相参脉冲串多普勒频率变化率估计算法

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基于FrFT的LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率估计算法

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电子与信息学报
第 32 卷
图 1 I (x , y ) 的幅度和相位响应
利用式(10)进行参数估计需要进行 2 维搜索，当对估计精度较高时，需要很大的运算量。文献[9] 提出的拟 Newton 算法可兼顾精度和运算量的要求，关于迭代初值的选取可参考文献[10]。要获得 I (x , y ) 相位的解析表达式非常困难，但从图 1(b) 仿真结果可以看出， I (x , y ) 的相位在 I (0, y ) 和 I (x , 0) 的主波瓣区域内较平坦，经计算其宽度分别为 2/τ 和 72/5τ 。当满足条件： | x | 1/τ ， | y | 36/5τ 2 时，积分式 I (x , y ) 可采用如下近似： ⎛ πτ 2y ⎞ ⎟ ⎟ I (x , y ) ≈ τ exp ⎜ (11) ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ j 12 ⎠ ⎝ 通常观测时长不超过 10−1 s 量级， fd 为 102 Hz/s 量级，而脉冲宽度为 10−6 ~ 10−5 s 量级，因此有如下条件成立： fP − f1 = fd (TP − T1 ) 1/τ (12) 又根据式(7)，对于不同脉冲均有： κ = κ + f ，根
s(t ) = ∑ A exp j ⎡⎢2π ( fc + fd ) t + πκ(t − Tp )2 ⎣ p =1 ⎛t − Tp ⎞ ⎟ ⎜ +π fd t 2 + ϕ0 ⎥⎤ rect ⎜ ⎟ ⎦ ⎟ ⎜ ⎝ τ ⎠
P
(8) + F a ⎡⎣ υp (t )⎤⎦ (u ), p = 1, 2, ", P 不失一般性，假设 0 < α < π/2 ，令 cot α = −κα ， u csc α = fα ，则 α Rp (u ) = A (csc α)1/2 exp { j ⎣⎡ ϑ(α, u ) + ϕp − π/4⎦⎤ }

分布式相参雷达多脉冲积累相参参数估计方法

第18卷第6期太赫兹科学与电子信息学报Vo1.18，No.6 2020年12月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Dec.，2020 文章编号：2095-4980(2020)06-1003-07分布式相参雷达多脉冲积累相参参数估计方法王雪琦，涂刚毅，吴少鹏(中国船舶重工集团公司第七二四研究所，江苏南京 211106)摘要：分布式相参雷达(DCAR)是目前国内外雷达领域的重要研究方向，精确的参数估计是实现其良好相参性能的前提和核心。

基于动目标模型，提出一种基于多脉冲积累的相参参数估计方法。

该方法通过对多脉冲信号进行快、慢时间匹配滤波处理，实现多脉冲相参积累；再利用互相关法进行相参参数估计。

仿真分析对比了不同脉冲个数和不同输入信噪比下的参数估计性能和相参性能，仿真结果表明，该方法具有可行性，且可以有效提高低信噪比情况下的参数估计性能和相参性能。

关键词：分布式相参；参数估计；动目标；多脉冲积累中图分类号：TN957.51文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2019182Coherent parameters estimation method for distributed coherent radarbased on multi-pulse accumulationWANG Xueqi，TU Gangyi，WU Shaopeng(No.724 Research Institute of CSIC，Nanjing Jiangshu 211106，China)Abstract：Distributed Coherent Aperture Radar(DCAR) is an important research direction in the field of radar at home and abroad. Accurate parameter estimation is the premise and core of good coherenceperformance. Based on the moving target model, a coherent parameter estimation method based onmulti-pulse accumulation is proposed. The method performs fast-time and slow-time match filtering formulti-pulse signals, and obtains the results of multi-pulse coherent accumulation. Then thecross-correlation method is utilized to estimate the coherent parameters. The performance of parameterestimation and correlation under different numbers of pulses and different input signal-to-noise ratios arecompared by simulation analysis. The simulation results show that the method is feasible and caneffectively improve the performance of parameter estimation and coherence in low signal-to-noise ratio.Keywords：distributed coherence；parameter estimation；moving target；multi-pulse accumulation分布式相参雷达(DCAR)因具有较好的探测性能、高角度分辨力、灵活性和机动性等一系列技术优势而成为目前国内外雷达领域研究热点[1-5]。

