线性调频-巴克码雷达信号的分析与处理

介绍了一种新型的雷达信号,该雷达信号是一种采用脉内和脉间混合编码的脉冲压缩信号．通过理论推导和分析得出混合信号的频谱与子脉冲线性调频信号的频谱基本相同,这个结果与用计算机模拟所得结论一致;分析该混合信号的处理机理并且给出这种信号的一种处理方法．     

数字匹配滤波器的设计与实现

采用高效的数字匹配滤波器设计是数字接收机中提高信噪比改善系统信号处理性能的一项关键技术.介绍了基于匹配滤波理论,采用FPGA构造出匹配滤波器,并以高速DSP作为计算以及控制字发生器,设计出一款有效的适合于已知线性调频信号(LFM)匹配滤波系统,有效的提高了信号处理系统的信噪比.     

线性调频信号的相位匹配去噪处理

线性调频信号被广泛应用到雷达、声纳、地震和其他探测的很多领域,目前对其应用比较广泛的获知信号存在的方法是基于相关的匹配滤波处理,但匹配滤波处理是进行信号压缩来获取最大的信噪比.采用相位匹配方法对线性调频信号进行处理,去除噪声还原信号从而获得高的信噪比,通过仿真实验证明该方法应用在受到噪声干扰的线性调频信号处理上效果很好.     

基于FPGA的数字正交变换信号的脉冲压缩

在现代雷达信号处理领域,实现高精度的数字信号脉冲压缩是一项关键技术.在进行时域脉冲压缩前,引入数字正交变换模块,提取I、Q基带信号,保证了较高的通道幅相一致性.对基带信号进行时域脉冲压缩,运算简便,实时性强,便于硬件实现.设计中采用Matlab和FPGA联合调试的方法,利用Matlab进行方案验证,采用Quartus Ⅱ软件进行方案实现,核心模块采用IP核实现,大大缩短了调试周期,并且提高了系统的稳定性.本系统具有运行速度快、功耗低、实现简单、实用性强等优点.     

极化捷变LFM脉冲压缩信号的相关检测

基于电磁波的极化信息,提出了一种脉内线性调频(LFM)、脉间极化编码的新体制雷达信号.该雷达体制采用线性调频信号的脉冲压缩来提高距离分辨率,采用极化编码的相关检测来实现对电子干扰的抑制.建立了该雷达信号的数学模型,提出一种基于Poincare极化球上空间距离的极化解码方法,理论研究和仿真了该信号在噪声干扰和移频干扰条件下的性能.研究结果表明,该信号具有低截获概率特性和较好的抗干扰性能.     

小波模极大值匹配算法的瞬变信号检测

分析了井下电磁脉冲数据传输中接收到的瞬变信号和噪声的小波变换模极大值在各尺度上的特点。在此基础上,结合匹配滤波器理论提出了瞬变弱信号小波变换模极大值匹配算法,该算法可以有效的区分信号与噪声的最佳尺度模极大值并检测信号。仿真结果表明,与小波模极大值方法相比,匹配算法实现瞬变弱信号的检测更为有效。     

复杂雷达信号的模拟产生

通过对复杂雷达信号的数值计算,并将计算结果下载到可编程信号源,可以模拟产生复杂的雷达信号.本文介绍了MATLAB中对特殊体制雷达信号--线性调频信号的计算算法,给出了利用上述计算结果在信号源中产生线性调频信号的方法,并对产生出的信号正确性进行了分析.     

基于自适应降调频的LFM信号参数估计新算法

为解决现有基于压缩感知理论的线性调频(liner frequency modulation,LFM)信号参数估计中冗余字典规模庞大的问题,提出了一种基于改进谱形熵和降调频的参数估计新算法。该算法首先进行LFM信号的步进降调频处理,通过检测改进谱形熵的极小值获取调频斜率的预估值。其次构建降调频观测矩阵,在压缩采样的同时完成信号的降调频处理。最后通过部分重构算法获得参数估计值。实验结果表明,该算法在SNR≤-3 d B和M≤N/8条件下相比于同类算法具备更好的估计效果,同时运算复杂度得到显著降低。     

基于NLFM的脉冲压缩雷达提高距离分辨率的仿真研究

基于逗留相位原理以及信号的自相关函数,设计了一种性能十分优越的非线性调频(NLFM)脉冲压缩雷达体制.该体制解决了作用距离和距离分辨率之间的矛盾.利用Matlab进行仿真,结果表明该方法设计的NLFM波形具有很低的距离副瓣,无需加权处理,从而避免了加权引起的失配损失.     

线性调频脉冲压缩雷达信号参数估计方法

针对低信噪比下,瞬时自相关谱算法对调频率估计精度不够高及基于传统的包络检波方法对线性调频(LFM)脉宽和重复间隔估计不准确的问题,提出了以分数阶傅里叶变换为核心的多参数估计方法.利用分数阶傅里叶变换对LFM信号的聚集特性,精确估计LFM脉冲压缩雷达信号各主要参数,设计LFM脉冲压缩信号发射接收实验以验证本算法.实验结果表明,在较低信噪比条件下,能够实现线性调频脉冲雷达信号主要参数的准确估计.     

