线性调频信号的相关检测性能分析
中 图分类号：Ｔ ９１ Ｎ１７ ．
线性 调 频信 号 的相 关检 测性 能分 析
姚山峰，严 航，曾安军，胡 阔
（ 盲信号处理国防科技 重点实验室 ，成都 ６ ０ ４ ） １０ １
摘
要： 针对线性调频信号相关检测副本信号与待检测信号可能 不完全一致的情况，给 出 ２ 种信号之间存在偏差时的互模 糊函数 与互相 关
ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｏ ｈ ｓ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｆｅ ｎ ｈ ｒ ａ ｅ ｏ ｓ ｔｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｆｃ ｒｅ ａ ｉ ｎ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｉ ａ ｙ ｅ Ｔｈ ｏ ｃ ｕ ｉ ｎ ｎ ｌ ｅ ｃ ｆｐ ａ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ， ｒ ｑ ｅ ｃ ｆｓ ｔａ ｄ ｃ ｉｐ ｒ ｔ ｆ ｅ ｎ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｏ ｒ ｌ ｔ ｅ ｅ ｔｏ ｓ ａ ｌ ｚ ｄ． ｅ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ｏ ｎ ｉ ｄｉａ ｅ ｈａ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ａ ｏ ｅ ｅ ｔ ｏ ｅ ｅ ｔｏ ｎ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｐ ｏ ａ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｓ ｔａ ｄ ｃ ｉ ａｅ ｎ ｃ ｔ ｓｐ ｓ ｉ ｒ ｎ ｅ ｈ ｓ ｎ ｆ ｃ ｓ ｎ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔｏ ｒ ｂ ｂ ｌ ｙ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｉ ｔ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆ ｆ ｑ ｅ ｃ ｆ ｅ ｎ ｈ ｒ ｒ ｔ ｈ ｉ ｈ ｒ ｐ ｏ ｓｔ ｆ ｅ．
一
假设 Ｌ Ｍ 信号相 关检测 的副本信号为 ： Ｆ
， ㈡ （ × ｆ ） ＝
ｅｐ ｘ
｛［ ＋ｌ ＋ △｝ ｊ（ ）（△］＋］ｓ （ ｒ１ ）（ （ ２ ＋ ｏ ｔ ） ＋２
其中，△ 是 ） （ 之间的初始相位差；Ａ 为 ） 妒 与 ｆ ） ｆ 与
（ 之间的频偏；△ ｆ ） 为 （ 与 （ 之间的调频率偏差。可 ，） ｆ ｆ ）
Ｓ ｔ和 Ｓ ｔ为一对信号样本，２ Ｉ） （ ㈤ 组信号互相关函数定义为：
信号检测与参数估计 算法 ，这种算法具 有较 高的输 出信噪 比 增益 ， 能够有效地检测 出加性与乘性噪声背景下的微弱信号。
文 献【】 ７ 结合逐次 消去技术 有效地抑 制 了各径相 关交 叉项 的
（＝ 堡。 （ ｄ ｆ Ｔ（ …） ） ｓ ｆ
第３ ８卷 第 １ 期
Ｖ＿ ． ８ ０ ３ １
・
计
算
机
工
程
２１ ０ ２年 １月
Ｊ ｎ ｒ ０１ ａ ｕａ ｙ ２ １
ＮＯ １ ．
Ｃｏ ｕ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｍｐ ｔｒ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎ
网络 与通信 ・
文章编号ｔ１ ３ ８ ０２ １ ｏ７． 文献标识码｛ ｏ ４ （１）—０７ ０ ０ ２２ ０ ＿４ Ａ
：
（ １ ）
