线性调频信号参数快速估计

线性调频(LFM)信号参数检测是对SAR对抗的一个重要问题，本文在对用Radon—Wigner变换、快速解线调和最大似然(ML)估计和分析LFM信号的基础上，给出一种消除ML估计带来旁瓣的方法，进一步提出了一种局部快速搜索的最大似然估计法，并用于LFM信号的起始频率和调频斜率等参数的估计。最后给出了三种快速算法的计算机模拟结果。     

一种线性调频信号参数估计实时系统的设计

首先简要分析了线性调频信号的特点和参数估计方法,提出了一种基于相关解调、STFT和最大似然估计的参数估计方法。该方法结合了各种方法的优点,在计算量小的情况下得到了比较高的估计精度,通过分析指出使用该方法设计的系统是在现有硬件条件下可实现的实时参数估计系统,并给出了该方法的具体步骤和方针结果。     

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。     

线性调频-伪码复合信号参数的快速估计

针对目前算法中线性调频-伪码( LFM-PRBC)复合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。该算法采用相关检测与解线调进行参数的估计。首先对信号进行平方以消除相位调制,然后由自相关的峰值距离估计出码元宽度,由互相关的正负恢复出编码规律,再根据延时直接对信号解线调,最终估计出调频斜率与起始频率。仿真结果表明,该算法在低信噪比( SNR)下具有较好的估计性能。     

线性调频连续波信号的周期分数阶Fourier变换检测与估计

分数阶Fourier变换(FRFT)对LFM信号具有最优检测能力,但对线性调频连续波(LFMCW)信号的检测与估计是次优的。由于LFMCW信号可视为LFM信号的周期拓展,基于FRFT对LFM信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种新的信号处理方法周期分数阶Fourier变换,以实现对LFMCW信号的检测和估计。周期分数阶Fourier变换的核函数可以与LFMCW信号实现最佳匹配,理论分析和仿真实验表明,随着观测时间的增加,可以实现对LFMCW信号的渐进最优估计,具有比FRFT更优的检测性能。     

一种LFM信号最大似然估计模型与参数估计快速算法

从最大似然估计模型入手,提出了一种适合在一般高斯噪声环境（包括色噪声）下LFM信号目标的参数估计模型和基于此估计模型的调频斜率和初始频率估计的快速算法。此方法获得了最大似然方法估计精度高的优点,且运算量比传统的最大似然方法大大降低。另外推导出了一般高斯环境下的LFM参数估计的CRB界,为一般高斯环境下的估计的参数的方差提供实际下界。     

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。     

多线性调频信号瞬时频率估计快速算法

对多线性调频信号的瞬时频率估计问题提出一种快速算法,该算法以特征子空间跟踪算法为基础,结合矩阵线性变换和多项式方程求根得到参数估计。该算法的优点是计算量小,其计算量仅与短时傅里叶变换相当;频率分辨力较高;多信号情况下不存在交叉项问题;当多个分量的功率差异达到14 d B时仍能有效估计瞬时频率。但是,由于采用了矩阵求逆的步骤,该算法在低信噪比环境下性能较差。仿真实验显示在信噪比不低于6 d B时,算法具有明显的优越性。     

线性调频信号时/频差估计算法

提出了一种新的快速估计线性调频信号时/频差的算法.该算法将抽取的自模糊函数与Radon变换结合估计线性调频信号的调频率, 通过分数阶傅里叶变换估计出模糊函数脊线与频率轴交点位置, 应用解调频沿脊线搜索模糊函数峰值.对于接收信号中存在多分量的情况, 根据其模糊函数脊线位置的不同, 该算法能够分辨各分量信号, 并分别精确估计出各分量的时/频差.由于只需一维搜索模糊函数峰值, 并可用快速傅里叶变换实现, 该算法大大减少了运算量.仿真实验表明, 随着信噪比的提高, 该算法估计的时/频差均方误差逐渐逼近克拉美-罗下界.     

