基于时频分析的伪码与线性调频复合体制侦察信号参数估计研究

研究了伪码-线性调频复合体制侦察信号识别的时频分析方法,推导了PRBC-LFM侦察信号的Wigner时频分布函数,通过对＝0 +Kt截面上WVD分析,从中提取了与载频、调频斜率和伪码参数(子脉冲宽度、编码位数、脉冲周期等)有关的特性,设计了参数估计方法,最后在高斯噪声环境下对分析的结果进行了仿真。结果表明该文提出的方法对PRBC-LFM信号的识别优于谱相关方法,而且应用不受调频带宽与伪码谱宽关系的限制。     

频率步进伪码-线性调频信号处理方法及成像

伪码-线性调频(PRBC-LFM)信号具有伪随机相位编码信号和线性调频信号的优点,是一种具有优良抗干扰性能和宽带特性的复合信号。提出一种针对宽带伪码-线性调频信号全去斜接收处理方法,能够实现在较低速率采样条件下完成对宽带伪码-线性调频信号的脉冲压缩。并结合频率步进技术,设计和实现了超大带宽的伪码-线性调频信号,对各子脉冲信号进行脉冲压缩后在频域进行相干合成,对合成得到的大带宽频谱进行逆傅里叶变换得到目标的高分辨力一维距离像。点目标一维距离像仿真和地面运动目标ISAR成像实验均验证了本方法的有效性。     

线性调频-伪码调相复合信号的伪码盲估计新算法

针对线性调频-伪码调相复合信号的伪码估计问题,提出一种基于离散多项式相位变换和频谱搬移的伪码盲估计新算法.首先采用平方法消去伪码的相位突变,然后利用离散多项式相位变换估计调频斜率,利用估计的高精度调频斜率重构二阶指数项,对原复合信号进行解线调,再对解线调后的信号取实部从而可得正弦载波与伪码调相的复合信号,采用频谱搬移的方法可恢复出原伪码序列.仿真结果表明,该算法在信噪比大于等于3dB时可正确估计出伪码,且性能随子脉冲个数的增加而改善,与FM-AM时频分析方法相比具有更好的估计效果.     

伪码-载波调频侦察信号识别的谱相关方法(Ⅱ)伪码-载波调频信号的调制识别和参数估计

研究了伪码-载波调频侦察信号识别的谱相关方法,具体针对伪随机二相编码(PRBC)信号及其与正弦调频和线性调频复合信号作了研究。通过3种复合信号循环谱截面谱相关特征的分析和提取,完成了调制类型的自动识别,估计了载频和载波调频参数,对伪随机码信号的各项参数进行了估计。分析了噪声环境和有限采集时间对参数估计的影响,最后对调制识别和参数估计进行仿真分析,表明了谱相关方法在伪码-载波调频信号识别中的优势。     

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FrFT的伪码-线性调频信号参数估计算法

伪码-线性调频(PRBC-LFM)信号是近些年来应用于低截获概率(LPI)雷达的一种常用复合调制信号。针对PRBC-LFM信号的特点提出了一种基于分数阶Fourier变换(FrFT)的参数估计算法,算法首先通过二维分数阶Fourier域峰值搜索找到最佳旋转角,估计调频斜率;然后对信号做相应阶数的FrFT,利用FrFT峰值点之间距离与调频信号参数的相互关系估计信号的调频带宽、起始频率、码元时宽、载波频率等参数;最后根据估计出的调频参数重构线性调频信号,与原信号每个码元共轭相乘去载波,通过对基带信号幅度符号的辨别识别出二相编码信号的编码规律。仿真实验表明,本文方法能在较低信噪比下实现PRBC-LFM信号参数有效估计。      

基于自适应窗长WD分析的伪码调相-载波调频复合引信信号的参数提取研究

该文研究了自适应窗长时频分析的理论及其实现方法,利用该方法对伪码体制复合引信信号进行脉冲内特征分析。这些信号具体包括伪码调相信号、伪码调相与正弦调频复合信号、伪码调相与线性调频复合信号。仿真结果表明,在信噪比为10dB时,利用自适应窗长时频分析技术,不但可以提取载频调制的特征信息,而且能够有效提取相位突变位置的特征信息。     

脉冲噪声下跳频信号时频图修正

为了在α稳定分布噪声的环境下获得清晰的跳频信号时频图,提出一种基于分数低阶SPWVD(Smoothed Pseudo Wigner-Vile Distribution)与形态学滤波相结合的跳频信号时频图修正算法。首先,根据接收到的多跳频信号建立跳频信号的模型和α稳定分布噪声模型;然后,采用低阶SPWVD变换抑制时频图中脉冲噪声;最后,根据形态学滤波处理方法对残留噪声进一步抑制进而得到清晰时频图。理论分析和仿真结果表明,所提算法在广义信噪比为-5 dB时仍可以得到清晰可靠的跳频信号时频图,并且基于时频图的参数估计性能优良。     

基于时频分析的跳频信号的参数盲估计方法

采用平滑伪Wigner—Ville分布（SPWVD）来估计跳频信号载波频率,提取频率脊线,对频率脊线进行一次小波变换来估计未知跳频信号的参数,该方法可以在不需要知道跳频信号任何先验参数的情况下,估计出信号的码元速率,载波频率改变时刻。对频率编码信号的WVD,PWVD和SPWVD结果作了比较,指出了SPWVD的优点,给出了基于时频分析跳频信号参数估计的具体算法步骤．计算机仿真表明该方法是行之有效的。     

