低信噪比下的多分量LFM信号参数估计

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一种适用于低信噪比的LFM信号调频率估计新算法

一种适用于低信噪比的LFM信号调频率估计新算法
i n t e g r a t i o n d i s c r e t e p o l y n o mi a l p h a s e a l g o r i t h m.I n t e g r a t i o n i s u s e d i n f r e q u e n c y - t i me d o ma i n t o i n c r e a s e e n e r g y .s o a s t o i mp r o v e t h e p o o r p e r f o r ma n c e i n】 o w S NR e n v i r o n me n t . At t h e s a me
析及 仿 真结 果均验 证 了算 法的有 效性 。
关键 词 : D P T算 法 ; 频 率走 动校 正 ; K e y s t o n e变换
DO I : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 6 7 4 — 2 2 3 0. 2 0 1 4 . 0 2 . 0 0 1
S NR e n v i r o n me n t .T o s o l v e t h i s p r o b l e m ,a f r e q u e n c y wa l k i n g c o r r e c t i o n i s p r o p o s e d b a s e d o n
r a me t e r e s t i ma t i o n o f f r e q u e n c y mo d u l a t e d r a t e f o r l i n e a r F M s i g n a l ,b u t i t i s n o t p r o p e r i n l o w

基于Chirp-Fourier 变换的LFM信号的参数估计

基于Chirp-Fourier 变换的LFM信号的参数估计

Parameter Estimation of LFM Signal Based on the Chirp - Fourier Transform Yu Fengqin Chen Guanghua Cao Jialin ( School of Machine Electronic and Automation,Shanghai University,200072) Abstract:The definition,physical senses and discrete form of Chirp - Fourier transform are discussed from the point of view of match Fourier transform. Analysis results show that the peak of LFM signal Chirp - Fourier transform accords with original frequency and slope of frequency modulation . So the parameters of LFM signals can be estimated using Chirp - Fourier transform. Simulation results have showed that this method is not only of accurate estimation of the parameter,but also good at reducing noisy . ( CFT) ,Discrete Chirp - Fourier Keywords: Match Fourier Transform,Chirp - Fourier Transformation ,LFM signal,parameter estimation . Transformation(DCFT)

基于高斯短时分数阶傅里叶变换的多分量LFM信号检测与参数估计

基于高斯短时分数阶傅里叶变换的多分量LFM信号检测与参数估计

基于高斯短 时分数 阶傅里叶变换 的多分量 L M 信 号检 测与参数 估计 F
李 家强① 金 荣洪① 耿 军 平① 范 瑜②
20 3) 000

炜①
① 上 海交通 大学电子工程 系 上海 (
② 常熟理工学院物理与 电子科学 系 常熟 250) ( 150
摘 要 :该文针对线性调频信 号,提出一种基于分数阶波包变换分析方法——高斯短时分数阶傅里 叶变换 。通过
Fat nl o r r r s r ( S T i po oe f te eet n n et ai o Lna rci a o F ui T a f m G nF ) s rpsd o h dtc o a d s m t n f i r e no r i i o e
r q e c— d ltd( F sg as F eu ny Mo uae L M) in l Mut l L M in l c nb eetdi w S R yc o s gt erttd . lpe F s as a ed tce l N b h oi h oae i g no n
( p.f l t nc n.S a ga Jat gU i , hn hi0 00 C ia Deto e r i E g h nhi i o nv S ag a203 , h ) E co , on . n ( eto hs s n l t nc c ne C agh s tt Tcn l y C agh 150 C ia D p.f yi dEe r i Si c hn suI tue P ca co e , n i eh o g, hnsu 50 , hn) o 2
旋 转 角 度 的搜 索 及 高斯 窗 口宽 度 的 调 整 ,能 够 在 低 信 噪 比条 件 下 对 多 分 量 L M 信 号进 行 检 测 , 避 免 交 叉 项 的 出 F

