鱼雷电磁引信的水中目标高精度实时识别方法

鱼雷武器系统的主动电磁引信回波信号中蕴含着雷目交会过程重要特征信息。针对回波信号能量比较法受到直达场耦合成分和噪声影响的问题,提出了基于数字信号处理技术的目标特征提取算法。对接收天线的回波信号进行全相位二次补偿处理;采用短时傅里叶变换对目标回波信号进行包络解调;再利用改进的三次多项式最小二乘拟合方法,以抑制数据波动影响并提高计算效率;提出一种基于钟型脉冲的参数识别算法对回波包络极大值点进行估计。仿真和试验数据验证表明所提出方法具有一定的工程实用性。     

基于短时傅里叶变换的毫米波引信地面目标识别

针对毫米波引信对地面背景中目标时域检测时地杂波影响较大影响识别的问题,提出基于短时傅里叶变换(STFT)的毫米波(MMW)地面目标识别算法。该算法的实质是提取毫米波引信信号频谱中的有效多普勒频率特征信息,用短时傅里叶变换分析实测的引信多普勒信号。在MATLAB软件下用外场实测数据进行试验验证,验证结果表明了短时傅里叶变换方法对地面目标检测、识别的可行性,可以有效地判断出背景信号中有无目标。     

基于拉东变换的对空无线电引信目标检测

针对对空无线电引信在低信噪比情况下采用短时傅里叶变换脊线进行目标检测时性能较差的问题,提出了基于拉东(Radon)变换的对空无线电引信小目标检测方法。该方法通过拉东变换处理目标信号经短时傅里叶变换得到的二维时频分布矩阵,将连续的目标信号轨迹能量进行累积,提高目标信号与噪声的区分度。仿真表明,低信噪比情形下,基于拉东变换检测目标信号的性能优于基于短时傅里叶变换的性能。     

基于多普勒频差曲线特征识别的炸点控制方法

针对短时傅里叶变换在分析对空无线电引信目标多普勒信号频谱特征时频率分辨率不足的问题,提出基于多普勒频差曲线特征识别的炸点控制方法。该方法对多普勒信号进行短时傅里叶变换与离散时间傅里叶变换结合的时频分析,提取出多普勒频差曲线,并识别出曲线跳变点作为特征信号进行炸点精确控制。实测信号的仿真表明,该算法比短时傅里叶变换算法提取的频率更加精确,反应出更丰富的弹目交会信息,可有效提高引信精确炸点控制性能,有一定实用价值。     

基于双谱分析的毫米波多普勒引信目标检测

双谱分析在雷达信号处理中已得到了应用,但未见在毫米波引信中应用,因此,提出将双谱分析法引入毫米波多普勒引信的目标检测中。该方法通过采用双谱及双谱对角切片进行毫米波回波信号的特征分析及特征提取,利用提取的特征进行有无目标的判别。试验表明:双谱分析用于毫米波多普勒引信对复杂背景中地面目标检测的识别率高于短时傅里叶变换(STFT)对信号的检测识别。     

基于互相关时延估计的激光引信远距离定距

激光引信远距离定距目标回波微弱、信噪比低,针对传统脉冲式激光测距方式探测困难且测量误差大的难题,提出了基于互相关时延估计的数字化激光引信远距离定距方法。该方法首先通过快速傅里叶变换将发射脉冲和回波脉冲由时域变换到频域,然后对发射脉冲串序列的傅里叶系数进行共轭运算,并与回波脉冲串序列的傅里叶系数相乘,最后通过快速傅里叶逆变换得到互相关函数,对互相关函数进行峰值检测得到回波时延,从而实现目标定距。实验结果表明:该方法可以在低信噪比下实现目标定距,有效增加了激光引信的定距距离,最大测量误差为0.35 m,误差主要来源于回波脉冲的展宽。     

弹丸在膛内运动的回波信号瞬时频率估计方法研究

微波干涉仪可获取含内弹道运动信息的多普勒回波信号,为有效地估计回波信号的瞬时频率,利用短时傅里叶变换、Wigner-Ville变换、多项式调频小波变换(PCT)等方法对含有不同噪声的模拟弹丸回波信号和真实的弹丸回波信号进行分析和对比。研究结果表明:多项式调频小波构造匹配变换核的PCT方法时频聚集性最好,瞬时频率估计精度最高,并具有一定的抗干扰能力,说明PCT方法适合于弹丸在膛内运动回波信号的瞬时频率估计。     

三角波调频信号参数快速精确估计方法

针对Radon-Ambiguity变换、解线性调频、最大似然估计以及短时傅里叶变换等三角波调频信号参数估计方法均无法兼顾运算量小和估计精度高的问题,提出了基于信号特征的最佳高斯窗短时傅里叶变换与分段相关解调相结合的参数估计方法。该方法根据信号特征求得最佳高斯窗进行短时傅里叶变换,估计出信号的中心频率和调制带宽;再使用分段相关解调确定信号的严格线性调频段,进而估计出信号的调制周期。理论分析和仿真表明,本文方法以较小的运算量大幅提升了三角波调频信号的参数估计精度,实现了三角波调频信号参数的快速精确估计。     