当Ｒ （） ０ Ｔ＝ 时，称 （ 和 （ 不相关，这时Ｓ ｔ和 。） ｔ ｔ ） ，） （ （ 在统计上互相独立。若 Ｔ ｒ时，Ｒ 取最大值， ｔ ） ＝ｏ （） 则
影响 ， 实现 了多径情 况下的 Ｌ Ｍ 信号参数、 Ｆ 各径 时间延迟和 衰减 因子等参数的估计 ，具有较高的时延估计分辨率 。但是 这些算法均认为副本信号与待检测 信号参数 完全一致 ，并未
阔，硕士研究生
本文针对实际应用 中相关检测 副本信号 与待检测信号参
收稿 日期 ：２ １— — ０１ ７２ ０ ８
７ ８
计
算
机
工
程
２ １ 年 １ ５日 ０２ 月
表示 ２信 号时差为 『时 ，相 关程 度最高 ，波形相似程度最 ｎ 大 。对于能量有 限信号 ，互相关函数 为 ： …
［ ｓｒ ｃ］Ａｃｏｄｎ ｅｐ ｓｉｌ ｉｅｅｃ ｆ ｉｅｒ ｒｑ ｅｃ ｄ ｌｔ ｎＬ Ｍ） ｉｎ ｌ ａａ ｔ ｅｗｅｎｒｐｔｉｎａ ｄＳｇａ ｆ ｎｅｅｔ Ａｂ ｔａｔ ｃ ｒｉｇｔ ｔ ｏｓ ｅ ｆ ｒｎ ｅ ｎ ａ ｅ ｕｎ ｙＭｏ ｕａｉ （ Ｆ ｓ ａ ｐ ｒｍｅｅ ｂ ｔ ｅ ｅｉｏ ｎ ｉｎｌ ｔ ｓ ｏｈ ｂ ｄｆ ｏＬ Ｆ ｏ ｇ ｒ ｅ ｔ ｏＩ ｒ
考虑它们之 间可能存在的偏差。这个问题，对于第三 方接收 而言是普遍存在的。
基金项 目：国家重点实验室基金资助项 目（１０ ８００） ９４Ｃ ６ ３４
作者筒介 ： 山峰（９６ ） ， 姚 １８ － ，男 助理工程师、硕士 ， 主研 方向：信
号检测 师、博士 ；曾安军，高级工程师、 Ｅｍａ ：ｙｏ０４ｅ ｉ ＠１３ ｏ － ｉ ａ２０ｊ ｓ ａ ６． ｒ ｌ ｓｃ ｃｎ
（ｉ ａＦｅｕｎｙ ｏ ｕ ｔ ｎＬ Ｍ） Ｌｎ ｒ ｒｑｅｃ ｄｌｉ ，Ｆ 信号广泛应用于雷达 、 ｅ Ｍ ａｏ 声 纳、通信和地震勘探 等系统中”。 Ｆ 信号的检测与参数估 ｌＬ Ｍ 计成为信号检测与参数估计课题 中一个重要 的组成部分 ，在
电子情报、运动 目标参数测量、ＩＡ Ｓ Ｒ成像和地质勘探等方面
Ｙ Ｏ ｈ ｎｆｎ ， ＡＮ Ｈａ ｇ Ｚ ＮＧＡ － ｎ ＨＵ Ｋｕ Ａ Ｓ ａ － ｇ Ｙ ｎ ， Ｅ ｎｊ ， ｏ ｅ ｕ
（ ｔ ｎ ｌ ｆｎ ｅＫｅ ａ ｎＢ ｉｄＳ ｇ ａ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｇ Ｃｈ ｎ ｄ １ ０ １ Ｃ ｉａ Ｎａｉ ａ Ｄｅｅ ｓ ｙＬ ｂｏ ｌ ｉｎ ｌ ｒ ｃ ｓｉ ， ｅ ｇ ｕ６ ０ ４ ， ｈ ｎ ） ｏ ｎ ｎ
函数 ，分析相位差 、频偏、调频率偏差对相 关检测性 能的影响，得 出相位差对检测性能没有影响 ，检测概率会随着 频偏与 调频率偏差 的增
加 而降低 的结论 。
关健 词 ：线性调频 ；相 关检测 ；模糊 函数 ；频偏 ；调频率偏差
‘
Ｃｏ ｒ ｌ ｔ０ 【 ｅ ｅ ｔｏ ｒ １ ｍ ａ ｃ ａ ｙ ｉ ｒ ｅａ ｉ ｎ ’ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅＡｎ ｌ ｓｓ ０ Ｉ ｎ ａ ｏ ｎ ｙ Ｍ ｏ ｌ ｔ ｎ ｂ ￣ ’ ｆ ｒＬｉ ｅ ｒＦｒ ｑ ｅ ｃ ｕ ａ ｉ Ｓ ｇ ａ ｏ １ｒ ｕ ５ｅ ｄ ０ ｉｎ ｌ
峰实现对信号 的检测 。 （ ） 维相关利用了信号相关性和 噪声 随机性的特点 ，实现 抑制噪声、检测信号、估计时域参数 的 目的。但是 ，一维相 关只在信号的时域进行 了处理 ，不能反映 ２ 路信号 的频域信 息，这种一维处理默 认 ２ 路信号频差为 ０ ，损失 了部分信号 信息 。模糊函数（ ｍ ｉｕｔ ｕ ｃｉｎ［ｌ 关结果从单纯 的 Ａ ｂｇ ｉ Ｆ ｎｔ ）ｌ ｙ ｏ １将相
的影响 ，通过检测信号峰值得 到信号 的参数估值 ，并且指 出 这种算法适用于多分量 Ｌ Ｍ 信号。文献 ［】 Ｆ ６利用噪声与 Ｌ Ｍ Ｆ 信号具有不 同的循环平稳特性 ， 出了基于循环相关的 Ｌ Ｍ 提 Ｆ
噪声进行相关性分析 ， 用信号与噪声具有不同的统计特性 ， 利 通过 自相关和互相 关运算 ， 达到抑制噪声、检测信 号的目的。 互相关函数描述 了 ２组信号之间的一般依赖关系。假设
相关检测是一种 时域信 息的检测方法 ，主要是对信 号和
