LFM信号参数估计的DAF插值算法

为实现LFM信号起始频率和调频斜率的高精度参数估计,对基于离散模糊函数的DAF算法进行了研究。该算法具有计算量小的优点但估计精度受到采样频率和采样点数的限制。针对此问题,提出了一种可提高参数估计精度的DAF插值方法:首先利用DAF将LFM信号转换为正弦信号,分别通过两次FFT并进行峰值搜索得到起始频率和调频斜率的粗估计值,然后基于Rife插值利用最大谱线和次大谱线进行修正得到预估计值,再利用两次单点DFT的频谱细化技术得到该值两侧相邻0.5个量化频率点处的谱线,最后重新进行插值计算。该算法突破了频谱离散化带来的频率分辨率限制,在增加运算量较少的情况下,提高了参数估计的精度。仿真实验结果验证了算法的有效性。      

一种低副瓣高分辨卷积型数字脉冲压缩方法

在脉冲雷达系统中,为了增大雷达探测距离,发射宽的脉冲信号。而宽脉冲会带来雷达距离分辨力下降,使得较近的目标无法分离。为此,采用脉冲压缩技术实现对目标的分辨。在现代雷达系统中通过DSP进行数字脉冲压缩处理,其优点是容易通过算法的改进得到较好的目标识别性能。本文研究脉冲雷达的卷积型数字脉压方法,通过对窗函数频谱和加窗脉压效果关系和不同窗对脉压后的主副瓣影响的研究,提出了一种改进的低副瓣高分辨的数字脉冲压缩方法,其基本原理是:运用频谱主副瓣比较大的窗函数和频谱主瓣较窄的窗函数分别对参考信号进行加窗,利用切趾技术将加窗脉冲压缩后的信号进行最小值处理。实验结果表明了该方法的有效性。     

变速目标的光子回波外差信号处理方法研究

变速运动目标的中频信号特征频谱具有连续集中的多频分量，且具有一定的多普勒展宽，在背景噪声和暗计数的影响下，光子回波外差信号的信噪比较低时，使用传统的信号处理方法得到的中频信号频谱以及时频分析特性效果较差。为提高信噪比，本文提出了将稀疏度自适应压缩感知和密度聚类相结合的信号处理方法，并采用该方法对变速目标的光子回波外差信号进行处理。该信号处理方法解决了变速目标频谱稀疏度K无法提前确定的问题，而且只需要较少的观测数据就可以重构信噪比较高的中频频谱。此外，该方法结合密度聚类算法对中频频谱进行了第二重去噪，大幅度减少了噪声分量。研究结果表明，该信号处理方法能够将信噪比提高一定幅度且多普勒展宽精度误差在10%以内，可以得到较为完整的重构中频信号频谱，同时较好地解决了信号时频分辨率较差的问题以及单光子探测等间隔时间序列造成的时频图中的倍频现象，得到了更好的时频特性描述。     

频谱分析仪的数字中频设计方案

为了提高频谱分析仪的频率分辨率,同时降低模拟中频、视频电路组件的生产难度,现代频谱分析仪大多采用数字中频技术,利用模数转换器把模拟中频信号转换为数字信号,经过数字下变频、数字滤波、数字检波或快速傅里叶变换运算后得到射频信号的幅度和频率信息,再经过视频滤波处理后得到清晰的信号频谱.文中论述的信号处理方案实现了频谱的数字分析,在实际应用中验证了其指标的稳定.     

基于频谱幅度起伏特性的微弱信号检测方法研究

该文将非线性后置处理思想引入至最小方差无失真响应(MVDR)的空间能量谱计算中,并给出其实现方法,即最终空间能量谱通过将各窄带阵列输出结果取倒数并求和得到,它不需要阵列噪声和目标信号的任何先验信息,只要阵列噪声的频谱在频段间的幅度起伏大于目标信号的频谱幅度起伏,该方法就能取得较常规处理方法更好的信号检测性能。根据最优信号检测理论,初步验证了非线性后置处理方法的性能,并利用仿真和实际数据进一步检验了其有效性,分析结果表明:非线性后置处理方法的处理增益较常规方法提高约3.5dB-4dB。     

非均匀采样信号重构技术及其在PD雷达HPRF信号处理中的应用

提出了将信号重构技术应用于ＰＤ雷达非均匀采样序列的信号处理方法进行了计算机仿真，结果表明其多普勒信号频谱的主副瓣比比直接采用常规补零后进行频谱分析的方法有明显提高。     

