新截获模型下的对称三角LFMCW信号的检测与参数估计

针对现有参数估计方法需要以信号的调频周期起点为截获时间起点的假设,结合“连续波”信号的特点和电子侦察的实际,建立新的对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号截获模型,提出了一种STLFMCW信号检测与参数估计方法.该方法在分析多周期STLFMCW信号模糊函数的基础上,利用Radon-Ambiguity变换(RAT)估计信号的调频斜率并确定分数阶傅里叶变换(FRFT)的最优阶数,根据截获模型下信号新的时间频率关系,再通过相应阶数上FRFT估计调制周期、调制带宽和载频.与现有方法相比,该方法克服了对信号截获时间起点限制,只需截获信号包含至少两个完整的正调频部分或负调频部分就可估计出信号的各个参数.蒙特卡罗仿真实验表明,本文的参数估计方法在低信噪比下具有很好的鲁棒性.     

基于FRFT的对称三角LFMCW信号检测与参数估计

对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号是一种典型的低截获概率雷达信号。该文通过分析STLFMCW信号在分数阶Fourier变换(FRFT)域的频谱分布特征,发现STLFMCW信号包含的各段LFM信号在其对应的最佳FRFT域内具有很好的能量聚集性;各段LFM信号在频域内会完全重叠,叠加的频谱幅度较高,在低信噪比条件下,严重影响STLFMCW信号的检测与参数估计。因此,利用FRFT检测STLFMCW信号时,必须克服该问题。该文提出一种FRFT与聚类分析相结合的STLFMCW信号检测与参数估计方法。该算法解决了由STLFMCW信号的频谱叠加给信号检测带来的问题,而且,克服了信号尖峰的高度必须高于噪声幅度的限制,在低信噪比条件下具有较好的检测效果。最后,仿真验证了该方法的有效性。     

低信噪比下对称三角线性调频信号参数估计

低截获概率雷达的广泛应用导致电子侦察系统截获到的雷达信号大多处于低信噪比环境中。针对目前雷达信号参数估计算法在此环境中性能急剧下降,甚至失效的问题,提出一种基于多相滤波器组和高阶累积量联合处理的对称三角线性调频连续波信号参数估计算法。该算法利用多相滤波器组实现信号在频域上的快速均匀划分,对输出的每个子带信号进行三阶累积量对角切片的短时估计,有效抑制了高斯噪声的干扰,并经过包络检波后得到信号完整的时频矩阵,通过对时频图像进行Radon变换得到信号带宽、周期以及调频斜率的估计,频率曲线的提取得到信号起止频率的估计。仿真结果表明:方法在信噪比大于-12dB时的估计正确率较高。     

基于包络补偿的对称三角线性调频连续波雷达多目标参数估计方法

多目标参数估计是对称三角线性调频连续波(STLFMCW)雷达运动目标检测中的一个难题.文章提出了一种利用包络走动现象来实现多目标参数估计的方法.首先建立了多目标的运动模型,通过分析目标的回波信号,推导得出了引起包络走动的误差因子;其次,通过正、负调频峰值配对得到了包含目标速度信息的速度矩阵,利用速度矩阵中的速度对回波信号进行包络补偿,并将补偿后的峰值进行重新配对,得到了模糊目标信息;最后通过剔除虚假目标,获得了准确的目标信息.仿真实验验证了所提方法的准确性和有效性.     

线性调频连续波信号参数估计算法

提出了一种线性调频连续波信号参数估计算法。利用短时傅里叶变换得到信号的时频变化曲线,根据时频曲线的周期特性对它进行频谱分析,找出信号参数与相关谱线的位置、幅度之间的关系,从而估计出信号的主要参数。仿真结果表明,文中提出的算法能够精确估计出线性调频连续波信号的参数,在信噪比大于-8 dB的情况下性能稳定,具有很好的估计精度。     

对称三角线性调频连续波信号模糊函数分析

本文从对称三角线性调频连续波雷达体制的特点出发,导出了对称三角线性调频连续波信号模糊函数,分析了它的特点;阐明了它与单斜率线性调频连续波信号和脉冲LFM信号模糊函数的区别;从模糊函数的角度分析说明了采用对称三角线性调频连续波信号相对于单斜率线性调频连续波信号可以大大提高目标的分辨力,并能消除多目标环境中运动目标的距离速度耦合现象.     

线性调频连续波信号的检测和参数估计

针对长时间积累较难在线性调频连续波信号的检测和参数估计中应用的问题,该文提出一种联合变窗长相干平均法与循环平稳法的线性调频连续波信号检测与参数估计算法。首先基于分段相干的思想采用变窗长相干平均法提高信噪比的增益,然后利用循环平稳法完成信号的检测和参数估计。该算法以较低计算复杂度实现信号的长时间积累,并且解决了起始时间给信号检测和参数估计带来的问题,在低信噪比条件下具有较好的估计性能。仿真结果验证了方法的有效性。     

基于GSFrFT的STLFMCW信号参数估计

结合低截获概率雷达中常用的对称三角线性调频连续波信号(STLFMCW)的特点,提出了基于高斯短时分数阶傅里叶变换(GSFrFT)的STLFMCW信号参数估计算法.该算法首先在分数阶域二维时频面内搜索最佳旋转角,确定FrFT阶数,接着做信号的GSFrFT,然后在分数阶域表示出信号的时频关系,最后通过高斯窗长的调整实现信号参数的有效估计.仿真结果表明,该算法能在较低信噪比下精确估计信号参数.     