具有重要应用价值。早在 ２ ０世纪 ４ ０年代末 ５ ０年代初 ， 就有
人研 究 了最大信 噪比意义 下 的匹配滤波 理论与 相关接 收技 术 Ｊ 目 ，利用相关处理 实现 Ｌ Ｍ 等信 号的检测 已广泛 。 前 Ｆ 应用于主动雷达、声纳等系统中，并得 到了不断的改进 。文 献【】 ４充分 利用 Ｌ Ｍ 信号在分数阶频率 域包含 了丰富 的目标 Ｆ 信号 时延与多普勒频移信息的特性 ，在分数 阶傅里叶域实现 对 Ｌ Ｍ 信号 的检测 。文献［】 Ｆ ５在此基础上 ，通过一次分数阶 傅里叶变换与一次分数阶频率相关处理 ，有效地抑制 了噪声
得 （ 与 ｆ的互模糊函数为： ，） （ ｆ ）
时域推广到了时频域。根据模糊 函数的定义 ， ２路信号 ｓ ｔ 。） （
与 ｓ（ 的互模糊 函数为 ： ，ｔ ）
（ｓ ＝ （ （ ｆ ｄ ＝ ｆ ） Ｊ ｆ 卜 ）妒ｆ ，ｌ ） 一ｅ 『
）Ｃ ＋ｌｎ ） （ － （ － （）ｊｇ（ （ ）Ｓ ｓ
≤Ｔ （） ９
Ａ， ＝ （ ） Ｉ ｝ ｆ ）ｎｌ （ｆ ｌｆ ｌ ｅ （ — ｅＰ ｆ ） ， ‘ ｓ＝ ） ｆＪｄ （ ２＇
移。可见 ，模糊函数在零多普勒切面 即为相关函数 ：
（ ３ ）
其中，Ｓ ｔ、Ｓ ｔ是 ２ 。） ： ） 路输入信号；ｆ （ （ 、，分别是时延和频
Ｒ ｆ＝ ｆ ） （） （， ０ （ ４ ）
２ 相关检测原理
在信 号检测理论 中，自噪声 中信号的最佳 检测 方法是 匹 配滤波 Ｊ ，而相关检测在数学上正好等效于 匹配滤波检测 。
信号的相 关检 测是将感兴趣信号 的副本信号与待处理 的 信号作 自相关或互相关 …，获得这 ２组信号 的相关函数， 当待处理信号中存在感兴趣 的信号时 ，相关函数中将会 有相 关峰的出现， 过检测相 关峰 即可实现对感兴趣信号 的检测 。 通
［ ｙｗｏｄ ］Ｌｎ ａ ｒｑ ｅ ｃ ｄ ｌ ｉｎＬ Ｍ）ｃｒ ｌｔ ｎｄ ｔ ｔ ｎ ａ ｂｇ ｉ ｎｔ ｎ ｆ ｑ ｅｃ ｆ ｅ；ｈｒ ｔｏ ｓｔ Ｋｅ ｒ ｓ ｉｅｒ ｅｕ ｎ ｙ Ｆ Ｍｏｕａ ｏ （Ｆ ；ｏｒ ａｉ ｅｅ ｉ ； ｉｕｔ ｆ ｃ ｏ ；ｒ ｕｎ ｙｏ ｓｔｃ ｉ ｒ ｅ ｆ ｅ ｔ ｅ ｏ ｃｏ ｍ ｙｕ ｉ ｅ ｐａ Ｄ０Ｉ １ ． ６ ０ｉ ｎ１０ －４ ８ ０ ２０ ． １ ： ０３ ９ ．ｓ．０ ０３ ２ ． １ ．１ ２ ９ ｓ ２ ０
．
在实 际工程中 ，相 关检测 副本信号与感兴趣信号有时并
不完全一致 ，如非合作 方的信号检测等应用场合 。此时 ，对
（） 。 ） （－ ）ｔ ｆ： （ ｔ ｒｄ ｆ
（ ２ ）
于 Ｌ Ｍ 信号而言 ，副本信号与感兴趣信号主要存在初始相 Ｆ 位、载频和调频率 的偏差 。
线性调频信号的时频分析研究
线性调频信号的时频分析研究随着通信技术的发展，线性调频信号（Linear Frequency Modulation，LFM）在通信系统中得到了广泛的应用。
线性调频信号是一种在一段时间内频率线性变化的信号，其具有宽带、抗多径衰落、抗高噪声等特点，因此适用于高分辨率雷达、超声定位、地震勘探等领域。
为了更好地理解和设计线性调频信号的应用系统，对其进行时频分析研究是非常重要的。
时频分析是一种将信号在时间和频率域上进行联合分析的方法，可以提供关于信号特性的更详细的信息。
对于线性调频信号而言，时频分析可以帮助我们获得信号的调频特性和调制参数。
下面将介绍几种常见的时频分析方法，以及它们在线性调频信号研究中的应用。
STFT是一种将信号在时间和频率上进行分析的方法，它通过将信号分成多个小时间窗口，并对每个窗口进行傅里叶变换，得到该窗口内信号的频谱信息。
STFT可以提供线性调频信号的瞬时频率信息，帮助我们理解信号的调频特性。
2. Wigner-Ville分布（Wigner-Ville Distribution，WVD）WVD是一种采用时频联合分析的方法，它通过计算信号的瞬时相位和瞬时幅度，得到信号在时频上的分布。
WVD可以提供线性调频信号的瞬时频率和瞬时频谱信息，有助于我们研究信号的调频参数和调频性质。