基于广义矩形时频分布的跳频信号参数估计

能够有效地对接收到的跳频信号进行参数估计是干扰跳频通信的重要前提。由于广义矩形时频分布能够在有效抑制交叉干扰项的同时具有好的时频聚集性,提出了一种基于广义矩形时频分布的跳频信号参数盲估计算法。该算法能够在低信噪比条件下估计出跳频信号的跳频周期、跳变时刻和跳频频率。仿真结果表明,与基于平滑伪Wigner-Ville时频分布（SPWVD）估计跳频信号参数的算法进行比较,该算法提高了跳频信号参数估计的准确度和可靠性。     

Time-frequency analysis of HRV for patient with vasovagal syncope

Time-frequency analysis (TFA) is applied to the heart rate variability (HRV) signal for the purpose of observing the dynamical changes of spectral components. Smoothed-pseudo Wigner-Ville distribution (SPWVD) TFA was considered for processing the HRV signal. As a result, SPWVD TFA on HRV signals is shown to be a very effective method for analysing the power spectral density and for observing the time-varying components of HRV signals     

直扩信号PN码序列估计的神经网络方法

为了解决通信侦察中低信噪比下直扩信号PN码序列的盲估计问题,分析了神经网络算法。该算法基于直扩通信的基带信号模型,通过对输入信号的主分量进行分析和提取,获取神经网络学习后的突触权值,进而估计出PN码序列。理论分析与仿真数值结果都表明,该算法在较低信噪比背景环境中,能够准确地恢复出PN码序列。     

基于信道化谱增强的混合DS/FH扩频信号跳速估计

该方法首先利用非线性变换获得携带跳速信息的参考信号,并利用循环谱预估计该信号的频率集;在此基础上,提出一种新的信道化谱增强系统。该系统所具有的外在线性内在非线性(ELIN)特性能够在防止信号失真的前提下有效克服噪声及干扰对后续时频分析的影响;最后,通过SPWVD(平滑伪Wigner-Ville分布)实现精确的跳速估计。该算法无需信号的先验知识,并易于通信侦测接收机实现。仿真实验证明了该算法在低信噪比下对跳速估计的有效性。     

一种基于SPWVD-WVD的高质量时频分析方法及ISAR成像应用

交叉项干扰抑制与高时频聚集度是准确反应信号的时频分布特征的重要因素。传统的魏格纳-维尔分布(Wigner-Ville Distribution,WVD)算法虽能获得较高的时频分辨特征,但分析多成分信号时存在严重的交叉项干扰问题,限制了其实用性;而平滑伪魏格纳-维尔分布(Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution,SPWVD)算法虽在一定程度上抑制交叉项干扰,但降低了时频聚集度。为了解决上述问题,提出了基于SPWVD-WVD的时频分析方法。该方法利用SPWVD与WVD之间的滤波互消效应,将SPWVD二值化结果与WVD结果进行矩阵运算,最终得到高质量的时频分析结果。实验结果表明,所提出的算法能够有效去除多分量信号的交叉项干扰,提高信号分析结果的时频聚集度,还原多分量信号的真实时频分布。最后将该算法成功应用于逆合成孔径雷达成像中。     

基于时频分析的合成孔径激光雷达成像算法

建立了SAL回波信号模型,推导计算了微振动对SAL回波相位的影响。分别采用RD算法和基于SPWVD分布的时频成像算法对工作于机载正侧视条带模式的SAL系统进行数值仿真分析。结果表明,在SAL平台作平稳飞行时,采用RD算法可以清晰地对点目标进行成像;根据实际情况引入振动频率不超过500 Hz、振幅不超过0.2 mm的微振动参数,采用RD算法所得到图像的方位分辨率严重下降,采用基于SPWVD分布的时频成像算法可以有效消除振动引起的多普勒频移及其对成像的影响。     

基于综合时频分析的机动目标ISAR成像

传统的ISAR距离-多普勒成像算法基于目标平稳飞行假设。当目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。这时需要分距离单元进行时频分析,得到距离-瞬时多普勒图像。文中提出的综合平滑伪魏格纳分布克服了平滑伪魏格纳分布不能在时频分辨率和抑制交叉项两方面同时达到较好的缺点。最后以旁瓣电平、交叉项干扰抑制、方位分辨率损失等指标定量分析了两者的性能。仿真结果证实了文中方法在对机动目标成像中的优越性。     

雷达侦收自适应信号处理架构研究

针对复杂电磁环境中雷达侦察信号自适应处理的需求,对雷达信号侦察问题进行了建模与分析,讨论了若干可能的自适应侦察信号处理架构。在雷达侦察信号处理模块算法方面,研究了特征自适应检测与分析、信号自适应分选等处理架构,以提升低可识别信号的自适应处理能力;在侦察系统处理流程方面,研究了具有跟踪与预测能力的自适应处理架构,以增强对电磁环境态势的动态感知能力;在侦察系统与其他分系统协作层面,研究了基于雷达系统抗干扰需求和干扰机智能化干扰需求的自适应侦察协作架构,以提升电子战系统效能。该研究可为自适应雷达对抗处理研究提供有益思路。