广义S变换多分量LFM信号检测及参数估计

针对多分量线性调频信号(LFM)信号在低信噪比状况下信号检测出现漏检、参数估计精度不高等问题,提出在广义S变换(GST)基础上,进行奇异值分解(SVD)滤波的方法。在S变换基础上,导出了广义S变换及逆变换公式,对离散后得到的广义S变换矩阵进行奇异值求解,通过选取合适的奇异值个数,实现多分量信号时频滤波。仿真结果表明,该方法在低信噪比状况下能有效滤除噪声,避免因噪声或者各分量信号强弱相差较大而出现漏检现象,同时信号参数估计精度也得到了提高。     

脉冲噪声下基于Sigmoid的LFM信号参数估计

由于脉冲噪声具有的短时大幅值特性,使得基于高斯假设的信号参数估计方法无法在脉冲噪声环境下有效估计参数。针对此问题,利用α稳定分布模拟随机脉冲噪声,提出了一种基于Sigmoid-CFRFT的LFM信号参数估计方法。首先,建立了一种自适应Sigmoid函数,证明了信号经过此非线性变换后,信号的2阶矩由无界变为有界,且信号的相位信息保持不变。其次,将变换后的信号进行离散时间CFRFT,建立了数学优化模型,并使用水循环算法搜索最优值点。最后,利用了非标准SαS分布噪声的修正方法,分析了标准和非标准分布下参数估计的性能。仿真结果说明,所提方法不仅可以有效抑制脉冲噪声对LFM信号分数谱特征的影响,而且能够实现低信噪比信号参数的高精度估计。相比于现有的基于非线性变换的参数估计方法,本文方法具有更好的精度,稳定性和噪声鲁棒性。     

一种低信噪比线性调频脉冲信号参数提取方法

本文提出了一种低信噪比条件下的线性调频(LFM)脉冲信号参数提取的新方法.该方法通过自相关滤波提取出LFM脉冲信号的频域参数信息,根据频域参数信息,确定小波分解尺度数和信号采样频率,使对采样数据的小波分解结果中,信号的小波系数在最大尺度上占优.然后利用信号和噪声的小波系数模极大值在不同尺度间的传播特性,分尺度对小波系数进行非线性滤波,并进行信号重构,得到提高了信噪比的重构信号,从该信号中可以较好地检测出原LFM脉冲信号的时域信息.仿真实验表明,该方法能在信噪比低于0 dB时实现LFM脉冲信号时频参数提取.     

瞬时频率估计方法对比研究

在信号处理中,线性调频信号（linear frequency modulation,LFM）的参数估计是一类非常重要的问题。本文基于短时傅里叶变换（short-time fourier transform,STFT）、连续小波变换（continuous wavelet transform,CWT）和维格纳（wigner-ville distribution,WVD）分布等三种方法,对两种常用信号（单频信号和线性调频信号）的瞬时频率进行估计,并对其做出比较分析,CWT法适用于单频信号的瞬时频率估计,WVD法适用于调频信号的瞬时频率估计。针对这三种方法出现的边缘问题,用最小二乘法进行拟合,有效的得到解决。     

脉冲噪声下基于 NAT 函数的 LFM 信号多径时延估计

针对脉冲噪声环境下无法准确估计线性调频(LFM)信号多径时延的问题,分析非线性幅值变换法抑制脉冲噪声的原 理,设计了一种新的非线性幅值变换函数 P-NAT(piecewise-NAT)函数,证明了任意随机变量经该函数变换后存在有限二阶矩, 提出了基于 P-NAT 函数的 LFM 信号多径时延估计方法。 分别对发射信号和 P-NAT 函数变换后的含噪多径接收信号进行最佳 阶次 FRFT,根据 FRFT 域的峰值位置偏移量和时延的关系,实现 LFM 信号的多径时延估计。 仿真结果表明,该方法在广义信噪 比为 0 dB、噪声特征指数大于 0. 2 的情况下,时延估计归一化均方根误差小于 10 -4 ,适用于低信噪比和强脉冲噪声环境下的 LFM 信号多径时延估计。     

基于多信号分类法和普罗尼法的间谐波参数估计

提出了一种基于多信号分类法(Multiple Signal Classification,MUSIC)和普罗尼法(Prony)的间谐波参数估计方法,首先通过在MUSIC功率谱曲线中设置阈值来估计信号中的谐波和间谐波频率,然后根据估计出的频率利用Prony法中的最小二乘法来估计其幅值和相位.仿真和实测信号分析结果表明,该间谐波参数估计方法在低噪声水平下可检测到整数次谐波附近的间谐波,且估计出的谐波和间谐波参数精度较高,能满足实际电网信号测试精度的要求.     

一种多分量线性调频辐射源信号分析方法

为实现对多分量线性调频辐射源信号的有效检测和识别,提出一种基于独立分量分析(ICA)联合Wigner-Hough时频分析的多分量线性调频辐射源信号分析方法.该方法采用先时域分离再时频分析的思想,在低信噪比情况下,克服了Wigner-Hough变换对多分量线性调频(LFM)信号特征提取受噪声困扰的问题.仿真结果表明,提出...     