复杂噪声环境下基于LVD的LFM信号参数估计

复杂噪声环境下基于LVD的LFM信号参数估计

复杂噪声环境下基于LVD的LFM信号参数估计金艳;段鹏婷;姬红兵【摘要】In view of reducing the effects of cross terms, conventional methods of parameter estimation for Linear Frequency Modulation (LFM) signals suffer from low accuracy and huge computational complexity. To solve these problems, LV’s Distribution (LVD) based method is introdused in this paper. It provides directly accurate Centroid Frequency-Chirp Rate (CFCR) representation of a LFM signal. The rescaling operator is used for the Parametric Symmetric Instantaneous Autocorrelation Function (PSIAF) to eliminate the effects of linear frequency migration on the time axis, then a two-dimensional (2-D) Fourier transform is taken over the new scaled time variables to convert a 1-D LFM signal into a 2-D single-frequency signal. The resulting signal can be represented with distinct peaks on the CFCR plane, whereas the energy of the cross terms can be ignored compared with the peaks of auto terms. The coordinate values of LFM components directly correspond to their centroid frequency and chirp rate. LVD can suppress effectively the Gaussian noise, however, the performance of the CFCR domain analysis for signals in heavy-tailed impulsive noise environment is in severe degradation. Considering this issue, an improved Fractional Lower Order LVD (FLOLVD) for the a stable distribution noise is proposed. Computer simulation results show that the proposed approach obtains high-accuracy phase estimation, and it is robust to the impulse noise as well as the Gaussian noise.%针对传统的线性调频(LFM)信号参数估计方法平滑交叉项时,会出现参数估计精度降低和计算复杂度增加等问题,该文引入LVD(LV’s Distribution)方法,该方法可以在参数空间直接显示中心频率和调频斜率(CFCR)。

空间欠采样下多个LFM信号方位估计新方法

空间欠采样下多个LFM信号方位估计新方法
采 样下 多个 L F M信 号 方位估 计 的新 方 法 , 该 方法 以
1 空间欠采样 下多个 L F M 信 号 方 位 估 计 的 问题 分 析
图1 所示的是由 个阵元组成的均匀线列阵 , P
个来 自远场的宽带信号的方位角 的集合为 0={ , 6 『 2 , …, } , 1 ≤P≤P , 1 <0 2 <… <0 P 。d 为相邻 阵元 间距 , 则第 f 个 阵元 接收 到 的信号 表示 为
文章 编 号 : 1 0 0 0 — 2 7 5 8 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 8 4 9 — 0 5
e r a l i z e d r o b u s t C h i n e s e r e m a i n d e r t h e o r e m,G R C R T)
基 金项 目 : 国家 自然 科 学 基 金 ( 6 1 3 7 9 0 0 7 ) 资 助
同时估计多个实数 的广义稳健 中国剩余定理 ( g e n .
收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 3 — 2 4
作者简 介: 叶陈诚 ( 1 9 9 2 一) , 西北工业大学硕士研究生 , 主要从事信号处理研究 。
为基础 , 当被估计的多个 L F M信号参数满足一定条 件时 , 可以在较低信噪比下稳健的估计 出信号的方 位角 。
估计时, 要求相邻阵元 间距小于信号波长一半 , 高中 心频率使 L F M信号很难满足这个条件 , 而空间欠采
样将会带来阵元间相位差的模糊值并因此难以估计 出信号的方位 。本文主要讨论解决多个 L F M信号 方位估计问题的方法 。 大量文献对 L F M信号方位估计 问题进行 了研 究 。其中, 文献 [ 1 ] 提出了基 于分数 阶 F o u r i e r 变换 的单个 L F M 信号 D O A估计方法 , 但没有考虑到多 个L F M信号方位估计 问题 ; 文献 [ 2 ] 研究了基 于欠 采样下的单个超宽带 L F M信号调制斜率和初始频 率 的估 计 方法 , 但 是没 有 涉 及 到欠 采 样 下 多个 L F M 信号方位估计问题 。文献 [ 3 — 4 ] 从数学角度深入研 究 了欠采样 问题 。文献 [ 3 ] 提 出了重构单个实数 的 广义稳健中国剩余定理 , 并利用该定 理解决 了单源 窄带信号的方位估计问题 。文献 [ 4 ] 提 出了同时估 计 多 个实数 的广义 稳 健 中 国剩余 定 理 , 并 利 用 它 解 决 了时间欠采样下多源窄带信号频率估计的问题 。 受 到 文献 [ 3 - 4 ] 的启 发 , 本 文 提 出了一 种空 间欠