相参脉冲串多普勒频率变化率估计算法

相参脉冲串多普勒频率变化率估计算法
张刚兵;刘渝;邓振淼
【期刊名称】《数据采集与处理》
【年(卷),期】2010(025)005
【摘要】给出了一种新的利用相参脉冲串进行多普勒频率变化率估计的算法,选取准最佳算法估计频率,减小了频率估计误差.对各脉冲进行脉内相关积累,将相参脉冲串变换成一个新的线性调频信号序列.该序列的样本点数是脉冲个数、采样间隔是脉冲重复周期、调频斜率是多普勒频率变化率、信噪比提高为输入信噪比的N倍(N是脉内采样点数).因此,可以在较低的信噪比条件下精确估计多普勒频率变化率.仿真结果表明,该算法能在比现有算法更低的信噪比条件下精确估计多普勒频率变化率,其性能接近相参脉冲串多普勒频率变化率估计的克拉美-罗限.
【总页数】5页(P560-564)
【作者】张刚兵;刘渝;邓振淼
【作者单位】南京航空航天大学信息科学与技术学院,南京,210016;南京航空航天大学信息科学与技术学院,南京,210016;南京航空航天大学信息科学与技术学院,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TN973
【相关文献】
1.基于相位补偿的BPSK相参脉冲串信号多普勒频率变化率估计算法 [J], 李宏;秦玉亮;李彦鹏;王宏强;黎湘
2.基于FrFT的LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率估计算法 [J], 李宏;秦玉亮;李彦鹏;王宏强;黎湘
3.一种PCM相参脉冲序列多普勒频率变化率估计算法 [J], 郁春来;万建伟;占荣辉
4.一种关于LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率的估计算法 [J], 郁春来;万方;占荣辉;万建伟
5.LFM相参脉冲串多普勒频率变化率估计 [J], 陈曦;邓振淼;傅茂忠
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一种脉冲群间多普勒频率变化率的估计算法

信号/数据处理一种脉冲群间多普勒频率变化率的估计算法3郁春来1,2,韩彦明3,万　方4,万建伟1(1.国防科学技术大学电子科学与工程学院,　长沙410073;　2.空军雷达学院信息对抗系,　武汉430019)(3.空军驻沪宁地区代表室,　南京210013;　4.空军雷达学院研究生管理大队,　武汉430019)【摘要】　提出了一种脉冲群间多普勒频率变化率估计算法,该算法利用离散傅里叶变换进行脉冲间相参积累,获得脉冲群的相对模糊频率,通过脉冲群间相对模糊频率差分获得多普勒频率变化率。

算法具有计算量小、多普勒频率变化率估计精度高的优点。

计算机仿真结果证明了算法的有效性。

【关键词】　单站无源定位与跟踪;脉冲群;相参积累;多普勒频率变化率中图分类号:T N953、T N957.2 文献标识码:AAn E sti m a ti on Algor ithm for Doppler F r equencyRa te2of2C han ge Between Pu lse Gr oupsY U Chun2lai1,2,HAN Y an2m ing3,WAG Fang4,WAN Jian2wei1(1.School of Electr onic Science and Engineering,N U DT,　Changs ha410073,China)(2.Depart m ent of I nf or m ati on Counter m easures,AFRA,　W uhan430019,China)(3.The A r m y Delegate Of fice of P LA A ir2f orce in Shanghai and Nanjing,　Nanjing210013,China)(4.Depa rt m ent of Gr aduate Manage m ent,AFRA,　W uhan430019,China)【Abstra c t】　In this paper,an esti ma ti on alg o rith m for dopp ler frequency rate2of2change be t w een the pu lse groups is p r o2 posed.DFT(Discre te Fourier Transfor m)is used t o realize coherent i n t egrati on be t w een the pulses and obtain the rela tive am big u2 ous frequency of pulse grou p.Dopp ler frequency rate2of2change is esti ma t ed in te r m s of difference of re l a tive ambiguous frequency of the pulse group s.This alg orith m ha s s ma ll compu t a tion amount l oad and has high esti ma ti on prec isi on of do pple r frequency rata2 of2change.T he effec tivene ss of this alg orit hm is sh own by co mputer si m ulation.【Key word s】S OPLAT;pulse gr oup;cohe rent i ntegrati on;Dopple r frequency ra te2of2change0　引　言在利用多普勒频率变化率和波达角变化率的单站无源定位与跟踪系统中,要求利用接收信号的多普勒频率变化率信息进行定位,信号中的多普勒频率变化率信息反映了运动目标相对于观测平台的径向加速度信息,提取多普勒频率变化率这一信息对于目标的定位和运动状态估计具有非常重要的意义[1-2]。