3. 希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang Transform，HHT）此外，还有一些其他的时频分析方法，如连续小波变换（Continuous Wavelet Transform，CWT）、自适应滤波器（Adaptive Filter），它们在线性调频信号研究中也有一定的应用。
通过将这些方法相互结合，可以更好地理解线性调频信号的时频特性和调制参数。
在线性调频信号的时频分析研究中，我们可以分析信号的频谱特性、瞬时频率变化、调制参数等。
通过这些分析，我们可以了解信号是否具有带宽限制特性、频率变化规律，以及在特定调制参数下，信号的传输性能如何。
多径线性调频信号的循环相关检测及性能分析
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｒ ｂ ｅ ｏ ｅ ｅ ｔ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍ ｐ ｅ ｉ ｅ ｒ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｍｏ ｕ ａ ｉ ｎ （ Ｍ ）ｉ ｌｉ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍ ｆｄ ｔ ｃ ｉ ｈ ｏ ｌ ｘ ｌ ａ ｒ ｑ ｅ ｃ ｄ ｌ ｔ ｎ ｎ ｏ ＬＦ ｎ ｍｕ ｔ—
ｌ ｚ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｔ ｃ ｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｃ ｉ ｃ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ ａ ｌ ｕ ｅ ｉ ｏ ｓ ｒ ｃ ｅ ｓ ｎ ｈ ｏ — ｙｅ ｎ ｈ ｅ ｅ ｔ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｙ ｌ ｏ ｒ ｌ ｔ ｍｐ ｉ ｄ ｓ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｄ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｎ ｃ ｏ ｔ ｔｎ ｏ ｓ ａ ｄ ｄ ｓ ｒ ｔ ｉ ｎ ｌ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｔ ｒ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ａ ｅ ｔ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｔ ｕ ｉ ｎ ｌ ｉ ｕ ｕ ｎ ｉｃ ｅ ｅ ｓｇ ａ ｓ ｅ ｄ ｔ ｃ ｏ ｒ ｐ ｒｉ ｒ ｈ ｎ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｈ ｕ ｐ ｔ ｓｇ ａ — ｅ ｎ ｉｅ ｒ ｔｏ （ ＮＲ）ｏ ｈ ｅ ｅ ｔ ｒ ｉ ｄ ｄ ｃ ｄ ｏｓ ａｉ Ｓ ｆｔ ｅ ｄ ｔ ｃ ｏ Ｓ ｅ ｕ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｔ ｅ ｏ ｔ ｕ ＮＲ ｉ ｈ ｇ ｅ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｈ ｕ ｐ ｔ Ｓ Ｓ ｉ ｈ ｒ
文 章 编 号 ：０ ４９ ３ （０ ６０ — ｉ３０ １０ ～０ ７ ２ ０ ）２０ ９— ５
言 口
多径 线 性 调 频信 号 的 循 环 相 关 检 测 及 性 能分 析
史 建 锋 王 可 人
（ 子 工 程 学 院 信 息 系 ， 肥 ，３０ ７ 电 合 ２０３） 摘 要 ： 对 复 线性 调 频 信 号 在 多径 条 件 下 的 循 环 相 关检 测 问题 进 行 研 究 。 用循 环 平 稳 信 号的 循 环 相 关 特性 ， 针 利 分 析 了 多径 条 件 下复 线性 调 频信 号 的 循 环 相 关 特 性 ， 此 基 础 上从 连 续 和 离散 两 方 面 构 造 了基 于循 环 自相 关 包络 在