快速多分量LFM信号的检测与参数估计方法

快速多分量LFM信号的检测与参数估计方法
Z uJ n C e ig T n i h u h n B n a g B n ( oeeo l t n n n e n , E To hn , h nd 10 4C ia C l g f e r i E  ̄ ef g U S f ia C egu6 0 5 hn ) l E coc i C
傅立 叶变换 ( r 扫描法的基础上 , 出了一种新方法 , F】 ) 提 该方法将 L M信号 的检测 问题 简化为小 范围的一维 搜索 问题 , F 从而 有 效的减小 运算 量和分离强弱信号 , 同时 在低 S R情况下的参数估计性 能接 近 C L ( rme-a w bu d ) N R B Ca rR ol on s 。仿 真结果证 o
me- olw b u d )u d rlw S .C mp trsmuain ei h f ce c fti me o . rRa o o n s n e o NR o u e i lt sv r yte e in yo hs t d o f i h
Ke wor y ds: F Fr T,d c ip,L e hr FM i a ,d tc in,p r mee si to sg l e e t n o a a tre t main.
实了方法的有效性。
关键词 : 分数 阶傅立 叶变换 , 解线调 , 线性调频信号 , 检测 , 参数估计
中图 分 类 号 :N 5 , 1 T 97 5 文献 标 识 码 : A
Fa tDe e to n r m e e tm a i n e ho f r M l t- o s t c i n a d Pa a t r Esi to M t d o I ic mpo e l n ntLFM i na Sg l
量 信号 时可 避免 交 叉 项 的 干 扰 , 但运 算 量 大 信 号 ( F ci ) 雷达 、 信 、 呐 L M, hr 在 p 通 声 等 领域 有广泛 的运 用 。快速 、 确地 估 计 多 L M 信 精 F 号 的各 种参 数在 理论 和工 程 中具 有重 要价 值 。 国内 外 学者 已 提 出 了最 大 似 然 估 计 ( ) 、 C Y 、 ML … D F WHT 、r 等多 种处 理方 法 。但 这 些 方 法都 有 F丌

信号检测与估计论文:基于Gabor_Radon变换的低信噪比雷达LFM信号检测与估计

信号检测与估计论文:基于Gabor_Radon变换的低信噪比雷达LFM信号检测与估计

Radar L FM signa l detection and esti m a tion ba sed on Gabor 2Radon tran sform in low SNR
J IANG B ao 2an
1, 2
, WAN Qun
1
( 1. School of Electronic Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, P. R. China; 2. College of Mobile Telecommunications, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, P. R. China)
2 ) ∈R 。 1 , ( u, ξ 2 对任意的函数 f ( t) ∈ L ( R ) 的 Gabor变换为
ξ i t
) = < f, gu,ξ > = S f ( u,ξ
f ( t) g ( t - u ) e ∫
-∞

-ξ i t
dt
(1)频谱图 ( spectrgram )定义为) = PS f ( u,ξ ) S f ( u,ξ
Fig . 1 Hamm ing, Gaussian, Hanning and B lackman w indow s
2 Radon 变换 ( Radon tran sform )
2. 1 Radon 变换 Radon 变换是计算以一定方向并行排列的多个
周期为 N 的离散信号 f 的离散 Gabor变换为
2. 2 Radon 逆变换 Radon 变换还可记作