一种相参脉冲信号频率的估计方法

维普资讯
第２卷第３０期２０年９月０６
文章编号：Ｎ２１６（０６０ —１００Ｃ４．５４２０）３０８ —３
空军雷达学院学报
ＪｕｎｌｆｒｏｃｏｒａｏＡｉＦｒｅＲａａｄｒＡｃｄｍｙａｅ
中图分类号：Ｎ９１３Ｔ１，２文献标识码：Ａ
电子侦察、干扰、抗、对隐身及精确打击武器等技术的发展，有源探测系统的工作和生存构对
成了严重的威胁，因而无源探测系统的研究受到
法不需要解相位模糊，且运算量小．并
号的中频离散形式ｓ＋）ｅｐｊｎ，）ｏ＋Ｄ，）（＝ｘ｛２ｆ（＋＋】［２ｎ［２）（＋】
Ｐ＝０…，，Ｐ一１ｎ＝０ …，一１，（）３
糊且频率估计精度依赖于其它参数的估计精度．
ｐ＝０ ‘ Ｐ，
式中厂士，为初始相位，和为第Ｐ＝Ａ、
个脉冲的调制幅度、始时刻和脉冲宽度，起Ｐ为单次观测时间内接收到的脉冲个数，（为零均值高Ｄｆ）斯白噪声，并假设其实部和虚部相互独立且方差都为０／．过滤波、频、２２经混中频采样得到接收信
摘
要：在单站无源定位与跟踪系统中，获取雷达脉冲信号的高精度频率信息是一个关键技术．本丈研究
了噪声干扰下的相参脉冲信号频率提取问题，出了一种新的频率估计方法．提该方法具有精度高、运算量小的

基于FrFT的LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率估计算法

第３卷第１期２１
２１００年ｌ月１
电
子
与信
息
学
报
、ｏ．２．１，１ＮＯ１３
ＮＯ２０Ｖ．０１
Ｊｕｎｌｆｅｔｏｃｏｒａｃｒｎｉｓ＆ＩｆｒｔｏｅｈｏｏｙｏＥｌｎｏｍａｉｎＴｃｎｌｇ
定位与跟踪系统的一项关键技术。该文提出了基于分数阶Ｆｕｉ变换（ｒＴ的多普勒频率变化率估计算法，ｏｒｒｅＦＦ）在分
数阶变换域上使信号能量聚集，消除调频率对参数估计的影响的同时充分提高了信噪比，而利用保留的脉冲间相进对相位关系获得了多普勒频率变化率的高精度估计。理论分析表明，算法估计精度接近理论下界，数值仿真验证该
ＬｏｇｉｎＨＱｉ — ａｇｎＹｕｌｎ－ｉＬａｅｇｉｎｐｎＹ・ＷａｇＨｏｇｑａｇｎｎ－ｉｎＬａｇｉｎＸｉ
（ｃｏｌｆｅｔｎｃＳｉｎｅａｄＥｇｎｅｉｇＮａｉｎｌｎｖｒｉｆｆｎｅＴｃｎｌｙＣａｇｈ１０３ＣｉａＳｈｏｃｒｉｃｅｃｎｎｉｅｒｎ，ｔａｉｅｓｙｏｅｓｅｈｏｏ，ｈｎｓａ４０７，ｈｎ）ｏＥｌｏｏＵｔＤｅｇ
了算法的有效性。
关键词：无源定位与跟踪；分数阶Ｆｕｉｒ换；ＬＭ相参脉冲；多普勒频率变化率ｏｒ变ｅＦ

多普勒效应频率计算公式

多普勒效应频率计算公式多普勒效应在我们的生活中可太常见啦！比如当一辆鸣笛的警车从你身边疾驰而过时，你会听到警笛声的音调先升高后降低，这就是多普勒效应的一种表现。

多普勒效应频率计算公式为：$f' = \frac{v + v_{观测者}}{v + v_{波源}} \times f$ ，其中$f'$是观测者接收到的频率，$f$是波源发出的频率，$v$是波在介质中的传播速度，$v_{观测者}$是观测者相对于介质的速度，$v_{波源}$是波源相对于介质的速度。