基于FRFT的雷达/电子战一体化系统干扰抑制方法

为改善基于噪声-线性频率调制(NLFM)一体化波形的雷达/电子战一体化系统在线性调频(LFM)信号干扰环境下的目标探测能力,提出了采用分数阶Fourier变换(FRFT)抑制LFM信号干扰的方法.分析了NLFM信号和LFM信号在分数阶Fourier域时频聚集性的差别,研究了干扰滤波器的实现方法,比较了不同干扰抑制滤波器的性能差异.仿真结果表明,自适应加权阈值限幅滤波可有效改善一体化系统接收机的输出信干比,且受线性调频斜率测量误差的影响较小.     

基于 FRFT-TFDR 的语音通信双绞线故障检测研究

语音通信双绞线故障点定位对断路、短路故障检测,以及防止机密信息窃听等具有重要意义。在基于时域反射法(TDR)和扩频时域反射法(SSTDR)的语音通信双绞线故障检测与定位中,由于双绞线的低频传输特性,反射信号衰减严重,无法实现远距离故障点定位。针对这一问题,提出了基于分数阶傅里叶变换的时频域反射法(FRFT-TFDR)。首先使用线性调频信号(LFM)作为检测信号,接着对接收信号加窗以提高信号的分辨力,然后进行分数阶傅里叶变换将接收信号变换到分数域,最后通过分析入射信号和反射信号谱峰值在u域内的位置差,并将其转换到时域内,从而定位故障位置。经实验验证,该方法可有效定位出不同断路故障点,实测时在1 557 m处的定位误差小于7%,满足语音通信双绞线远程故障检测需求。     

低信噪比下线性调频信号的检测和高精度参数估计

Radon-Ambiguity变换(RAT)在低信噪比(SNR)下对线性能调频信号具有良好的检测和参数估计性能.RAT仅需一维搜索,比Radon-Wigner变换具有更高的运算效率.为了实现高精度参数估计缩小搜索步长而仍采用直接搜索时,运算量仍然比较大.本文提出了高效的RAT二次搜索方案来解决这个问题.该方法有2个步骤,在检测阶段,通过RAT分辨率公式求出保证最大检测概率的最大搜索步长;在估计阶段,通过Cramer-Rao界求出保证估计精度的最大搜索步长,该方法能大大减少RAT的计算量.新方法的性能为蒙特卡洛仿真所证实.     

一种基于压缩感知的宽带SAR信号侦察方法

针对SAR信号侦察中大带宽带来的高采样率和大数据量问题,将压缩感知理论应用到SAR最常用的线性调频信号频率估计中。根据LFM信号参数可稀疏特性构建了过完备冗余字典,在压缩域利用正交匹配追踪算法进行频率估计。在获得信号频率参数高精度估计的同时,大大减少了采样率以及数据量。仿真实验证明了该方法用于宽带SAR信号侦察的可行性和有效性,特别在多信源、低采样数以及低信噪比情况下仍具有较高的估计精度。     

基于Chirp-Fourier 变换的LFM信号的参数估计

本文从匹配Fourier变换的角度给出了chirp-Fourier变换的定义、意义和离散实现。分析表明，LFM信号的Chirp-Fourier变换的峰值对应的坐标即为其初始频率和调频斜率，所以应用Chip-Fourier变换可以估计LFM信号的参数。仿真试验表明，应用Chirp-Fourier变换不但可以有效地估计LFM信号的参数，而且有很好的抗噪声干扰能力。     

频控阵雷达多路相参信号源的设计与实现

针对频控阵雷达高相参精度、低复杂度、小型化的设计需求,提出了一种基于FPGA和射频捷变收发器的多路相参信号源设计方案。利用多片射频捷变收发器产生8路基带同步信号,采用将一路发射信号回接到各接收通路的一发多收自校准方式,并运用基于1 bit量化检测校正相位模糊的方法,对多路信号的相位进行检测和调整,实现多路射频信号的无相位模糊相参发射。该信号源设计方案实现复杂度低,占用资源少,可输出多路500 MHz^6 GHz相参的LFM射频信号。     

基于小波变换的局部放电软阈值消噪方法研究

在阐述小波变换原理的基础上介绍了两种局部放电检测的软阈值去噪方法:即Stein无偏风险阈值法和平均阈值法,并利用MATLAB对加入白噪声的局部放电信号模型进行仿真研究。结果表明,Stein无偏风险阈值法对单指数振荡局部放电模型消噪效果好,但是对于其它3种局放模型波形失真严重,滤噪效果较差;利用平均阈值法能更好地实现从白噪声干扰中提取原信号。     

线性调频信号在水声通信中的应用

针对现代水声通信中由水声多经引起的码间串扰问题,研究了线性调频信号调制手段在频域里分离水声多径信号的方法,从公式推导和误码率两方面对线性调频信号调制的性能进行了分析,并给出了该方法的实验仿真。实际仿真结果表明,利用线性调频信号进行调制可以分离水声多径信号,有效抑制码间串扰,提高通信质量,是水声通信中解决多经串扰的一种实用方法。