脈壓雷達(dá)信號(hào)的識(shí)別和估計(jì)算法研究及其實(shí)現(xiàn).pdf

1、脈沖壓縮雷達(dá)是一種低截獲概率(LPI)雷達(dá)，對(duì)現(xiàn)代反輻射導(dǎo)彈(ARM)導(dǎo)引頭和其他被動(dòng)偵察接收機(jī)提出了新的挑戰(zhàn)。論文具體以反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭中脈沖壓縮雷達(dá)信號(hào)的脈內(nèi)特征分析與處理技術(shù)為主要研究?jī)?nèi)容，以脈壓雷達(dá)信號(hào)中常見的信號(hào)形式，主要包括二相編碼(BPSK)和四相編碼(QPSK)信號(hào)、線性調(diào)頻(LFM)和非線性調(diào)頻(NLFM)雷達(dá)信號(hào)為主要研究對(duì)象，研究了脈壓雷達(dá)信號(hào)的脈內(nèi)調(diào)制方式識(shí)別，以及根據(jù)調(diào)制方式識(shí)別的結(jié)果實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的脈壓雷達(dá)信號(hào)

2、進(jìn)一步處理，包括相位編碼信號(hào)的參數(shù)估計(jì)，調(diào)頻信號(hào)的檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)等，最后對(duì)脈壓雷達(dá)信號(hào)處理的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探索，為ARM導(dǎo)引頭中脈壓雷達(dá)信號(hào)的分選截獲、匹配跟蹤等提供必要的參數(shù)。
　　 論文首先給出了脈壓雷達(dá)信號(hào)處理的系統(tǒng)框圖，本文的研究?jī)?nèi)容和所做的工作均是圍繞著這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。針對(duì)脈壓雷達(dá)信號(hào)的脈內(nèi)調(diào)制方式識(shí)別，首先分析了脈壓雷達(dá)信號(hào)的脈內(nèi)調(diào)制特征，提出了一種從粗到細(xì)的調(diào)制類型識(shí)別方法，它首先根據(jù)信號(hào)的頻譜帶寬特征將信號(hào)

3、粗分為相位編碼信號(hào)和調(diào)頻信號(hào)兩類，然后使用類內(nèi)細(xì)分的方法實(shí)現(xiàn)了細(xì)分類，該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，方便有效，具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值；然后在統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方面，提出了一種基于自適應(yīng)相像系數(shù)的脈壓雷達(dá)信號(hào)全分類方法，通過構(gòu)造聯(lián)合特征分布和建立判決準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)了脈壓雷達(dá)信號(hào)的調(diào)制類型識(shí)別。這些方法都為后續(xù)根據(jù)調(diào)制類型識(shí)別結(jié)果選取有針對(duì)性、高效率的調(diào)制參數(shù)估計(jì)方法提供了必要的前提。
　　 在相位編碼信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方面，運(yùn)用小波理論，首先針對(duì)含載頻的信號(hào)

4、，提出一種雙尺度的小波變換法，利用粗細(xì)定位相結(jié)合的思想實(shí)現(xiàn)了對(duì)二相編碼信號(hào)奇異點(diǎn)的精確定位，該方法尺度不易選取且低信噪比性能不佳；進(jìn)一步針對(duì)去載頻的相位編碼信號(hào)，提出了一種基于乘積性多尺度小波變換的MPSK信號(hào)碼速率估計(jì)算法，可以在較低信噪比提取突變點(diǎn)，采用FFT算法來估計(jì)碼速率，使低信噪比性能進(jìn)一步提高，且尺度的選取變得簡(jiǎn)便和有章可循。最后提出了一種基于時(shí)域累加瞬時(shí)自相關(guān)的PSK信號(hào)參數(shù)估計(jì)算法，通過累加后的時(shí)域波形便可提取突變點(diǎn)，對(duì)

5、變換的結(jié)果做FFT，同樣可以估計(jì)信號(hào)的碼速率，該算法簡(jiǎn)單實(shí)用，同時(shí)也具有很優(yōu)越的估計(jì)性能，在后續(xù)的硬件平臺(tái)中得到了應(yīng)用。
　　 針對(duì)多項(xiàng)式相位信號(hào)(PPS)的檢測(cè)問題，首先提出了一種基于重排小波-Radon變換的多分量LFM信號(hào)檢測(cè)算法，該方法有效提高了時(shí)頻分布圖的聚集性，同時(shí)也起到了抑制噪聲干擾的作用，辨識(shí)效果明顯提高。針對(duì)WVD變換在檢測(cè)多分量LFM信號(hào)和NLFM信號(hào)時(shí)的不足，討論了基于PWVD和LWVD的NLFM信號(hào)檢測(cè)算

6、法，提出了一種基于乘積性譜圖-WVD(PSWVD)變換的多分量PPS信號(hào)的檢測(cè)方法，該方法綜合了譜圖和WVD變換的優(yōu)勢(shì)，在去除WVD變換交叉項(xiàng)的同時(shí)保持了良好的頻率聚集性和優(yōu)良的低信噪比性能。針對(duì)PPS的參數(shù)估計(jì)，重點(diǎn)討論了基于三次相位函數(shù)(CPF)的PPS信號(hào)參數(shù)估計(jì)算法，提出了一種基于加權(quán)平均三次相位函數(shù)的多分量LFM信號(hào)參數(shù)估計(jì)算法及其快速實(shí)現(xiàn)算法。推導(dǎo)了三次相位函數(shù)的FFT快速算法，進(jìn)一步采用了舍入最近采樣點(diǎn)的方法改進(jìn)算法，使其