低截獲概率非平衡信號檢測與參數(shù)估計技術(shù)研究.pdf

1、雷達作為敵我雙方的電子眼,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中顯得尤為重要。低截獲概率Low Probability of Interception,簡稱LPI)雷達是雷達技術(shù)發(fā)展的一個非常重要的研究方向,相比較傳統(tǒng)的雷達接收機,LPI雷達能夠更為有效地實現(xiàn)目標的檢測、識別、定位、搜索及跟蹤。而作為LPI雷達發(fā)展的關鍵技術(shù)之一就是LPI雷達非平穩(wěn)信號的處理,即如何在有效地保持“寂靜”的同時,能在極低信噪比條件下檢測到目標信號并進行參數(shù)估計,這在電子信息戰(zhàn)當中具

2、有重要()意義。如果一個信號不是廣義平穩(wěn)信號,且某階統(tǒng)計量隨時間改變的信號則()作非平穩(wěn)信號或時變信號,最常見的非平穩(wěn)信號是自相關函數(shù)或功率譜密度隨時間變化的信號。本文在國家航天支撐基金項目(2002-HT-5HJD)和航天技術(shù)創(chuàng)新基金項目的資助下,對LPI雷達中常用的非平穩(wěn)信號--線性調(diào)頻信號()inear frequency-modulated signal,簡稱LFM)的檢測與參數(shù)估計方法進行了()的研究。主要包括如下幾個方面:<

3、br>　　 (1)對LPI雷達技術(shù)原理以及發(fā)展做了詳細的概述,并對LPI雷達技術(shù)的現(xiàn)狀及主要技術(shù)途徑進行了總結(jié)。
　　 (2)介紹了分數(shù)階Fourier變換在LPI雷達信號檢測與參數(shù)估計中的應用,并得到基于分數(shù)階Fourier變換的分數(shù)階頻率域相差法,詳細論述了其原理,利用發(fā)射信號與回波信號在分數(shù)階頻率域中的特性,得到了時延與多譜勒頻移的參數(shù)估計。
　　 (3)常用的雙線性時-頻分布性質(zhì)主要由其核函數(shù)來確定的,基于此,

4、提出了雙向高斯核函數(shù),并得到一種新的時頻分布,通過調(diào)節(jié)時延及頻移控制參數(shù),該分布可提高時頻分辨率,為了驗證其性能,對LFM非平穩(wěn)信號進行了瞬時頻率的估計。
　　 (4)線性時頻分布與雙線性時頻分布常作為信號處理的工具,但兩種分布各有千秋,在不同的場合均有其優(yōu)點和弱點。本文利用Hadamard乘積原理,提出了線性一非線性混合法,該方法充分利用了兩者的優(yōu)點,在檢測多分量信號時,能夠避免交叉項的干擾,同時提高信號的分辨率。
　　

5、 (5)在時域相關時延估計與分數(shù)階頻率域估計的基礎上,提出了混合相關檢測與參數(shù)估計法,給出LFM信號聯(lián)合檢測與參數(shù)估計的數(shù)學模型,理論分析及仿真結(jié)果均表明該方法的有效性和實用性。
　　 (6)提出了兩種新的變換:高斯短時分數(shù)階Fourier變換與高斯短時分數(shù)階Fourier積分變換,并用此兩種變換對LFM信號進行了檢測與參數(shù)估計。結(jié)果表明該方法能夠極大地提高輸出信噪比,通過峰值搜索,目標信號可以被檢測到,同時獲得參數(shù)估計。這兩