宽带数字阵列雷达的空时耦合效应及补偿

为了分析和补偿宽带数字阵列雷达中宽带自适应数字波束形成(adaptive digital beamforming,ADBF)和数字脉冲压缩(digital pulse compression,DPC)的空时级联处理所存在空时耦合效应,建立了频域宽带ADBF与DPC空时级联处理的信号模型,分析得出频域ADBF会引起DPC结果的旁瓣升高,并影响对微弱目标的检测性能。在此基础上,提出了基于目标跟踪和阵列预调向处理的补偿方法,使得信号从正侧视方向入射。仿真结果表明:当主波束对目标的跟踪精度控制在一半的主波束宽度以内时,采用频域ADBF和DPC级联结构所产生的虚假旁瓣可控制在-50dB以下,有效地减小了耦合效应对DPC结果的影响。     

减法聚类的多分量线性调频信号检测与参数估计算法

针对Wigner-Hough变换在低信噪比下易产生伪峰,导致在进行检测时阈值选取困难,无法准确对多分量线性调频信号进行检测和参数估计的问题,提出了一种基于减法聚类的平滑伪Wigner-Hough(SPWHT)变换的检测和参数估计算法。首先采用平滑伪Wigner-Hough变换(SPWHT),通过平滑交叉项和噪声来达到抑制干扰的目的,并运用阈值分割的图像处理方法进一步消噪,减少Hough变换后所产生的伪峰;再利用较低门限对Hough变换后的图像进行峰值检测,防止对信号的漏检。最后,对于备选峰值进行减法聚类的二次处理,实现信号参数寻优,去除伪峰影响和时频分辨率下降引起的峰值展宽,完成对多分量信号的准确检测和参数估计。该算法通过聚类避免了阈值设置的困难,解决了低信噪比下多分量线性调频信号的检测与参数估计问题。仿真结果表明了在-10 d B信噪比下该算法仍有较好的检测及估计性能。     

基于TMS320C6x的调频步进雷达数字信号处理机

研究利用步进频结合调频子脉冲信号体制实现雷达的距离高分辨力。首先从理论上分析该信号的信号处理算法,然后通过仿真验证其处理算法的可实现性。在硬件设计的基础上,通过仿真分析ＴＭＳ３２０Ｃ６２０１的有限字长效应对调频步进雷达信号处理机的影响,利用ＴＭＳ３２０Ｃ６２０１实现了步进频结合调频子脉冲信号的压缩处理,并提出了有限字长效应的解决方案。利用步进频结合调频子脉冲信号体制,可以实现雷达的距离分辨力的Ｎ倍     

基于扫频滤波器线性调频信号的滤波算法

研究了白噪声环境下线性调频信号的自适应滤波问题.提出一种线性调频信号(LFM)自适应滤波算法.该算法利用分数阶傅里叶变换将LFM信号转化为正弦信号,在分数阶傅里叶域进行自适应滤波,利用分数阶傅里叶反变换得到滤波后的时域信号.分数阶的滤波器可以使用扫频滤波器替代.性能分析表明,该算法的滤波效果取决于自适应滤波器的效果,在使用最下均方(LMS)算法时,步长的选取决定了滤波器的性能,在实际应用中必须按需选取.仿真表明该算法效果明显,计算方便.     

一种分数域二分法 LFM 信号参数估计方法

针对传统基于分数阶傅里叶变换（fractional Fourier transform,FRFT）的线性调频（linear frequency modulated, LFM）信号参数估计方法中估计精度和计算量难以同时满足实际要求的问题,提出一种分数域二分法的 LFM信号参数估计方法。该方法分析量化了变换阶次误差对参数估计误差的影响,利用单分量 LFM信号变换阶次和分数域展宽的关系,通过迭代不断缩小变换阶次的取值范围,获得满足初设阈值的最优阶次,并利用最优阶次和峰值位置对 LFM信号进行参数估计。采用逐次重构消除的方法,可以对强弱混合的多分量 LFM信号进行参数估计。仿真结果表明,在满足信噪比要求的条件下,该方法能够有效地对 LFM信号进行参数估计,可以通过参数估计精度的要求选择不同阈值,与传统方法相比,在参数估计精度相当的情况下大大地减小了计算量。     

线性调频连续波雷达速度模糊消除新方法

为解决线性调频连续波雷达动目标的速度模糊问题,提出了多普勒频率串(DFS)算法.该算法可直接从模糊速度估计中恢复目标的真实速度,并结合基于目标均方误差的配对算法,实现了多个运动目标.仿真结果表明,DFS算法较中国余数理论对速度估计的性能有了明显的提高,表明了DFS算法的有效性.     

一种新的LFM中频信号产生电路校正算法

通过对宽带线性调频(LFM)中频信号产生电路的误差分析,从频域的角度建立了一种新的误差模型,将电路等效为由非理想基带信号产生器与理想正交调制器构成. 据此模型,设计了一种通过改变波形存储器数据实现系统校正的算法,并给出了算法的实现结构. 仿真结果验证了此算法的优越性以及实现框图的正确性.     

Evaluation of the transfer function of human pulse system based on signal detection

On the basis of the pulse source-system model, a convenient and effective method used to evaluate the transfer function of human pulse system has been proposed by using the principle of signal detection and system analysis. The experimental results show that the pulse system of the normal pulse has 3 formants; the smooth pulse, 2 formants; the wiry pulse, 4 formants; and the thready pulse, only 1 formant. Formant frequencies reflect the resonance behaviour of the arterial system.     

FMCW雷达系统在测量煤粉仓料位中的建模及其仿真

针对目前使用的电容式、重锤式等料位仪存在的适应性和稳定性较差、测量精度不高等问题,利用FMCW雷达的测距原理对FMCW雷达在煤粉仓料位测量中的应用进行了建模和模拟仿真。实验结果表明,FMCW雷达仿真系统能够有效的测量煤粉仓的料位高度,为火电厂的煤粉仓料位的测量提供了一种新的方法。