的距离速度耦合现象.     

基于FRFT的几种典型相位编码信号检测与参数估计

多相编码(Frank码、P1码、P2码、P3码与P4码)信号是一类典型的低截获概率雷达信号。针对该类信号的检测与参数估计,分析了多相编码信号的时频分布特征,讨论了多相编码信号在分数阶Fourier域的频谱分布特征,并以Frank码信号为例,推导出多相编码信号的主要特征参数的估计表达式。提出了一种基于分数阶Fourier变换(FRFT)的多相编码信号检测与参数估计算法。该算法给出一种利用FRFT估计多相编码信号载频的方法。最后,仿真结果表明该算法在低信噪比(SNR)条件下对多相编码信号仍具有较好的检测和参数估计效果。     

伪码与线性调频复合调制信号分析

针对脉冲压缩信号和周期调制连续波信号模糊函数的不同,研究伪码与线性调频复合调制( PN-chirp)信号的模糊函数特性,分析其脉冲压缩信号和周期调制连续波信号的模糊函数.推导了PN-chirp脉冲压缩信号的模糊函数,对其距离、速度自相关函数分别进行了分析讨论;给出PN-chirp连续波信号的周期模糊函数表达式,分析其单...     

基于分数阶Fourier变换和ESPRIT算法的LFM信号2D波达方向估计

提出一种利用分数阶Fourier变换(FRFT)和旋转不变子空间(ESPRIT)算法实现多个线性调频(LFM)信号二维波达方向(DOA)估计的新方法。该方法利用FRFT对LFM信号的能量聚集特性,构造出一种新的FRFT域的阵列数据模型,并利用ESPRIT算法实现对多个LFM信号的二维DOA估计。仿真实验验证了算法的有效性。     

未知包络多分量线性调频脉冲信号参数估计

针对雷达侦察中的未知包络线性调频（LFM）信号参数估计问题,基于时频分析与相干积累,提出了脉冲数、调频率、中心频率、时延和脉宽参数的估计方法。利用时频分析对脉冲数与调频率进行粗估计,结合分数阶傅里叶变换（FRFT）完成脉冲数与调频率精估计;进行局部相干积累,提取中心频率、时延和脉宽。仿真分析表明：多分量LFM信号中的强脉冲可能对弱脉冲信号的参数估计产生干扰。针对该问题,在FRFT域对强脉冲进行了遮蔽处理。推导了估计参数的克拉美劳下界,并对估计误差进行了分析,结果表明：对于多分量LFM脉冲信号,遮蔽强脉冲信号后,弱脉冲信号的脉宽估计精度可显著提高。     

主动防护系统探测雷达的高速多目标配对

提出了一种基于目标补偿的主动防护系统探测雷达高速多目标配对方法。通过采用点频连续波与负斜率线性调频连续波的组合作为雷达发射信号,由点频差拍信号获得高速目标的多普勒频率,构造补偿信号,对负斜率线性调频信号的差拍信号进行补偿,对于同一速度的高速目标补偿后得到目标距离。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于分数阶傅里叶变换的雷达型空空导弹检测技术

根据雷达制导空空导弹的特点及其雷达回波信号中速度、加速度等特征建立的回波信号数学模型,对雷达回波的频域数据作了尖峰阻隔处理。利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号有很好的聚焦性的性质,提出了基于傅里叶变换的导弹信号检测与参数估计算法,解决了在强分量信号中检测和估计弱分量LFM信号的问题。仿真结果表明了该算法能够实现对导弹发射的早期告警。     

Detection Algorithm for LFM Echo of Underwater Moving Targets Based on Discrete Fractional Fourier Transform

The mismatch between echo and replica caused by underwater moving target（UMT）＇s radial velocity degrades the detection performance of the matched filter（MF） for the linear frequency modulation（LFM） signal. By using the focusing property of fractional Fourier transform（FRFT） to that signal, a detection algorithm for UMT＇s LFM echo based on the discrete fractional Fourier transform（DFRFT） is proposed. This algorithm is less affected by the target＇s radial velocity compared with the other MF detection algorithm utilizing zero radial velocity replica（ZRVR）, and the mathematical relation between the output peak positions of these two algorithms exists in the case of existence of target echo. The algorithm can also estimate the target distance by using this relation. The simulation and experiment show that this algorithm＇s detection performance is better than or equivalent to that of the other MF algorithm utilizing ZRVR for the LFM echo of UMT with unknown radial velocity under reverberation noise background.