大线性调频斜率的估计方法研究

离散多项式相位变换分析法是线性频率调制(LFM)信号参数估计方法中的常用方法,但其缺点是参数估计范围较小,不利于工程实现。文中以线性迭代预测(ILP)方法为基础,介绍了ILP方法的基本原理,提出了一种LFM信号参数估计范围的改进方法,给出了LFM信号参数估计范围改进的基本思想和实现步骤,该方法在保证估计精度的前提下能大大提高估计范围。最后仿真验证了该方法的有效性。     

部分样本雷达信号的参数估计

线性调频信号参数检测是SAR对抗的一个重要问题 ,其估计参数的方法有多种 ,但对于分析部分样本LFM信号而言 ,绝大多数估计方法的误差很大。在用快速相关解线调估计和分析部分样本LFM信号存有误差的基础上 ,提出了一种改进的快速相关解线调算法运用于部分样本LFM信号的起始频率和调频斜率参数的估计 ,减小了误差。最后对改进的算法进行了仿真 ,证实了改进后的有效性。     

基于RAT变换的多LFM信号检测及参数估计

研究了相关解线调技术,对其存在的不足进行了分析。比较了Wigner-Ville方法与模糊函数在分析LFM信号时的差别,通过对比提出了基于RAT变换和快速解线调技术的新算法,最后通过计算机仿真验证了该算法的有效性。此方法解决了相关解线调的不足,减小了RWT变换的运算量,同时解决了单纯RAT法只能估计调频斜率的问题。     

基于循环相关变换的多径调频信号参数估计方法

基于循环相关变换方法，提出了一种结合循环频率域的信号分离技术的多径条件下LFM信号参数估计方法。该方法首先利用信号循环频率域上的多径信号特征，估计出最强多径分量的特征参数，然后结合发射信号的先验知识重构该径信号，最后将其从观测信号中减去。这样逐次分离出各径信号，从而有效地抑制了强多径信号分量对弱多径信号分量的影响。文章最后进行了计算机仿真实验。     

伪码-线性调频复合信号参数估计理论性能分析

针对伪码-线性调频复合信号参数估计的理论性能评价问题,该文分析了分步估计方法对参数估计的影响,给出了较高信噪比时分步估计方法的理论近似性能;推导了高斯白噪声环境中伪码-线性调频信号参数无偏估计的修正克拉美-罗下限(MCRLB)的解析表达式。利用伪码序列的统计特征推导出起始频率、调制斜率、初始相位及码元宽度参数联合估计的修正Fisher信息矩阵,从而得到各参数估计的MCRLB。对结果进行了对比分析,并通过数值仿真实验,证明了该理论下限的有效性。     

基于周期Choi-Williams Hough变换的线性调频连续波信号参数估计算法

在采用联合CWH(Choi-Williams Hough)变换估计多周期线性调频连续波(LFMCW)信号的参数时,当观察时间大于一个周期时,输出信号的信噪比不再随时间的增加而增大,且时频图中会出现多个峰值干扰信号参数的估计。结合CWH对LFMCW 信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种基于周期CWH变换的多周期LFMCW信号的参数估计算法,给出了多周期LFMCW信号的PCWH变换公式;分析了PCWH输出信噪比与观测时间和观测样本信噪比的关系;分析了参数估计精度。最后,数值仿真验证了该算法的有效性,证明在对多周期LFMCW信号参数估计时,PCWH更优。     

一种快速估计二相编码信号参数的方法

由于二相编码信号的带宽与子脉冲带宽相近,利用信号的中心频率和带宽,可以获得类似于单个子脉冲的函数信号,该信号与二相编码信号作相关时,将分别出现极大值和极小值,这时的极小值反映了二相编码信号的相位跳变点;由于sinc函数的对称性,以上的过程相当于对二相编码信号进行频域加窗。利用这一特点,可以实现二相编码信号参数估计的快速算法,且算法简单有效,易于工程实现。仿真实验表明:在低信噪比情况下,算法可有效完成参数估计,其性能优于小波参数估计方法。     

基于Radon-Gabor变换的多分量LFM信号检测与参数估计

该文针对多分量线性调频(LFM)信号,首先提出一种新的变换RadonGabor变换;然后阐述了用RadonGabor变换对LFM信号进行检测和参数估计的基本原理,并结合逐次消去(Clean)技术提出了基于RadonGabor变换的多分量LFM信号检测和参数估计实用算法。计算机仿真结果表明了该算法的有效性。     

线性调频信号主瓣不展宽旁瓣抑制方法

以汉明窗为代表的加权方法在抑制线性调频信号的匹配滤波输出峰值旁瓣的同时展宽主瓣,致使距离分辨力下降。为兼顾旁瓣抑制和高距离分辨力的需求,该文提出一种新的主瓣不展宽旁瓣抑制方法。该方法首先将匹配滤波和加权处理的输出幅度进行归一化处理,然后逐点进行比较,再取各点对应的最小值作为最终的输出数据。该方法兼取了匹配滤波和加权处理的优点,其-3 dB主瓣展宽系数与匹配滤波相比仅为1,而旁瓣抑制性能和对应的加权处理相当。仿真结果和湖上试验验证了该方法的有效性。