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。     

改进的快速短时傅里叶变换算法在跳频信号分析中的应用

考虑到哈特莱变换对于实信号频谱分析的高效性，在分析哈特莱变换与傅里叶变换相互关系的基础上，给出了离散哈特莱变换（FHT）基2算法的推导，并将其计算量与FFT算法进行了比较，最后应用高效的离散哈特莱变换（FHT）基2算法对快速跳频信号进行了STFT时频分析。仿真结果表明该方法能够有效地分析随时间快速跳变的跳频信号。通过比较可以看出该算法运算量较小，可有效节约运算时间，适合于快速跳频信号的实时分析和跟踪干扰。     

频谱细化算法分析

介绍了当前广泛应用的ZFFT、FFT-FS和CZT三种频谱细化算法的原理,通过大量蒙特卡洛仿真计算归纳了各自的应用特点:ZFFT可以抑制频率间的干涉,对整周期采样信号分析精度高,否则误差较大;FFT-FS和CZT对单频信号分析精度高,不适用于密集多频信号的分析,但估计精度不受整周期采样的影响;从频率分辨率的角度对三种频谱细化算法的实质进行了分析比较:FFT-FS和CZT是一致的,都是在不增加数据长度的前提下,通过插值增加FFT的变换点数,提高计算分辨率,不能改善信号的频率分辨能力;ZFFT和DN点FFT变换是一致的,它并不能真正提高物理分辨率实现频谱细化的功能,只是一种节省运算量的快速算法,可以改善信号的频率分辨能力,但以增加数据长度为代价。     

基于频谱细化的窗谱拟合算法

毫米波调频系统在利用"差频-FFT"获取目标距离时,精度较低,改进的频谱细化技术——ZFFT细化倍数受采样数据量的限制,效果并不理想。为此,提出一种ZFFT窗谱拟合算法。该算法在采样数据一定的情况下,通过对差频信号进行加窗细化,再进行连续谱拟合估计,以减少细化倍数有限对频谱估计的影响。实测数据验证结果表明:相对于ZFFT,该算法克服了栅栏效应的影响,从而更好地提高了测距精度。     

线性调频连续波时频分析中的余弦变换方法

LFM/CW测距系统中利用傅里叶变换进行时频分析从而得到差频信号的频率,针对其测距分辨力不够高且运算量大、难于实现实时多距离分辨等问题,提出利用余弦变换进行时频分析的方法。利用余弦变换在处理零初始相位单频信号时具有高频率分辨力这一优点,将其应用于处理LFM/CW体制测距系统的差频信号从而提高测距分辨力。理论分析和仿真证实了在一定距离范围内,使用余弦变换处理差频信号可以得到近似正确的频谱,相比使用傅里叶变换时其测距分辨力提高了一倍。     

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。     

相位测频法在雷达脉冲载频提取中的应用

摘要：脉内载频特征是雷达被动信号分选的关键参数,为提高雷达信号载频特征提取精度,引入相位测频法。 利用希尔伯特变换将原始信号转换为复信号,进而求取各采样点对应的相位及瞬时频率,对各点瞬时频率取均值作 为信号载频特征。将相位测频法与傅里叶变换法、计数法进行了仿真对比,结果表明：相位测频法在低载频、短脉 宽的情况下测频精确度优于傅里叶变换法和计数法。因此相位测频法应用于雷达载频特征提取,能有效提高测频精 度和稳定性,为复杂背景下雷达被动信号分选与识别提供支持与保障。     

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。     

基于全相位傅里叶变换的多普勒信号频谱提取

针对截断效应和栅栏效应所带来的频谱泄露的问题,提出基于全相位快速傅里叶变换的多普勒信号频谱提取方法。该方法通过全相位快速傅里叶变换算法实时获取多普勒回波信号的幅度信息,进行幅度和频率的修正。理论和实测的多普勒信号仿真表明,相对于短时傅里叶变换,校正的全相位快速傅里叶变换算法提取的频谱更贴近理想多普勒信号频谱,其频谱幅度信息满足峰值识别的要求。     

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STFT的雷达脉内调制信号类型识别

针对雷达脉内调制信号特征分析中的信号特征提取和自动识别问题,文中提出了一种基于短时傅立叶变换(STFT)的雷达脉内调制信号类型自动识别算法.该算法是在获取信号时频变换规律的基础上,通过频率序列的均方差、序列的自相关,序列的直方图等信息提取了信号的相关特征参数,并利用这些参数的组合作为识别特征对信号类型进行了识别.然后对不同的信号利用该算法做了大量的仿真试验,结果表明该算法简单,运算量小,且对雷达脉内调制信号类型的正确识别率较高.此算法具有一定的实际应用价值.     

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。     

基于求导比值的调频连续波测距方法

调频连续波(FMCW)引信具有低截获概率、高测距精度的优点,成为无线电引信领域研究热点。传统FMCW引信多采用谐波定距法,该方法存在与调制频偏成反比的固有误差;而近距离调频雷达中使用的补零快速傅里叶变换（FFT）法等频域方法,运算量较大,在低成本、低功耗常规武器引信中实现存在难度。针对该问题提出一种基于求导比值的调频测距时域分析方法,在不提高调制频偏的条件下降低测距误差,实现高精度定距,同时该方法具有运算量小、实时性高的优点,适合常规武器引信上使用。     

调频引信的差频信号分析

用相位分析的方法对锯齿波调频引信的差频信号进行了详细分析,得出了差频信号的精确的时域表达式。并在此基础上得出了差频信号的付里哀变换式,进一步分析了差频信号的频谱分布规律。文中对目标运动对差频信号频谱分布规律的影响也进行了分析,确定了调频引信的工作体制,并说细论述了调频定距引信的工作原理。     

基于DSP的引信快速傅里叶信号处理器

针对傅里叶变换复杂,一般工程实现方式难以满足引信要求的问题,提出利用DSP数字信号处理技术完成引信快速傅里叶频谱分析的方法.基于DXP的引信快速傅里叶信号处理器以TI的TMS320C54xDSP芯片为核心,外围硬件设计包括模数转换电路、存储器接口、时钟电路等,软件设计采用汇编语言.整个处理器系统完全数字化,具有实时性好、体积小、受环境温度影响小、可靠性高的优点,完全能满足引信要求.     

基于FRFT的调频引信LFM干扰抑制改进方法

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)在抑制无线电引信LFM干扰时存在计算效率低、误差大的问题,提出了基于FRFT的调频引信LFM干扰抑制改进方法。该方法采用直接离散化算法计算FRFT,将FRFT计算转换为矩阵乘列向量的形式,并采用两级搜索法得到最佳变换阶数。仿真分析表明该方法可以减小运算量,提高信号的信干比,实现调频引信LFM干扰抑制。     

一种双调制率调频引信抗DRFM干扰方法

现代战场电磁环境日趋复杂,数字射频存储(DRFM)干扰对调频引信的战场生存能力构成了严重威胁。在分析DRFM干扰下调频引信失效机理的基础上,设计了以双调制频率随机跳变的三角波线性调频信号作为发射波形的调频引信抗DRFM干扰方法。理论分析了目标回波与DRFM干扰下中频输出信号特征差异,设计了基于快速傅里叶变换(FFT)的谐波时序检测算法判别目标,并完成了硬件实现。半实物仿真结果表明,该方法可以在精确定距的同时,提高调频引信抗DRFM干扰性能。