检索结果-内蒙古大学图书馆

信号处理 2024年第7期40卷 1287-1297页

作者：张天骐唐娟谭霜沈夕文重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对双二进制偏移载波(double binary offset carrier,DBOC)信号在多分量线性调频(linear frequency modulation,LFM)干扰和动态环境下捕获算法缺乏的问题,提出布莱克曼窗预处理结合分数阶傅里叶变换(fractionalFouriertransform,FRFT)的干扰抑制算法以及离散多项式相位变换(discretepolynomial-phase transform,DPT)、部分匹配滤波器(partial matching filter,PMF)结合快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)加频谱校正的捕获算法。该算法首先对接收信号做布莱克曼窗预处理,抑制干扰谱线输出旁瓣,提高干扰汇聚的精确性;然后利用分级算法快速搜索信号的最优阶数,在保证精度量级的条件下减少了运算量;最后,在对应的最优阶数下做FRFT,结合干扰判断和轮询算法,逐个完成多分量LFM干扰的抑制。对干扰抑制后的信号首先利用定阶算法确定其动态阶数;然后通过DPT对动态信号做降阶处理,去除动态项;最后利用PMF-FFT加频谱校正完成DBOC信号的捕获。仿真结果表明,所提算法能够准确并完全地对三个LFM干扰分量进行逐个抑制,且抑制后的干扰分量不会对其他干扰分量的抑制造成影响。在检测概率达到1时,经过布莱克曼窗预处理后算法的信噪比比经过汉明窗预处理和经过凯塞窗预处理后算法的信噪比分别提升了4 dB和6.4 dB,比未经过预处理算法的信噪比提升了7.2 dB。此外,使用频谱校正可以突出捕获峰值,提高捕获精度。与未经频谱校正算法相比,经过频谱校正后算法的信噪比提升了1.6 dB,且能减少一定的捕获时间。

关键词：多分量线性调频干扰预处理分数阶傅里叶变换离散多项式相位变换频谱校正

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低信噪比多分量LFM信号检测与参数估计方法研究

低信噪比多分量LFM信号检测与参数估计方法研究

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作者：申振恒哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着信息化程度的提高,国家安全和人民生活对电磁空间的依赖程度越来越高,线性调频体制(Linear Frequency Modulation,LFM)已被广泛应用于电磁空间中诸多新型电子设备,因此,LFM信号检测与参数估计是维护电磁空间安全的重要手段。但是电... 详细信息

随着信息化程度的提高,国家安全和人民生活对电磁空间的依赖程度越来越高,线性调频体制(Linear Frequency Modulation,LFM)已被广泛应用于电磁空间中诸多新型电子设备,因此,LFM信号检测与参数估计是维护电磁空间安全的重要手段。但是电磁环境日益复杂给多分量LFM信号“远距离发现”、“快速参数估计”带来了新的挑战。现有LFM信号检测与参数估计方法主要利用信号在时频域的能量分布特性,难以高效地累积长序列信号能量来提高抗噪能力,尤其对于多分量LFM信号。为了进一步提高多分量LFM信号检测与参数估计方法的抗噪性与实时性,本文分析线性调频连续波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)信号的周期能量累积特性与多分量信号在不同子空间的能量聚集规律,围绕低信噪比场景下多分量LFM信号检测与参数估计两方面进行了相关的理论论证和算法研究。重点研究内容如下: 1.针对低信噪比场景下现有LFMCW信号检测方法在多维参数域的搜索导致计算复杂度大的问题。利用离散多项式相位变换(Discretepolynomial Phase Transform,DPT)可快速将LFM信号转化为正弦信号的特性,提出基于周期离散多项式相位变换(Periodic Discrete polynomial Phase Transform,PDPT)的 LFMCW 信号检测方法。该方法通过改进DPT延时结构,消除了 DPT处理LFMCW信号时产生的干扰项,将LFMCW信号的能量集中在单个频点,提高了抗噪性能,且具有较低的计算复杂度。 2.针对多分量LFM信号调频率估计的抗噪性和实时性较差的问题,利用奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)将不同频率信号聚集在不同奇异子空间的特点,提出并论证了 SVD中有效奇异值个数、大小分别与复正弦信号频率、能量的关系,在次基础上提出了基于离散多项式相位变换-奇异值分解(Discrete polynomial Phase Transform-.Singular Value Decomposition,DPT-SVD)的多分量LFM信号调频率估计方法。该方法避免了现有方法处理多分量LFM信号的迭代处理,且具有较高的抗噪性能。