线性调频信号
线性调频信号线性调频信号是一种在通信与信号处理领域中常见的信号类型，具有许多独特的特性及应用。
本文将对线性调频信号的基本概念、特征以及在实际应用中的重要性进行探讨。
1. 线性调频信号的概念线性调频信号是一种随时间呈线性变化频率的信号。
在时域中，线性调频信号的频率随时间以线性方式变化，通常可以表示为f(t)=f0+kt，其中f(t)为时刻t 的频率，f0为初始频率，k称为调频斜率。
在频域中，线性调频信号的频谱呈线性带宽，通常是一个宽度随时间线性增加的带通信号。
2. 线性调频信号的特征线性调频信号具有以下几个重要特征：•带宽随时间线性增加：线性调频信号的频谱宽度随时间线性增加，频率成比例地变化，这使得线性调频信号在频谱上呈现出一定的特殊性。
•信号分辨率高：由于频率随时间线性变化，线性调频信号在时间与频率域中具有很高的分辨率，适用于高精度的信号处理应用。
•抗干扰能力强：线性调频信号在一定的信噪比条件下具有较强的抗干扰能力，适用于复杂信道环境中的通信系统。
3. 线性调频信号的应用线性调频信号在许多领域都有着广泛的应用，主要包括：•雷达与通信系统：线性调频信号在雷达系统中用于目标距离测量和速度测量，通过分析目标回波信号来实现目标定位。
在通信系统中，线性调频信号也常用于频率调制与解调以及通信信号处理。
•医学成像：在医学成像中，线性调频信号可用于超声成像、核磁共振成像等领域，通过信号处理技术实现对生物组织的成像和诊断。
•声呐与测距系统：线性调频信号在声呐系统和测距系统中也有重要应用，用于测量目标距离和速度，实现目标探测与跟踪。
综上所述，线性调频信号作为一种特殊的信号类型，在通信、雷达、医学成像等领域具有着广泛而重要的应用。
了解线性调频信号的基本概念和特征，有助于深入理解其在实际应用中的工作原理和优势，对于相关领域的研究和开发具有重要的意义。
宽带线性调频信号的性能检测方法
宽带线性调频信号的性能检测方法郭雪锋;方立军;马骏;张焱【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2012(10)5【摘要】The performance of a wideband LFM signal source should be tested after designing. For solving the problems in this process, a testing method of wideband LFM signals is given. At first, using phase error curve(phase error between testing signals and ideal signals) as an indicator, the parameters of the matching filterC mainly FM slope) are adjusted qualitatively. The best pulse compression results can be quickly got. Then the method's validity is proved in math. At last, the digital phase compensation method is used to improve the pulse compression results of wideband LFM signals. This experiment shows that the additional digital phase compensation method improves the compression results of non-ideal LFM signal greatly. A 1 GHz bandwidth LFM signal produced by our frequency source is used as an example to confirm the testing method.