基于欠采样的宽带线性调频信号参数估计

基于中国余数定理解频率模糊和解线调方法,提出一种无模糊欠采样的宽带线性调频信号的调频斜率和初始频率的估计算法.首先,欠采样宽带线性调频信号与其两路不同延迟共轭相乘,根据两路输出信号的单频特性,利用FFT、谱峰检测(PSD)和中国余数定理进行宽带线性调频信号的调制斜率无模糊估计;其次,根据估计的调制斜率数字合成无载波的线性调频信号对另外两路不同延迟的欠采样宽带线性调频信号解线调处理,利用类似方法进行宽带线性调频信号的初始频率无模糊估计.利用频谱细化技术,参数估计精度可进一步提高.计算机仿真证实了算法的有效性.     

基于Laguerre变换的宽带LFM信号频谱压缩数字接收方法

该文提出了一种新的宽带线性调频(LFM)信号频谱压缩数字接收方法。文中分析了Laguerre变换的频率卷绕特性以及对LFM信号的频谱压缩特性,利用数字域Laguerre变换构建可变压缩度的频谱压缩网络,使信号带宽始终处于接收机处理带宽以内,相应达到改变接收机带宽的目的,有利于减小后续基带信号处理的数据量。压缩信号可利用频谱恢复网络实现信号的重构,LFM信号的初始频率和调频斜率在频谱恢复后仍可较精确估计。仿真结果验证了方法的正确性和有效性。     

基于压缩感知的线性调频信号参数估计

提出一种基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论的线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号参数估计算法.考虑到LFM信号在最佳分数阶Fourier变换(Fractional Fourier Transform,FrFT)域中是稀疏信号,对变换阶次进行粗搜索与精搜索,利用CS恢复信号在各个阶次FrFT矩阵中的系数向量,通过二维搜索.得到最佳变换阶次,进而得到信号的调频斜率和起始频率.在窄带干扰条件下,将形态学成分分析应用于算法中,提高了算法的抗干扰性能.实验结果表明,在随机采样点数远低于奈奎斯特采样点数的情况下,该算法能够准确估计信号参数,并且对高斯白噪声和强窄带干扰不敏感.     

基于宽窄变换的宽带线性调频脉冲检测和估计

基于时域压缩宽窄变换,提出一种宽带线性调频脉冲的检测与参数估计方法,避免了对宽带信号采集的根本性困难,能在负信噪比条件下实现未知参数chirp脉冲信号的检测,通过分维搜索精确地估计出调制斜率、初始频率、脉冲宽度和到达时间.初步研究了该方法的多信号处理能力,采用了小运算量方法精确定位谱峰.仿真验证了其有效性.     

基于压缩感知的线性调频信号频率估计

基于压缩感知理论,测量了在不重构情况下线性调频信号的频率。算法根据信号的稀疏表示建立原子库,利用AIC(Analog-to-Information Conversion)技术完成对信号的压缩采样,在压缩域利用正交匹配追踪的算法进而优化重构稀疏系数,寻找出系数最大值所在的位置,而原子库中该位置原子的频率参量即为线性调频信号的频率参量。该方法在保证频率估计高成功率的前提下,大大减少了采样过程中的冗余和浪费,节省了存储空间,实验仿真验证表明该方法的可行性。     

基于多速率欠采样的超宽带LFM信号参数估计

针对基于多速率欠采样的超宽带LFM信号瞬时频率估计方法中,余数的很小测量误差将导致很大的测频误差问题,提出一种基于欠采样的超宽带LFM信号参数估计算法。该算法在多速率欠采样方法的基础上,对错误的瞬时频率估计值进行重估计,剔除大误差后通过线性拟合的方法可在-6 dB信噪比环境下稳定地对线性调频信号进行参数估计。计算机仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于二项分布改进的宽带压缩频谱检测方案

宽带压缩频谱检测存在依赖稀疏度先验信息和信号重构时延较高的问题.因此,本文提出了一种高效可靠的宽带压缩频谱检测方案.首先,推导出了基于二项分布精确置信区间改进的稀疏度估计模型.其次,利用稀疏度估计上下界改进了稀疏度自适应匹配追踪算法.最后,提出了一种宽带压缩频谱检测方案.仿真结果表明,本文所提出方法可以同时精确的估计信号稀疏度的上下界,提高了频谱检测的效率和可靠性,加快了算法的收敛速度.     