关键词：线性调频信号信号检测参数估计离散多项式相位变换奇异值分解

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基于离散多项式相位变换和分数阶傅里叶变换的加速目标检测算法

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电子学报 2012年第1期40卷 184-188页

作者：庞存锁北京理工大学电子工程系北京100081 中北大学信息工程学院山西太原030051

本文提出了一种离散多项式相位变换(DPT)和分数阶傅里叶变换(FRFT)相结合的LFM检测方法.首先,分析了经典DPT算法中调频分辨率与互相关时延、积累脉冲长度以及积累性能之间的相互关系,指出时延较小的DPT算法与经典DPT算法相比,检测性能... 详细信息

本文提出了一种离散多项式相位变换(DPT)和分数阶傅里叶变换(FRFT)相结合的LFM检测方法.首先,分析了经典DPT算法中调频分辨率与互相关时延、积累脉冲长度以及积累性能之间的相互关系,指出时延较小的DPT算法与经典DPT算法相比,检测性能提高约3dB,但调频率估计误差大.其次,针对这一问题,提出在DPT基础上,利用FRFT进一步提高调频率估计精度,当输入信噪比大于-11dB时,在分数阶域引入一维牛顿迭代法可提高运算速度;最后,给出了算法复杂度和估计误差的理论分析并用实验结果验证了算法的有效性.

关键词：加速目标检测离散多项式相位变换分数阶傅里叶变换牛顿迭代法

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基于FRFT的双二进制偏移载波信号捕获算法

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信号处理 2020年第2期36卷 240-249页

作者：赵健根张天骐李鑫凯葛宛营重庆邮电大学通信与信息工程学院信号与信息处理重庆市重点实验室重庆400065

为了解决传统算法无法实现高动态下双二进制偏移载波(Dual binary offset carrier modulation,DBOC)信号同步的问题,提出了一种离散多项式相位变换(Discrete Polynomial phase Transformation,DPT)与部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)结合分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的算法。该算法首先通过DPT-FFT方法得到的动态阶数判断接收信号是否需要降阶处理,如果信号带有二阶多普勒变化率,先对信号进行降一阶处理,然后用PMF-FRFT的方法进行捕获。如果信号没有二阶多普勒变化率,只带有一阶多普勒变化率,直接使用PMF-FRFT的方法进行捕获。由MATLAB仿真结果可知,该算法相比DPT-PMF-FFT算法捕获概率有近9.5 dB的提升,并且该算法有效缩短了捕获时间。所以该算法可以较好完成高动态下信号的捕获。

关键词：双二进制偏移载波信号离散多项式相位变换部分匹配滤波器分数阶傅里叶变换定阶

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SFM干扰和高动态环境下DBOC信号的捕获

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信号处理 2020年第11期36卷 1931-1939页

作者：张天骐冯嘉欣周琳胡延平重庆邮电大学通信与信息工程学院/信号与信息处理重庆市重点实验室重庆400065

针对DBOC信号在正弦调频干扰(sinusoidal frequency modulation,SFM)和高动态共存环境下的捕获方法匮乏的问题,提出了一种基于正弦调频变换(discrete sinusoidal frequency modulation transform,DSFMT)结合离散多项式相位变换(discrete polynomial-phase transform,DPT),线性调频Z变换(CZT)的捕获方法。首先对接收到的信号做DSFMT,接着确定干扰位置并置零再做IDSFMT完成SFM干扰的抑制,然后利用定阶算法确定干扰抑制后信号的动态阶数再通过DPT去除其高阶动态项,最后利用CZT算法完成信号的捕获。仿真结果表明,在相同条件下,本文算法的检测概率比DSFMT-apFFT算法提高大约17 dB,比PMF-apFFT算法提高大约30 dB,比PMF-FFT算法提高大约34 dB。