咱们来具体讲讲这个公式哈。

先假设你站在路边，一辆汽车正以一定速度向你驶来，车上的喇叭持续发出声音。

当汽车向你靠近时，$v_{波源}$是正值，根据公式，你接收到的声音频率$f'$就会比喇叭原本发出的频率$f$高，所以你听到的声音音调就变高了。

而当汽车远离你时，$v_{波源}$变成负值，$f'$就会比$f$低，音调也就降低了。

我记得有一次在公园里散步，旁边的马路上正好有一辆摩托车快速驶过。

我一开始没太在意，但当它靠近我的时候，那发动机的声音明显变得尖锐了，等它开过去之后，声音又一下子低沉了下去。

当时我就想到了多普勒效应，感觉特别神奇。

再比如说，天文学中也会用到多普勒效应频率计算公式。

当一颗恒星靠近地球时，它发出的光的频率会增高，也就是向光谱的蓝端移动，这被称为蓝移；反之，如果恒星远离地球，光的频率会降低，向光谱的红端移动，称为红移。

通过观测这些光谱的变化，天文学家就能知道恒星是在靠近还是远离我们，甚至还能计算出它们的速度呢！在医学上，多普勒效应也大有用处。

像超声多普勒技术，就可以通过测量血液中红细胞反射的超声波频率变化，来判断血管中的血流速度和方向，帮助医生诊断心血管疾病。

总之，多普勒效应频率计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们结合实际生活中的例子去理解，就会发现它其实挺有趣也挺有用的。

无论是交通、天文还是医学，多普勒效应都在发挥着重要的作用，让我们能更好地了解这个世界。

基于相位补偿的BPSK相参脉冲串信号多普勒频率变化率估计算法

ｔｏｑｅｔｅｐｏｌｍ．ｏｈｔｅｆｅｎｌｒｂｅｐｌｅｅｉｏｅｕｎｙ（ＲＦｃｅｒｏｓｅｅ．ｈｏｃｎｕｒｈｒｂｅＢｔｈｘｄａｄａｔａｌｕｓｒｐｔｉｎｆｑｅｃＰ）ａｓｅｃｎｉｒｄＴｅｉｅｅｔｒｓａｄ
ｃｍｐｅｓｔｏａｅｌｏｉｈｆｒＤｏｐｅｒｑｅｃａｅｅｔｍａｉｎｆｏＢＰＳｃｈｒｎｕｓｒｉｓｅｅｔｄｏｎａｉｎｂｓｄａｇｒｔｍｐｌｒｆｅｕｎｙｒｔｓｉｔｏｍｏｒＫｏｅｅｔｐｌｅｔａｎｉｓｎｅｐｒ
ｌｔｔｏｔｅｈｐｌｒｆｅｕｎｙｒｔｎｈｅｓｍｐｉｇｆｅｕｎｃ，ｈｂｅｖｎｉｎｈｉａｉｎｂｅｗｅｎｔｅＤｏｐｅｒｑｅｃａｅａｄｔａｌｑｅｙｔｅｏｓｒｉｇｔｍｅａｄｔｅＰＲ＿ｓｍｉｎｒＦｉ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｒｃｓａｓｖｏａｉｇａｄｔａｋｎｅｈｏｏｙｆｒａｓｎｌｂｅｖｒｄｍａｄｉｈａｃｒｃｅｐｅｉｅｐｓｉｅｌｃｔｎｎｒｃｉｇｔｃｎｌｇｏｉｇｅｏｓｒｅｅｎｓｈｇｃｕａｙ
ＬｏｇｉｎＨＱｎＹ・ａｇｉｕｌｎ－ｉＬａ—ｅｇｉｎｐｎＹ－ＷａｇＨｎ－ｉｎｎｏｇｑａｇ－ＬａｇｉｎＸｉ