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。     

基于二维DFT变换的调频引信信号处理方法

针对无线电调频引信信号处理难以对目标距离-速度信息进行联合估计,提出了基于二维DFT(离散傅里叶变换)变换的调频引信信号处理方法。该方法把无线电调频引信的一维差频信号变换为二维矩阵,然后对二维矩阵数据进行二维DFT变换。通过二维DFT变换后的二维频域信息联合估计差频信号中的距离,速度信息。仿真试验表明,该方法能够利用无线电调频引信差频信号进行运动目标距离-速度联合估计,为无线电调频引信实现高精度分档装定,干扰信号识别提供了一种技术途径。     

多普勒对空引信回波分析及碰炸优先判决准则研究

现有的二维弹目交会模型很难准确对对空引信回波信号进行模拟,为准确给出多普勒对空引信"碰炸优先"的判决准则,采用一种三维弹目交会模型对引信回波信号建模,推导出回波信号的表达式。采用短时分数阶傅里叶变换对三维交会模型中碰炸(包括迎击、追击和不共线交会)和近炸(包括早到、晚到和目标机动)共两类6种情形进行分析,得出了脉冲多普勒对空引信碰炸和近炸自适应判决准则。通过Matlab仿真结果验证了该分析模型和判决准则的准确性。     

基于Simulink的LFMCW引信仿真

为了提高引信的最佳毁伤控制能力,本文结合LFMCW引信特点对差拍信号进行了理论分析,得出了影响距离分辨率、速度分辨率等指标的因素,并利用Simulink软件搭建了相关的仿真模型,对通过二维傅里叶变换获取距离、速度信息的方法进行仿真验证。该模型可以模拟引信回波信号、噪声信号的产生以及中频信号处理的过程。仿真结果验证了算法的可行性与模型的准确性,为引信系统优化设计奠定了基础。     

变调制率调频引信双通道相关检测抗数字射频存储干扰方法

为提高调频引信抗数字射频存储（DRFM）干扰性能,分析了频移DRFM干扰下调频引信失效机理,提出了变调制率调频引信双通道相关检测抗干扰方法。采用相邻周期调制率交替变化使发射信号去周期化,通过快速傅里叶变换提取调频谐波峰值包络并结合双通道瞬时相关检测,实现调频引信的精确定距,抑制频移DRFM干扰。仿真与半实物验证结果表明：同传统调频引信相比较,变调制率调频引信双通道相关检测方法在不增加硬件资源的前提下,可实现精确定距,并显著提高引信抗频移DRFM干扰性能。     

弹载探测器自适应高分辨前视成像策略研究

为满足新型炸高可选择近炸引信的任务需求,提出一种弹载毫米波探测器的自适应高分辨前视成像策略。利用探测器截获的目标区域回波数据,动态提升同一距离维内的方位向测角精度,从而准确获取探测区域内目标的方位信息;通过距离测量以及方位角优化,最终形成高分辨前视方位-距离像。该策略突破了传统单脉冲测角时仅利用理想状态下方位角鉴别曲线的误区,基于截获的回波数据对该鉴别曲线进行误差修正,最终使方位向测角精度达到同距离维最优。实验结果表明：自适应高分辨前视成像策略具有可行性与优越性;经过8次迭代后,可获取同一距离维下的最优鉴角曲线,实现方位向自适应聚焦;与传统实波束扫描成像策略相比,该策略能够使方位向角度分辨率提升10倍,且算法复杂程度能够满足弹载平台要求。     

基于离散匹配傅里叶变换的高速运动目标逆合成孔径雷达距离像补偿

本文分析了高速运动目标的逆合成孔径雷达(ISAR)回波信号模型,讨论了目标高速运动特征对ISAR信号处理的影响.结果表明,高速运动特征会导致目标一维距离像的畸变和二维像的模糊.因此,必须对高速运动目标的距离像进行有效的补偿以消除距离像的畸变.针对高速运动目标的ISAR回波信号模型,本文提出了一种基于离散匹配傅里叶变换(DMFT)的高速运动目标距离像补偿算法.该算法采用DMFT谱包络最小Shannon熵准则进行参数估计,可解决幅度最大准则下参数估计性能恶化的问题.仿真结果表明了该距离像补偿算法的有效性.     

AGC电路在深弹主动声近炸引信接收机中的应用

为了使深弹主动声近炸引信接收机准确地检测出回波信号．提高接收机的灵敏度．设计了深弹主动声近炸引信自动增益控制（AGC）系统。通过对检波后的回波信号进行采样．经过A／D变换．采样值送入单片机内部进行比较、判别、计算．然后输出可控制信号幅度的增益码去控制AGC电路的受控级，实现对回波信号的增益控制．从而使得输出信号幅值稳定在一个窗口内．供后续电路处理。试验结果表明，该电路工作稳定，效果良好，达到了系统设计要求。     

三角波调频测距引信系统仿真研究

利用贝塞尔函数，经过计算推导得到三角波调频测距引信回波信号的数学模型。用VC 实现系统仿真，把仿真结果与实测数据进行比对，验证系统仿真数学模型的正确性。对仿真得到的二次、四次回波多普勒信号取其包络，分析炸高分布情况，验证调频引信定距高度不受落速、反射系数N(不同地形背景)和弹着角的影响。