关键词：正弦调频变换离散多项式相位变换线性调频Z变换高阶双二进制偏移载波

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高动态BOC信号捕获算法

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通信学报 2019年第6期40卷 82-89页

作者：潘毅张天骐张刚马宝泽重庆邮电大学通信与信息工程学院

针对传统的捕获算法无法实现高动态环境下二进制偏移载波(BOC)信号同步问题,设计了一种分数阶傅里叶变换(FRFT)与离散多项式相位变换(DPT)相结合的捕获算法。该算法首先根据定阶运算得到接收信号的动态阶数来判定是否需要进行降阶处理,... 详细信息

针对传统的捕获算法无法实现高动态环境下二进制偏移载波(BOC)信号同步问题,设计了一种分数阶傅里叶变换(FRFT)与离散多项式相位变换(DPT)相结合的捕获算法。该算法首先根据定阶运算得到接收信号的动态阶数来判定是否需要进行降阶处理,然后通过对FRFT捕获算法输出的谱峰值搜索得到动态参数和码相位的估计值来完成捕获。理论分析和仿真结果表明,所提算法在原有FRFT捕获算法的基础上消除了二阶多普勒变化率的影响,能够成功捕获到高动态BOC信号。与其他算法相比,所提算法进一步增强了整个捕获结构的动态适应能力和抗噪性能,并且在检测概率和捕获时间方面具有优越的性能。

关键词：高动态捕获分数阶傅里叶变换离散多项式相位变换二进制偏移载波信号

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高动态环境下高阶双二进制偏移载波信号的精确捕获

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电子与信息学报 2018年第11期40卷 2728-2735页

作者：张天骐袁帅刘董华李群重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室重庆400065

针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题,该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题,提出一种改进的捕获方法。该... 详细信息

针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题,该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题,提出一种改进的捕获方法。该方法首先利用离散多项式相位变换(DPT)去除接收信号的高阶动态项,然后针对DBOC信号重新设计PMF-FFT算法;最后利用频谱校正法对FFT后的功率谱最大值进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该方法将检测概率提高了2 dB左右,并且有效缩短了捕获时间。

关键词：信号处理高动态环境双二进制偏移载波离散多项式相位变换频谱校正部分匹配滤波-快速傅里叶变换

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前视双基地SAR多普勒参数估计与运动补偿研究

前视双基地SAR多普勒参数估计与运动补偿研究

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作者：宁志腾电子科技大学

学位级别：硕士

前视双基地SAR由于可以对飞行方向正前方区域进行成像,现在越来越受到国内外研发人员的重视。SAR成像中,多普勒中心频率误差会导致信噪比下降、图像平移;多普勒调频率不准确将导致图像模糊、对比度下降;高阶多普勒参数误差会造成图像失... 详细信息