线性调频连续波雷达信号的参数估计

根据线性调频连续波（LFMCW）信号的周期特点,提出累积Wigner-Hough变换（CWHT）进行LFMCW信号的参数估计。首先分析了自相关函数的特点,通过搜索自相关函数的峰值,实现了信号调制周期的估计。然后根据调制周期将信号分段,进行CWHT。通过CWHT峰值和起始时间的搜索,最终估计出信号的调频斜率与起始频率。理论推导了CWHT的信噪比（SNR）公式,并分析了相关计算。该算法不仅减小了时频交叉项的影响,而且降低了计算的复杂度。同时由于进行了多个周期的非相干累积,提高了该算法的抗噪性能。仿真结果验证了本文算法在低SNR下具有较好的参数估计性能。      

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.     

低信噪比下线性调频连续波信号的参数估计

针对长时间积累较难在线性调频连续波信号的检测和参数估计中应用的问题,提出一种联合帧间相关法与循环平稳法的线性调频连续波信号检测与参数估计算法. 利用帧间相关法实现信号的检测和周期的精确估计,利用循环平稳法完成信号相位参数的估计. 该算法以较低计算复杂度实现信号的长时间积累,解决了起始时间给信号检测和参数估计带来的问题,在低信噪比条件下具有较好的估计性能. 仿真结果验证了方法的有效性.     

Fast detection and parameter estimation for polyphase-code radar signal

The detection and parameter estimation for polyphase-code radar signal are analysed in this article. In view of the fact that traditional algorithms of signal detection and parameter estimation have enormous computational complexity, a joint fast algorithm employed fractional operation is proposed to detect the polyphase-code radar signal and estimate its modulation parameter. The proposed algorithm firstly detects the signal and estimates the sweep rate with the detection statistics derived from fractional autocorrelation. Then proposed algorithm achieves the estimation of other modulation parameters by using fractional Fourier transform (FrFT). Simulation results have verified the effectiveness of the proposed algorithm. Compared with traditional algorithms, proposed algorithm has identical performance of detection and parameter estimation, but can remarkably reduce computational cost. The proposed algorithm is suitable for the application of practical equipment.     

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。     

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.     

基于Ozaktas算法的LFM信号参数估计误差分析

Ozaktas算法因其运算复杂度低、精度高、提出时间早而成为目前对LFM信号进行处理时最为常用的离散分数阶Fourier变换算法,但其附加的量纲归一化对LFM信号参数估计存在影响。为此,在对LFM信号参数估计建模基础上,分析了基于Ozaktas算法的参数估计二维离散网格效应,并进一步得到了影响初始频率和调频率估计精度的因素。可以发现:在满足采样定理条件下,基于Ozaktas算法的LFM信号参数估计能保持较好的估计精度,且在一定程度上可以通过增大采样频率或减小采样时长来进一步提高估计精度。最后,通过仿真分析验证了上述理论推导的正确性。     

一种改进的跳频信号参数估计方法

针对在跳频信号跳变时刻和跳变频率估计方面实时性和估计精度无法同时兼顾的问题,提出了一种基于短时傅立叶变换(STFT)和多重信号分类(MUSIC)算法的跳频信号参数估计方法。在建立跳频信号数学模型的基础上,利用STFT选取较大时间窗对整个信号在时域进行粗搜索,生成时频谱图,提取时频脊线从而获得跳变时刻,然后选取较小时间窗在已知跳变时间段利用STFT进行跳变时刻的细估计,并利用MUSIC算法进行频率的精确估计。该方法利用STFT的二次估计,减少了MUSIC搜索范围,从而降低了时间开销。仿真表明该算法的跳变时刻频率估计精度高,实时性能满足参数测量需求。     

一种扫频干扰信号参数估计方法

现代的干扰信号越来越多的采用复杂的信号波形和调制样式,为了解决对干扰信号时频分析中出现的时间分辨率和频率分辨率无法兼顾的问题,得到更加清晰明确的时频关系图,本文提出了基于平滑伪 Wigner-Ville分布（SPWVD）的时频分析方法,并通过对干扰信号的分析处理结果验证了该方法的有效性。     

基于AR功率谱和ZAM变换的FSK-BPSK复合信号参数估计

为了解决频率编码-二相编码(FSK-BPSK)复合调制信号参数估计精度低的问题,提出利用自回归(AR)模型功率谱估计联合ZAM(Zhao,Atlas,and Marks)变换的方法.首先,利用AR模型功率谱估计方法对信号相位不敏感的特点,对FSK-BPSK复合调制信号的跳频分量数以及跳频码元序列进行估计;然后,利用ZAM分布对相位变化极其敏感的特点,提取信号ZAM分布的各跳频频率下的截面,对相位编码的码元宽度和跳频码元宽度进行估计.仿真实验表明,在全频段信噪比不小于0 dB时,AR模型功率谱联合ZAM变换的方法能够精确地估计出该复合信号的各参数.     

有色噪声中谐波频率的频域非线性预滤波估计方法

基于谐波信号表现为频域中的 异常点 这一思路,利用滑动中值滤波器滤除数据异常点的能力,本文提出了未知有色噪声背景下谐波信号频率的一种高分辨估计方法.其突出特点是对噪声分布的强普适性,且算法实现简单.仿真结果验证了该方法的性能.     

基于多重分数阶傅里叶变换ISAR快速成像算法

关于机动目标的逆合成孔径雷达成像技术在诸多应用领域扮演着重要的角色,但其应用一直存在一个严重问题——时变多普勒频率,它会在信号回波中引入高阶相位项,如调频率项,如果不对其进行精确补偿,最终获得的ISAR图像质量会出现明显恶化.针对上述问题,大量算法相继被提出用以实现调频率的估计,但是这些算法往往存在运算量大以及传递误差...