%宽带线性调频频率源设计完成后,需要检测频率源的性能,解决检测过程中遇到的问题,提出一套工程上适用的宽带线性调频信号的性能检测方法.首先,根据相位残差曲线(测试信号与理想信号的相位差)的形状对匹配滤波器参数(主要是调频斜率)定性调整,能够快速得到最佳的脉冲压缩结果.然后从数学上证明这种方法的正确性.最后应用数字相位补偿的方法进一步提升宽带调频信号的脉冲压缩性能.实验证明,后期的数字补偿方法对非理想线性调频信号的压缩结果有较大的改善作用.文中测试数据来源于自行研制的频率源产生的1GHz宽带线性调频信号.【总页数】4页(P505-508)【作者】郭雪锋;方立军;马骏;张焱【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN957【相关文献】1.基于频谱压缩接收的宽带/超宽带线性调频信号参数估计 [J], 沈显祥;叶瑞青;唐斌2.宽带线性调频信号的产生 [J], 任亚欣3.宽带线性调频信号的产生 [J], 任亚欣4.宽带信号检测方法与性能分析 [J], 祝欢;陈翼5.一种高性能超宽带线性调频信号源 [J], 祝明波;常文革因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
雷达信号分析(第5章)线性调频脉冲信号分析
1 d td = 2p df
æ p 2ö f ÷ ç f ÷ =ç ÷ ç ÷ K èK ø
线性调频脉冲信号的近似匹配滤波器特性
( f )
B / 2
B/ 2
td
f
T
B
f
H ( f )
td
f1
f2
f3
f4
f5
f6
0
f1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6
f
t
二、近似匹配滤波器的输出
输入信号的复包络为 ： 近似匹配滤波器输出为：
t sin[pB t(1 - )] T pB t
10 8 6 4
BT 10
2 0
2
4
6
8 10
B归一化为1
压缩比：
D=
BT 50
2T T = = BT 1 1 2 B B
20 15 10 5
0
5
10
15
20
距离旁瓣：来因、影响
2、 t = 0
c(0, x ) = T sin(pxT ) pxT
B
A
C
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
T
B
T
VA
VB
VC VA VB
VC
3、存在距离旁瓣 MSR=-13.2dB 旁瓣的坏处：
0
C
A B
掩盖小目标（广义分辨） 减小了系统动态范围
5.6 线性调频脉冲信号的处理
一、近似匹配滤波器的实现
BT > 30 时:
m (f ) = 1 æf ö ç ÷ ÷e rect ç ÷ ç èB ÷ ø K
线性调频信号的自相关检测技术研究_童军
Abstract: LF M signals is the application of a wide range of a sig nal system, and the signal characteristics is the largest radar at the same time can be long range and high rang e resolution. Typically , radar detection stag e in the search can be accumulated by the pulse of the radar antenna beam width and scanning speed restrictions. When the target is strong and background noise or the reflec tive pr operties of target itself is weak, in the limited number of pulse it usually can not achieve the demand