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第２卷第５５期
２１００年９月
数
据 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
采
集
与
处
理
Ｖｏ．５Ｎｏ５１２．
Ｓｅｐ．２００１
Ｊｕｎｌｏｔｑｉｉｏ＆ＰｒｃｓｉｇｏｒａｆＤａａＡｃｕｓｔｎｉｏｅｓｎ
文章编号：０４９３（０００ — ５００１０—０７２１）５０６－５
（ｌｇｆＩ￣ｒｔｏｃｅｃｎｃｎｌｇＣｏｌｅｏｎｏｍａｉｎＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ．ＮａｊｇＵｎｖｒｉｙｏｒｎｕｉｓ＆ＡｓｒｎｕｉｓｅｎｉｉｅｓｔｆＡｅｏａｔｃｎｔｏａｔ，ｃ
Ｎａｊｇ，２０］ｎｉｎ１０６，Ｃｉａｈｎ）
ｕｎｒｏｒｄｅｌｗｅＳＮＲｃｎｄｔｏｎ．ＳｉｏｉｉｓｍｕｌｔｏｒｓｔｓｏｗｔｔｈａｇｏｉｈａｉｎｅｕｌｓｈｈａｔｅｌｒｔｍｃｎｓｉｔｔｅａｅｔｍａｅｈＤｏｌｒｆｅｕｎｃａｅｏｆｃｎｇｃｕｒｔｌｎｄｒｌｗｅｐｐｅｒｑｅｙｒｔ — －ｈａｅａｃａｅｙｕｅｏｒＳＮＲｏｄｉｉｓｔｎｔｘｉｔｎｇａ－ｃｎｔｏｎｈａｈｅｅｓｉｌ
相参脉冲串多普勒频率变化率估计算法
张刚兵刘渝邓振淼
（京航空航天大学信息科学与技术学院，京，１０６南南２０１）摘要：出了一种新的利用相参脉冲串进行多普勒频率变化率估计的算法，取准最佳算法估计频率，小了频给选减率估计误差。各脉冲进行脉内相关积累，相参脉冲串变换成一个新的线性调频信号序列。对将该序列的样本点数
是脉冲个数、样间隔是脉冲重复周期、频斜率是多普勒频率变化率、噪比提高为输入信噪比的 Ⅳ 倍（是采调信 Ⅳ
脉内采样点数）因此，以在较低的信噪比备件下精确估计多普勒频率变化率。真结果表明，算法能在比现。可仿该
有算法更低的信噪比条件下精确估计多普勒频率变化率，性能接近相参脉冲串多普勒频率变化率估计的克拉其
关一限。罗
关键词：多普勒频率变化率；参脉冲串；相参数估计
中图分类号：ＴＮ９３７文献标识码：Ａ
ＤｏｐｌｒＦｒｑｕｎｃａｅ－ｆ・ｐｅｅｅｙＲｔ— －ｏＣｈａｅＥｓｉａｉｎｆｒＣｏｒｎｔＰｕｌｅＴｒｉｎｇｔｍｔｏｏｈｅｅｓａｎ
Ｚｈａｇｎｉｇ，ＬｉｎＧａｇｂｎｕＹｕ，ＤｅｇｅｎＺｈｎｍｉｏａ
ＡｂｔａｔＡｎｏｅＤｏｌｒｒｑｕｎｃｒｔ－ｆｃｎｅｔｍａｉａｇｉｈｍｆｒｈｅｏｈｒｎｓｒｃ：ｖｌｐｐｅｆｅｅｙａｅｏ — ｈａｇｅｓｉｔｏｎｌｏｒｔｏｔｃｅｅｔｐｕｓｒｉｓｐｒｓｎｅｌｅｔａｎｉｅｅｔｄ．Ａｕｏｐｉｌｆｅｅｃｓｉｔｏｎｍｅｈｏｓｕｅｏｅｔｍａｅｔｒ－ｓｂｔｍａｒｑｕｎｙｅｔｍａｉｔｄｉｓｄｔｓｉｔｈｅＩｅｑｕｎｅｎｈｅｅｒｒｏｈｒｑｅｙｅｔｍａｉｎｉｅｃｄ．Ａｅｃｒｉａｓｏｂａｎｅｆｅｙａｄｔｒｏｆｔｅｆｅｕｎｃｓｉｔｏｓｒｄｕｅｎｗｈｉｐｓｇｎｌｉｔｉｄａ — ｔｒｉｒｐｓｏｒｅａｉｃｕｕａｉｈｏｈｒｎｌｅｔａｎ．Ａｎｄｔｅｎｕｂｒｏｈａ — ｅｎｔａｕｌｅｃｒｌｔｏｎａｃｍｌｔｏｎｏｆｔｅｃｅｅｔｐｕｓｒｉｈｍｅｆｔｅｓｍ
ｅａｅｉｓｔｎｔｔｏｆｔｅｉｕｔＳＮＲ（ｉｈｅｎｕｂｒｏｆｔｅｓｇｎｌｓｍｐｌｔｎａｎｈｎｃｄＮｔｍｅｈａｈａｈｎｐ Ⅳ ｓｔｍｅｈｉａａｅｗｉｈｉ
ｐｌｅ。Ａｃｏｄｎｌｕｓ）ｃｒｉｇｙ，ｉｉｐｓｉｌｏｅｔｔｈｐｌｒｆｅｕｎｙｒｔ — ｆｃａｇｒｃｓｌｔｓｏｓｂｅｔｓｉｍａｅｔｅＤｏｐｅｒｑｅｃａｅｏ — ｈｎｅｐｅｉｅｙ