一种新的脉冲重复频率估计方法

介绍了一种新的基于频谱分析的脉冲重复频率估计方法，该算法先对雷达侦察信号TOA序列插值，然后采样进行FFT计算得到频谱，最后对其频谱进行加权等处理得到PRF估计值。并分析了该算法的采样点数和频率分辨率之间的关系。通过在各种信号环境下与直方图统计法及PRI变换法仿真结果比较，证明该算法原理简单、实用，能适用于各种复杂信号环境。     

基于相参频谱合成技术的步进频信号处理

调频步进信号指的是采用线性调频信号取代简单脉冲,作为步进频信号子脉冲的信号形式。采用基于相参频谱合成技术的步进频信号处理方法,解决传统步进频信号处理方法距离模糊严重、易于产生伪峰的问题。理论分析和仿真结果表明,只要参数设计合理,该方法能够有效实现步进频信号的子脉冲合成,得到可靠的高分辨距离信息。     

基于JEM效应的一种雷达目标识别方法

根据ＪＥＭ（喷气发动机调制）效应和雷达目标回波谱经特点,本文提出了一种雷达目标识别方法。此方法是利用小波变换,得到雷达目标回波信号的频率调频指数,对信号进行相位补偿,然后滤掉信号中的机身频谱和多普勒频谱,再进行相位补偿,用ＦＦＴ（快速傅立叶变换）就可以得到目标的调制谱,由此实现目标识别。由实测数据进行分机处理,证明利用目标的调制谱识别目标,认识效果很好。     

滑动DFT在宽带数字接收机中的应用

提出了一种基于滑动DFF的数字信道化接收机的结构设计。滑动DFF算法利用前一组DFF结果仅需少量运算即可得到新一组值，因此可以达到较高的运算速度，并节省运算单元，易于硬件实现。在DFF后增加了频域卷积，以减小频谱泄漏的影响。该接收机方案基于时频分析的思路，对各信道输出数据进行聚类处理，以实现对宽带信号的截获，仿真结果验证了该结构的有效性。     

采用多普勒雷达的目标识别处理

多普勒雷达能够测量移动目标的位置和速度，但只用其信息很难进行目标识别，通常，目前识别是把多普勒雷达接收到的信号变换成可听频段，人从其声音或频谱图中进行识别，但是，此方法识别的结果是依靠人类的经验及技术，很难得到稳定的结果，本论文研究了将目标识别自动化以及获得稳定的识别结构的处理方法。识别处理中，重要的是对作为识别对象的目标的固有特性提取，由于用多普勒雷达接收到的目标固有的特性，是具有目标的速度分布，所以，能够从频谱及频谱图中提取，频谱是目标速度变化和速度分布变化，而频谱图不用目标速度就能提取速度分布，文中建议根据此频谱图的特性，利用多普勒雷达进行目标识别处理这一方法。     

一种改进的天波雷达海杂波循环对消算法

在天波超视距雷达中,舰船等慢速目标的频谱通常靠近强大的海杂波谱,检测难度大,在短相干积累条件下,回波频谱的多普勒分辨率降低,进一步增加了目标检测难度。目前的海杂波抑制方法主要是循环对消法,但是传统的循环对消方法仅通过傅里叶变换后最大谱线来估计频率,频率估计精度不高,杂波残留严重,而且容易将目标信号也对消掉。针对该问题,提出了一种改进的循环对消算法,该算法中,首先给出了短相干积累下海杂波频率的高精度估计算法,利用最大的3根谱线进行插值来对粗估计得到的频率进行校正,从而精确估计海杂波频率,在此基础上估计时域的海杂波信号;为了避免将目标信号也对消掉,进一步给出了海杂波的频率界限,只在杂波界限内进行海杂波循环对消;与传统算法相比,所提算法能够对海杂波参数进行高精度估计,从而减少了对消过程中剩余杂波的能量,有利于舰船目标的峰值显露,而且杂波频率界限的使用能够避免将目标信号对消掉,提高了目标的检测效能。仿真和实测数据处理结果均表明,与传统循环对消法相比,所提算法能用更少的对消次数凸显出舰船目标,而且残留杂波能量更低。     

Dechirp及频谱分析技术的目标分辨率分析

Dechirp（去调频）及频谱分析是大带宽线性调频信号的一种常用处理方式，在高分辨率雷达，如合成孔径雷达和逆合成孔径雷达中得到的广泛应用。Dechirp处理的一个优点是可以降低输入信号的带宽，从而减小了接收机中A/D变换器的变换速度上的压力。本文的目的是分析、研究经Dechirp及频谱分析而得到的两点目标间的分辨率与匹配滤波得到的两点目标间的分辨率之间的关系；说明了从时域上看，如何从概念上理解在时宽一定的条件下，调频率越大，经Dechirp及谱分析处理后的目标间分辨率也越高。文中还通过仿真说明了Dechirp及频谱分析技术的目标分辨特性。     