ratio of successful detec ting SNR ( signal to noise ratio) . T his paper shows a method to meliorate the SNR which uses digital auto cor relation and auto cor relation technique, and gives the ex perimental r esult by testing linear FM sig nal. Keywords: L F M ; figures relevant; envelope; dig ital r eceiver
通信电子中的调频信号检测与识别
通信电子中的调频信号检测与识别调频信号是一种广泛用于通信、广播等领域的信号类型。
调频信号的特点是频率随着信息的改变而改变，因此可以携带较高的信息带宽和传输速率。
在通信电子中，调频信号的检测与识别是非常重要的技术，可以应用于信号监测、频段管理、通信安全等多个领域。
一、调频信号的特点调频信号的特点是频率随着信息的改变而改变。
这种改变可以是连续的，也可以是离散的。
调频信号可以分为线性调频信号和非线性调频信号两种。
线性调频信号的频率随时间呈线性变化，如线性调频脉冲信号（LFM）；非线性调频信号的频率随时间呈非线性变化，如非线性调频脉冲信号（NLFM）。
调频信号的频率变化可以带来很高的信号带宽，因此可以携带较高的信息。
调频信号广泛应用于通信、雷达、声纳等领域。
例如，在调频雷达中，通过发送高带宽的调频脉冲信号，可以获得高分辨率的目标信息。
二、调频信号检测的方法调频信号检测的方法可以通过多种途径实现，例如通过时间域、频域、小波域等方法。
其中，常用的方法有：匹配滤波、快速傅里叶变换、小波变换、相位解调、自适应滤波等。
匹配滤波是一种常用的调频信号检测方法。
它的原理是将接收到的调频信号与已知的载波进行匹配，以达到检测的目的。
匹配滤波器的输出是一个扫描窗口，在扫描窗口内，对输入信号和已知的载波进行相关运算。
然后将相关值与门限比较，判断是否检测到调频信号。
相位解调是一种将载波相位转化为数字形式的方法。
它的原理是将接收到的调频信号与已知的载波进行乘积运算，然后对输出进行相位解调。
相位解调将接收到的模拟信号转化为数字信号，减小了处理噪声的难度。
自适应滤波是一种根据信号的自身特性进行滤波的方法。
其原理是通过信号的统计特性，自适应地调整滤波器的系数，以对接收到的信号进行滤波。
自适应滤波器可以很好地解决信道时变的问题，适用于复杂的信号场景。
三、调频信号识别的方法调频信号识别通常分为两个步骤：信号特征提取和信号分类识别。
在特征提取阶段，通常需要对信号的幅度、频率、调制方式等特征进行提取。
线性调频脉冲信号
N0
'
T (2B) 2E
N0
3、B和T独立选用
4、多普勒不敏感
二、缺陷
1、组合值
A1
A
k
A
A1 k A A
0
1
2E [1 ( )2 ]
N0
0
1
2E [1 ( )2 ]
N0
0
处理措施：①正负斜率；②只测距/大斜率（K）；③V型调频。
2、斜刀刃上目旳无法辨别
3、存在距离旁瓣 MSR=-13.2dB
2、有源法： ①波门选通法
高速
D/A
EPROM
②I&Q正交调制法
EPLD
③DDS法
控制信号
高速
D/A
EPROM
控制信号
DDS核
中频LFM信号
高速高稳定度时钟
中频输出
LPF I／Q 调制器
LPF
中频本振
5.2 线性调频脉冲信号旳频谱
LFM信号复包络为：u(t) rect[ t ]e jkt2 T
频谱：
LPF ADC I
XI(n)
LPF ADC Q
XQ(n)
fs 2B fs 1.25B,1.5B
中频采样（带通）：
fs 4 f0 /(2n 1) ，n满足 fs 2B
2、时域实现
X I n cos kn2 d n
X Q n sin kn2 d n
H I n coskn2
B/2
5.7 线性调频脉冲信号旳加权处理
u( f )
一、为何要加权处理？
二、频域上幅度加权
匹配滤波器
u*( f )
幅度加权网络
H(f )
W*( f )