前视双基地SAR由于可以对飞行方向正前方区域进行成像,现在越来越受到国内外研发人员的重视。SAR成像中,多普勒中心频率误差会导致信噪比下降、图像平移;多普勒调频率不准确将导致图像模糊、对比度下降;高阶多普勒参数误差会造成图像失真。另外,在实际的SAR飞行中,载机平台很容易受到气流等影响,从而产生运动误差,进而影响SAR图像的聚焦质量。本文针对前视双基地SAR的多普勒参数估计和运动补偿技术展开研究,主要研究内容包括:1.建立了前视双基地SAR的几何模型,给出了点目标的回波模型,并分析其距离历史特性和多普勒特性。研究发现:前视双基地SAR的多普勒参数具有质心大、调频斜率较小、高阶多普勒参数不可忽略等特点。同时,通过对线性调频信号的相位误差进行分析,发现一次相位误差会导致信号中心频率发生偏移,二次相位误差造成压缩信号展宽、旁瓣电平升高,高次相位误差造成主瓣不对称等。2.研究了基于Radon变换和距离徙动校正函数的多普勒模糊数估计方法。运用Radon变换对距离压缩后的回波信号进行角度估计,再利用回波信号的直线斜率与多普勒模糊数之间的关系,实现多普勒模糊数估计。通过构造距离徙动校正函数并以最小熵为代价函数,估计得到多普勒模糊数。仿真实验表明:这两种方法都可以很准确估计多普勒模糊数。3.提出了一种结合牛顿迭代和DCFT的前视双基地SAR多普勒参数估计方法。通过互相关技术完成距离徙动校正之后,采用DCFT算法估计多普勒参数的初始值,再利用牛顿迭代法实现准确估计。仿真实验表明:与基于几何的方法和DCFT算法相比,提出的算法能够获得更准确的估计结果。4.研究了基于离散多项式相位变换(DPT)的前视双基地SAR多普勒参数估计方法。对回波信号完成距离压缩和距离徙动校正之后,提取方位向信号,利用DPT从高阶到低阶依次估计出多普勒参数。仿真结果表明:这种算法不仅可以准确估计低阶多普勒参数,更可以准确估计三阶多普勒参数。5.建立了运动误差在航迹向、偏航向和俯仰向的误差模型,分析了恒定速度误差和线性速度误差对成像造成的影响,仿真验证了理论模型和公式推导的正确性。提出了一种基于多普勒参数估计的运动补偿方法:利用估计的多普勒参数,构造方位向压缩参考函数,结合前视双基地SAR成像算法,实现了前视双基地SAR的聚焦成像。最后,通过双基地SAR实测数据验证了算法的有效性。

关键词：前视双基地SAR 多普勒参数估计运动补偿离散多项式相位变换

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一种天波雷达机动目标运动补偿算法

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现代雷达 2013年第11期35卷 26-29页

作者：游伟何子述胡进峰李会勇电子科技大学电子工程学院成都611731

天波超视距雷达通常通过多普勒处理来检测动目标。机动目标的运动速度随脉冲发生变化,其多普勒频谱将被展宽。频谱展宽一方面降低了目标的信噪比,降低目标检测概率。另一方面使得目标参数估计不准确。为了实现对机动目标的长时间相干积... 详细信息

天波超视距雷达通常通过多普勒处理来检测动目标。机动目标的运动速度随脉冲发生变化,其多普勒频谱将被展宽。频谱展宽一方面降低了目标的信噪比,降低目标检测概率。另一方面使得目标参数估计不准确。为了实现对机动目标的长时间相干积累,提高机动目标的检测概率,文中提出一种新的机动目标运动补偿算法,该算法通过两维搜索以及快速傅里叶变换来获得三阶系数估计。与离散多项式相位变换算法相比,该算法能够在更低的信噪比条件下实现运动补偿。给出了仿真结果,结果证明所提算法的有效性。

关键词：天波超视距雷达机动目标运动补偿离散多项式相位变换

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基于离散多项式相位变换的SAR高阶相位误差估计

基于离散多项式相位变换的SAR高阶相位误差估计

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第八届全国雷达学术年会

作者：于贵龙西安电子工程研究所(陕西西安)

离散多项式相位变换(DPT)是分析恒定幅度多项式相位信号的有力工具,其主要用途是估计相位多项式的系数,具有估计精度高、算法简单等特点.在SAR的回波数据中相位误差往往可以用幅度恒定的多项式相位来表示.补偿这种类型的相位误差,常用... 详细信息

离散多项式相位变换(DPT)是分析恒定幅度多项式相位信号的有力工具,其主要用途是估计相位多项式的系数,具有估计精度高、算法简单等特点.在SAR的回波数据中相位误差往往可以用幅度恒定的多项式相位来表示.补偿这种类型的相位误差,常用的方法是多孔径地图漂移法、多孔径相位差分法和相位梯度自聚焦算法.在SAR自聚焦中,运用DPT算法估计二阶和高阶相位误差系数是可行的.本文详细介绍了DPT算法的原理,通过实测数据验证了DPT算法的性能,并与多孔径地图漂移法、多孔径相位差分法和相位梯度自聚焦算法进行了比较.

关键词： DPT算法相位误差合成孔径雷达离散多项式相位变换误差补偿

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