一种基于随机共振的PD雷达小目标检测方法

当导弹处于低空尾追攻击时,实现强副瓣杂波中弱小雷达目标检测给弹载雷达信号处理提出了一定挑战。为改善信杂比、提高检测性能,引入近年发展起来的随机共振技术。文中在介绍随机共振原理并分析脉冲多普勒雷达回波频谱特性的基础上,提出了基于随机共振原理的脉冲多普勒雷达弱小目标检测方法,并给出了检测算法流程,进而在理论上分析了该算法的检测性能。仿真实验表明,该算法有效提高了信杂比,对于脉冲多普勒体制下的弱小目标信号检测有显著效果。     

ISAR目标中频回波模拟器设计

介绍了一种ISAR目标中频回波模拟器的设计实现方法：首先以固定点目标为例，分析了ISAR目标的中频回波信号特点；然后根据信号特点，介绍了基于AD9857正交数字上变频器的中频回波信号产生技术；最后给出了信号模拟中相参性问题的解决方法。经过实践证明，该模拟器产生的信号相位稳定，频谱纯度高，并具有复杂波形生成的能力。该模拟器已经成功地在某型高分辨率空间目标跟踪探测雷达的研制过程中得到应用。     

连续波雷达中对较大加速度的一种估计方法

在连续波雷达信号事后处理过程中,当目标的加速度比较大、信噪比又比较低时,各种算法很难处理出正确的结果。而目标的径向加速度是一个非常关键的参数。对它的成功的估计是后续处理中得到目标速度与距离的一个重要前提。本文针对这种情况,对连续波雷达回波频谱幅度产生原因进行分析,提出了二次曲线拟合频谱幅度来估计加速度的方法。仿真证明该方法的有效性。     

应用语音信号辅助“数字信号处理”课程教学

本文针对“数字信号处理”课程的特点,提出在该课程教学中引入实际的语音信号分析来辅助教学的思路.以语音信号为例,应用Matlab软件,对序列的运算、频谱分析和滤波器设计等重要知识点进行了仿真实现,并给出了仿真结果.通过运用所学知识对实际语音信号进行处理,可以加深学生对所学知识的理解,激发他们对课程的学习兴趣,从而有效地提高了课堂教学的效率.     

基于频谱对称性的GNSS频率抗干扰算法

传统的卫星导航信号频域抗干扰技术在接收信号的频域将干扰信号的谱线进行抑制从而达到抗干扰的目的,但在抑制干扰的同时抑制了部分信号,造成信号能量的损失。提出一种利用卫星导航信号频谱对称性的频域抗干扰算法,该方法利用卫星导航信号在频谱上的冗余性,在进行干扰谱线抑制的过程中利用与之对称未被干扰的谱线进行恢复,即可得到完整的信号频谱。分析北斗B3频点民码仿真数据表明：当干扰信号的频谱出现在中心频点的一侧时,该方法对干扰信号的带宽不敏感,即使干扰信号的频谱占到了信号频谱的一半,其输出信号的能量仍能保持稳定;与传统的方法相比,在进行干扰谱线抑制的过程中减小了信号能量的损失。仿真实验表明,在典型场景下,提出的方法与传统的置零法相比,载噪比提升约1 dB。     

基于离散系统模型的系统辨识技术研究

系统传递函数是系统模型的数学形式,广泛地应用于自动控制领域。但由于通过数学建模的形式得到的系统传递函数多与实际情况不符,因此在多数工程中极少运用。通过已知输入信号与输出信号的采样结果,利用矩阵运算与系统辨识技术,客观地求出了系统真实的传递函数并利用Matlab仿真对其进行了验证。经过大量的实践,该技术现已成功应用于实际工程之中。     

机载毫米波脉冲多普勒雷达旋翼目标识别技术研究

旋翼目标是机载毫米波脉冲多普勒雷达低空与地面目标中的首要识别对象,由于其回波频谱展宽与波长成近似反比关系,使其在毫米波段呈现低信杂比、弱特征现象。本文首先在分析毫米波雷达旋翼目标特性的基础上,针对旋翼识别难题,对雷达系统前端的波束驻留时间、脉冲重复周期、杂波抑制性能、相参积累脉冲数、频综器相位噪声谱密度等参数设计提出了新的要求;之后,设计了专用目标识别软件平台,并给出了面向工程应用的专用目标识别软件总体结构,提出了利用噪声归一化的频谱数据预处理技术、识别结果积累策略以及多普勒频谱层析图分析等信号处理方法;最后,利用实测数据提取特定的特征对目标进行识别分类,并对部分中间结果进行了详细分析,实验结果验证了本文方法的有效性,对旋翼和固定翼目标具有良好的分类识别性能。