线性调频和非线性调频信号的检测与参数估计

线性调频和非线性调频信号的检测与参数估计

线性调频和非线性调频信号的检测与参数估计一、本文概述本文旨在深入探讨线性调频(LFM)和非线性调频(NLFM)信号的检测与参数估计问题。

调频信号,作为雷达、声纳、通信等领域中广泛应用的一种信号形式,其特性分析和参数估计是信号处理领域的重要研究内容。

其中,线性调频信号因其特性简单、易于生成和处理,广泛应用于雷达探测和距离测量等领域;而非线性调频信号则因其更为复杂和灵活的特性,在保密通信、目标识别等领域具有广阔的应用前景。

本文首先将对线性调频信号和非线性调频信号的基本理论进行简要介绍,包括其定义、特性和应用场景等。

随后,将重点探讨这两种调频信号的检测方法,包括时域检测、频域检测以及基于现代信号处理技术的检测方法等。

在此基础上,文章将进一步研究线性调频和非线性调频信号的参数估计问题,包括调频斜率、载频等关键参数的估计方法和技术。

本文旨在通过对线性调频和非线性调频信号的检测与参数估计的深入研究,为相关领域提供更为准确、高效的处理方法和技术,推动信号处理技术的发展和应用。

本文也期望为信号处理领域的学者和工程师提供有价值的参考和启示,促进该领域的学术交流和技术进步。

二、线性调频信号检测与参数估计线性调频信号,也称为chirp信号,是一种广泛应用于雷达、声纳和无线通信等领域的信号类型。

其特点是在时间上频率线性变化,这种特性使得线性调频信号在多种应用场景中具有出色的性能。

因此,对线性调频信号的检测与参数估计研究具有重要的理论和实际意义。

线性调频信号检测的主要任务是在复杂的背景噪声中识别出线性调频信号的存在。

这通常涉及到信号处理和统计检测理论的应用。

一种常见的检测方法是基于匹配滤波器的检测,它利用已知的线性调频信号模型设计滤波器,然后在接收信号中搜索与模型匹配的信号成分。

基于时频分析的检测方法,如短时傅里叶变换(STFT)或小波变换,也可以有效地用于线性调频信号的检测。

参数估计是线性调频信号处理的另一个重要方面。

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布 法 …、 WT法 、 AT法 分 数阶 傅里 叶变 换 R R ,、 法 ( rT) 基于 C E N技术 的F . D法 等 . FF 和 LA CWV 基 于 C hn类 的时 频分 布法 不足 之处 在于 对多 分 oe
那 样 ,恢复 所 有信号 分 量 的包 络 、幅度 和时频 特 征 , 复对 信号进 行时 频分析 . 真实验 对不 同的 重 仿 参 数估 计方 法进 行 了分 析 比较 ,结果 表 明本文 所 提 出的方法 在低 信 噪 比条 件下 具 有 明显 优 势.
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第2 卷 第4 1 期 20 年 1 月 07 2
文 章编 号 : 638 9(070. 7 4 17 . 1 0)40 30 6 2 2
空 军 雷 达 学 院 学 报
J u n l f r oc d r a e o r a r eRa a d my o Ai F Ac
q e c a sg m e tThn n - u h Tr n f r -m - u n y Re si n n inig Ho g a so m I
1 信号 的离散 wH . 2 T与时频重排
信号 s ) ( 离散 wH n T定义 为
W so H(, f =∑∑ +

一) k e
( 2 )
上 式 表 明 , 信号 ( 是初 始 频率 为 f 、 频斜 率 若 f ) 0调
为 的L M信 号 , 在WHT 面 的 , 处积 分 F 则 平 )
a eS em ieig 多分量 L M 信号 参数 估计 方 g t a F t n ) r lr F 法 .该方 法通 过对 信号 时 频重排 图像 进 行细 化处
第 m个 信号分 量 的幅度 、 起始频 率 、 频斜 率和持 调
续 时间 , m , 第 m 个 信号 分量 的带 g =B / B是
宽 , 表示 采样 时 间 , () wn 为零均 值 , 方差 为 的 加性 高斯 白噪声 ,et ) 矩形 函数 . 表示 采样 rc ・为 ( 频 率 , 为采 样点 数. Ⅳ