调频信号的发射与接收

调频即频率调制,它是指使高频载波的频率随调制信号而变化的调制方式。调频信号的频率在高频载波的基础上随调制信号而变化,但其振幅保持不变。调频信号波形如图1所示。     

宽带LFM实信号多通道低速采样参数估计

基于余数定理解频率模糊和解线调方法,提出一种在低速采样条件下针对宽带线性调频实信号的参数估计算法。单路欠采样信号与其延迟信号共轭相乘,根据输出信号的单频特性利用谱峰检测进行调制斜率的无模糊估计。通过合成无载波的线性调频信号对三路欠采样信号解线调处理,运用余数定理进行初始频率的无模糊估计。该算法稳定性好,精度高,易于在硬件上实现,具有实用价值。     

基于近似消息传递的超宽带压缩频谱感知方法

现有的宽带压缩频谱感知方法无法高效地处理高维信号。针对该情况,提出了一种改进的基于近似消息传递的超宽带压缩频谱感知方法。考虑在频谱感知时未知稀疏率和方差的先验信息,首先,设置稀疏率上界并估计出方差的先验参数;然后,利用广义近似消息传递算法得到稀疏向量中元素的估计值;最后,将稀疏向量较小值对应的频谱判决为频谱空洞。仿真结果表明,与已有方法相比,所提方法在处理中低维和高维问题时都具有较高的性能。     

基于匹配滤波和频带分割的超宽带信号脉冲压缩方法

在研究匹配滤波和重采样原理的基础上,利用频带分割和多通道综合技术实现超宽带信号的脉冲压缩。分析了几种窗函数对脉压结果的影响,讨论了算法具体实现中需要注意的问题。最后通过计算机仿真验证了算法的正确性和有效性。     

基于DAF的多分量LFM信号参数估计

提出了将多分量LFM信号先分离,然后利用离散模糊函数(DAF)估计各信号分量参数的新方法。该方法还结合了基于Chirp-Z变换的频谱细化算法和多时延处理方法,能在较少的运算量下,准确地估计出各分量信号的参数,同时避免了直接利用DAF方法对多分量LFM信号估计时交叉项的影响。仿真结果表明了该方法的有效性。     

宽带LFM信号距离像补偿技术研究

在以去斜方法进行脉冲压缩来获得目标一维距离像的雷达系统中，由于存在多种系统误差，使得脉冲压缩后的压缩脉冲旁瓣升高，主瓣展宽，影响了一维像的质量，因此，要获得满意的距离像需要对这些误差进行补偿，而有些误差具有移变性，增加了补偿的难度。文中以实验系统为背景，基于对系统误差测量数据的分析研究，表明采用分段补偿的办法可以克服非线性移变特性的影响，满足系统指标要求。     

基于瑞利多径衰落信道的信号包络频谱感知

为提高信号采样值之间的相关性和降低噪声对感知性能的影响,该文提出基于信号包络自相关矩阵的频谱感知算法。首先对采样信号等间隔时长截取,以相邻间隔的采样值计算信号自相关性,并构造出近似自相关矩阵。其次依据矩阵次对角线元素性质构造了统计量。分别计算了该统计量的检测概率分布函数与虚警概率分布函数,分析了频谱感知算法的检测性能,算法优化了信号相关性的计算,降低了噪声对感知性能的影响。最后通过仿真验证了不同参数对检测概率和虚警概率的影响,并提出了进一步提高检测性能的措施。

     

基于多分辨率信号分解的低轨通信卫星频谱感知

选择合适的频率分辨率进行能量检测是低轨卫星通信频谱感知的关键技术,分辨率过大会造成漏检,分辨率过小会增加计算量并且造成虚警。另外由于反向链路的感知数据需要发送到地面站进行综合判决,数据量越小越利于传输。为了提高检测精度和降低数据传输量,该文提出基于多分辨率信号分解技术的低轨通信卫星频谱感知,仿真结果表明:在反向感知数据传输中,利用多分辨率信号分解技术在大幅减少频谱感知数据量时,仍能良好保持谱密度函数的特征;在频谱空穴检测中,多分辨率信号分解技术与固定分辨率检测技术相比,大幅提高了空穴定位的收敛速度,同时减少了空穴数量的统计误差。     

彩条亮度信号频谱定量分析

根据实验对彩条亮度频宽进行了定量分析，通过计算，准确地论证了它仅占视频频带的极小部分，为开发利用这频带范围创造了有利条件。     

基于锁相跟踪技术的宽带线性调频产生方法研究

为满足脉冲压缩体制高分辨率雷达对宽带线性调频信号的需求,解决基于数模转换、压控振荡器、变频(或倍频)等传统技术产生方法带来的带宽有限、线性度差、新调制信号产生(杂散恶化)等问题,提出了一种新型的宽带线性调频信号的产生方法,并通过电路设计和实现验证了该调频源的性能指标。应用该方法研制的宽带线性调频源工作在C 波段,频率带宽优于2. 5 GHz,相对带宽优于46. 3%,调频源获得了8. 8×10-4 良好的频率线性度,同时该调频源具有小型化和低功耗特点。     

基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测

该文针对传统的基于二次时频分析和原子追踪匹配方法处理多分量LFM信号时存在的时频干扰和等振幅交叉分解等问题,提出了一种基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测方法,该方法采用多尺度的线调频基函数对多分量LFM信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量最大的基元函数组合,逐次获得信号包含的能量最大的LFM信号分量,从基元函数连接形成的频率曲线即可获得LFM信号分量瞬时频率的估计,再对分量瞬时频率求起始时间点的频率值和曲线斜率便可得到该LFM分量的中心频率及调频斜率,仿真试验表明该文方法能精确地提取等振幅多分量LFM信号的瞬时频率,并具有很强的抗噪声干扰能力。