基于dechirp处理的宽带相控阵雷达相参处理研究

研究了大型宽带相控阵雷达相参工作所遇到的2个技术难点:克服孔径渡越时间,使雷达在发射时波束在空间相参合成,在接收时所有阵元收到的信号能量相参迭加;以及在宽窄交替工作方式下,克服窄带引导宽带的参考延时随机抖动,实现脉间相参处理。文中针对对这2个问题进行了分析,综述了大阵面天线波束发射补偿和脉间相参处理的研究现状和各种可能的技术途径,并在此基础上进行了有益的探索。     

连续波背景下多信号处理方法

对接收到的信号进行短时傅里叶变换，通过分析短时傅里叶变换中每一个时间片内的信号频谱，检测出连续波背景下的脉冲信号。滤除线性调频脉冲信号成分，保留连续波信号成分，得到调频连续波信号具有周期性的时频变化曲线。根据连续波信号时频变化曲线的频谱特征，估计出其主要参数，然后滤除脉冲信号出现时间内信号中的连续波成分，并采用相应的方法估计出其参数。仿真结果表明，本文算法可以准确估计出线性调频连续波（LFMCW）信号和线性调频（LFM）脉冲信号的参数，当LFMCW信号的信噪比高于-8dB，并且其功率比脉冲信号功率小6dB以上时，算法具有良好的估计精度和稳定性。     

多通道高速相参同步数据采集与存储系统设计

在某些电子测量测试应用场合里,要求对模拟信号进行相参数据采集,采集系统使用的采样时钟、数字下变频时钟和触发信号均由某个高稳时钟源通过分频和倍频得到,这样可以保证采集到的信号严格保持原始信号的相参性.目前广泛应用的美国国家仪器（National Instrument,NI）高速数字采集系统没有采样时钟和数字下变频时钟采用同一个外时钟源的模块,需要在现有模块的基础上进行二次开发.针对这个需求,采用目前市场上常见的NI模块,构建了采用外时钟的多通道高速相参同步数据采集与存储系统.对系统时钟变换、数字正交下变频和高速流盘等系统设计的几个关键技术,进行了详细分析并给出设计方案.     

改进的相位展开算法及其在瞬时频率估计中的应用

 研究了一种改进的相位展开算法及其在瞬时频率估计中的应用.首先讨论了噪声对相位展开的影响,发现当每个周期内的样本数为2个样本时相位展开具有最佳的性能;接着利用这个性质得到一种简单的相位展开算法,可以在较低信噪比条件下估计出信号的瞬时相位;随后把相位展开算法应用于正弦波频率估计,得到了改进的相位平均法,利用它可以在较低信噪比条件下得到宽带信号的瞬时频率曲线;最后通过MATLAB仿真对算法进行验证.     

正弦波频率估计的修正Rife算法

分析了Rife算法的性能，指出当信号频率位于离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）两个相邻量化频率点的中心区域时，Rife算法精度很高，其均方根误差接近克拉美-罗限（Cramer-Rao Lower Bound，CRLB），但当信号频率位于量化频率点附近时，Rife算法精度降低。本文提出了一种修正Rife（M-Rife）算法，通过对信号进行频移，使新信号的频率位于两个相邻量化频率点的中心区域，然后再利用Rife算法进行频率估计。仿真结果表明本算法性能不随被估计信号的频率分布而产生波动，整体性能优于牛顿迭代法（一次迭代）。接近二次迭代，在低信噪比条件下不存在发散问题，性能比牛顿迭代稳定。本算法易于硬件实现。     

基于相关累加的正弦波频率估计算法

提出了一种新的正弦波频率估计算法.首先用FFT对信号频率进行粗略估计,再对原始信号进行相关累加后提取相位信息,估计出频偏,经过频偏校正得到频率的精确估计.在整个频段内该算法与Rife算法性能互补,因此本文又提出了两者相结合的综合Synthetic correcting rife(SCR)算法.该综合算法计算量略大于FFT,小于修正Rife算法.仿真结果表明.该算法估计性能接近修正Rife算法,将该算法的结果作为牛顿选代的初始值,进行一次迭代后性能逼近CRLB.     

MPSK信号载频盲估计

研究了相位编码信号（MPSK）的载频盲估计算法。在没有接收信号先验知识的情况下，首先对MPSK信号载频进行粗估计，然后进行相关运算把信号，接着估计码速率，得到载频和码速率的估计值，就把载频估计问题转化为频偏估计问题。利用基带MPSK信号的相位函数是分段线性函数且每一段直线的斜率均正比于频偏的性质，对接收信号的相位函数进行处理，把分段直线变成一条直线，最后运用最小二乘拟合法得到直线的斜率从而得到频偏估计。仿真表明本算法在没有先验知识的情况下可以对MPSK信号载频进行精确估计。     

多相码雷达信号调制方式识别的似然方法

研究了多相码雷达信号的识别算法,建立了基于似然函数的多相码信号分类准则,并给出具体的实现步骤.首先估计接收信号的载频、幅度和码元宽度;然后利用多相码信号的时宽和码元宽度已知的条件下可以确定相位调制规律的特点,构造本地参考信号;接着构造假设检验,把对数似然函数的输出与门限进行比较,如果输出大于且只大于某一种多相码信号的门限,则判接收信号为该多相码信号,否则判为未知信号.仿真表明该算法可以在低信噪比条件下对多相码信号进行识别.     

低重频雷达回波准最大似然速度估计

传统算法处理脉冲雷达的回波信号时,对于高速运动目标,往往会产生严重的速度模糊问题。对相参脉冲回波信号的距离 速度模糊函数进行分析,发现其盲速旁瓣在速度真值处达到最大值,在真值两侧的旁瓣对称逐渐减小。利用这个性质,提出了一种基于最大似然估计的速度粗估计算法,通过搜索盲速旁瓣的峰值位置,该位置对应的速度即为目标速度估计值。本方法利用少数脉冲回波,通过有限次数的计算,就能够得到具有一定精度的测速结果。仿真结果证明了本算法的有效性。     

多相码雷达信号调制方式识别

研究了基于多元信号假设检验的多相码雷达信号调制方式识别算法.首先对接收信号作傅里叶变换得到功率谱,然后对功率谱进行平滑,估计平滑之后功率谱的重心作为载频粗估计;接着进行相关运算把信号变换到基带,估计基带信号的码元宽度;由估计出的参数构造本地参考信号和相关接收机,最后运用最大似然准则对相关接收机的输出进行判决,选择最大输出所对应的参考信号作为接收信号的调制方式.仿真表明,本算法在低信噪比条件下具有良好的性能,-5dB时识别正确率达到99%.该方法计算量较小,适合于雷达电子对抗应用.