要: 针对低信噪比奈件下传统 多分量 L M信 号参数估 计方法失效 问题 , 出了一种基于二值图像细 F 提
化处理和图像 流滤波的T R . TIF F TH — 方法. S 该方法对接 收信号的R P S WVD图像进行形 态学细化处理解决 了时 频聚集性降低 的问题 , 用图像流滤波技术滤除 了来 自干扰噪声的闽值 处理后 的剩余虚假 尖峰. 采 仿真结果表
次 变换 , 以扫描到 最大峰 值 , 多次重 复 的计 算 使
运算 量大 大增 加. 于 C E N技 术 的 F . D法 基 LA CWV
式 中 是 L M信 号分 量个 数 , , , 分别 为 F ,
的 主要 问题是 当信 号分 量数 多 时 ,即使 信号 模 型
严格 准确 ,也 无法 得 到很满 意 的时频 分 布 图.另
明 , 方 法 能 够在 低 信 噪 比条 件 下 准 确 有 效地 进 行 多 分 量 L M 信 号 参 数 估 计 . 该 F 关键 词 : 分量 L M 信 号 ; 噪 比 : 化 处 理 : 多 F 信 细 图像 流滤 波 中 图分 类 号 : N 5.1 T 975 文献标识码: A
的准确 性 , 又大大 减小 了运 算量 .另外 T R . T F TH —
IF 法不 需要 像基 于 C E N技术 的 F — S方 LA C WVD法
具 有 十分重 要 的实 际意义 . 统 的多 分量 L M 信 传 F
号 参数 估计 方法 主要 有 :基于 C hn类 的时频 分 oe
量 信号 的情况 , 由于其双线 性变换 的固有特 点 , 存
在 严重 的交叉项 , WH 法 . 如 T J尽管人 们对 核 函数
1 离散 wH T与 时频 重 排
11 多分量 L M 信号模型 . F
提 出 了改进 以抑 制交叉 项 , 均 以牺牲 自项 为 代 但
价 , T RH 如 F . T法 . WT和 R T法 无法 避免 进 行 j R A

设含 噪 索 , 大增加 了计 算 量 ; 目 大
) M :∑
, =l , l
e。
t f

J ) ( 州 1 )
前基 于FF 的方法 需要 在每个 分数 阶域对信 号 做 rT

i = 1 2 o v / , , ̄ N o
外, 滤波也 使得分 离后 的每个 分量 的包 络 、 幅度 和
时频 特征 发生 变化 , 法 精确恢 复 出所 有信 号分 无 量 的包 络 、 幅度 和时频 特征 .
本 文 主要 研究 低信 噪 比条件下 多 分量 L M信 F
号 的参 数 估计 问题 , 出 了一种 基 于二值 图像 细 提 化处 理 和 图像 流滤 波 的 T R . T IF ( i r. F TH . S TmeFe
Vo . No 4 121 .
De . 0 7 c2 0
低 信 噪 比下 的 多分 量 L M 信 号 参 数估 计 F
付 莹 ,李 鸿 ,汤子跃
(. 1空军雷达学院研 究生管 理大队, 武汉 4 0 1 ;2总参第 5 309 . 4研 究所 , 北京 10 8 003
3 空军雷达学院信 息与指挥 自动化系 , . 武汉 4 0 1 30 9)
L M 信号 具有 良好 的低 截 获性 能 , 现代 雷 F 是
达广泛 采用 的一 种信 号形 式 .因此研 究低 信 噪 比 下 L M 信 号参数 估计 , F 对生 成逼 真 的假 目标 干扰
理, 改善 了信 号 的时频 聚集特 性 , 采用 图像流滤 波 滤 除 了虚假 峰值 ,既提 高 了信号 检测 与参 数估 计
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