调频线性度影响线性调频信号性能的因素分析
４・பைடு நூலகம்
科技论 坛
调频线性 度影 响线性 调频 信号性能 的因素分析
苗 运 平
（ 国 家新 闻 出版 广 电 总局 ２ ０ ２ １台 。 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 对脉冲压缩与调频处理方式的不 同， 系统性分析 了有 关线性调频对信号功 能产 生的主要影响 ， 如果 Ｌ Ｆ Ｍ 的相 应信 号宽度比 较 大， 其实际误差频率也就比较低 ， 这样就对 实际的线性度要 求的更高。与此 同时 ， 在 同一边带所进行的抑制 范围内， 调频 的处理方式要 比脉 冲的 实际处理方式要 求高很 多。因此 ， 本文就针 对调频 线性度影响 线性调频信号性能 的因素进行 了简要分析 ， 希望可以给相关技 术 人 员提 供 参 考 。 关键词 ： 调频 ； 线性 度 ； 影响； 信号性能； 因素 ； 线 性 分 析 随着经济的不断发展 ， 我国的调频技术发展的也越来越陕。 而在调 理方式要 比线性度要求高很多。但是 ，因为考虑到其 回波频率和 Ｌ Ｆ Ｍ 实际的回波幅度就要相对减小， 也就是说对相应 频信号中主 要有两种方式 ， 主要有脉冲的调频方式与连续波的方式两 实际信号 的频率不 同， 种 。而在如今的雷达体系中已经得到了更加深远的影响。如果 Ｌ Ｆ Ｍ的 的调频线性度实际要求必须适当降低。 相应信号宽度 比较大， 其实际误差频率也就比较低 ， 这样就对相应线性 ３ 实际 的仿真 性结果 为了积极验证对上述结果的理沦 ｌ 生分析 ，已经采取了较多的仿真 度要求的越高。而在逆合成与孔径雷达中最重要的一种信号形式就是 线性调频脉冲信号 ， 但是 ， 线性调频相应连续波的卫星雷达高度与飞机 性验证。在诸多的仿真过程中， 如果其实际的信号宽度为 Ｔ ＝ ５ ０ 。 其实 际的 频率偏差数为余弦信号。而对相应调频的处理方式中 （ ｔ ） 就是低 高度表 。而本文就对线性调频 中的处理方式进行分析 ０ 频性误差的实际情况。 而为了仿真ｌ 生回波延时与信号宽度之间的关系 ， １有关线性度对调频的影响 １ ． １ Ｌ Ｆ Ｍ的调频处理方式。为了分析看 Ｅ 去比较简单， 就相应的省 就要首先进行比较 固定的回波性延时，采用不 同的调频斜率与宽带斜 率， 然后将信号带进行 固定 ， 采用不同的延时进行仿真 。从实际结果可 略了其初相和固定 陛延时， 而对线性的调频信号是： ｆ ｆ 『 １ 】 １ 以表明， 如果回波时延比较小以及误差频率和 １ Ｗ相 同的低频误差时 ， ｓ ｒ Ｉ ＝ｒ ｅ ｑ ｌ ｅ ｘ ｐ １ ｊ ２ ｆ ｏ ｔ ＋ ｋ ｔ １ 『 相应的仿真结果就要和实际仿真结果进行基本性吻合 。而为了达到同 阶级的旁频抑制 ， 相应的信号对信号宽带和调频线性度要求成正比， 其中， 点目标的主要调频回波信号是 ： ｆ， 一 ｆ ｆ １ １ １ 也就是ｆ 言 号的带宽如果越宽其时延也就越大，这样所要求的实际线性 ｆ ｆ Ｊ ＝ ｒ ｅ ｃ Ｉ 々 １ ｅ ｘ ｐ １ ｊ Ｉ ｆ ｏ （ ｔ ～ ＋ ＿ ； ｆ ｆ 一 １ 『 度也就越高。 而依据实际理论我们知道， 去调频的实际处理和脉冲的压 而在上面的公式中， Ｔ是回波延时，在相应 的雷达中 Ｔ是有范围 缩 ｆ 生 处理实际要求相同， 都只是为了达到旁瓣一致方式 ， 其相应的要求 排除低频率的实际误差以外 ， 根据误差频率的相对提 的。但是 ， 在实际的孔径雷达测绘 中是其中一点。当进行实际调频的时 了线性度要加宽。 候， 要将回波信号和本振信号进行混频 ， 其 中， 其实际的回 波信号是： 高， 其实际的旁瓣要比理论计算小很多， 主要原因是因为成对的回波会 远离相应的 Ｌ Ｆ Ｍ 载频 ， 其对匹配ｌ 生 滤波是失配 的， 所 以其幅度比较小 。 ｔ ｐ 除此之外 ， 当实际误差明显低于低频误差时， 其相应的线性度就明显降 低。系绕ｌ 生分析了线性调频对信号功能产生的影响 ， 如果 Ｌ Ｆ Ｍ的相应 刑 ｔ 信号宽度较大 ， 其误差频率也就较低 ， 这样就对相应的线性度要求的越 此时， 其瞬时的频率是 Ｆ （ ｉ ） ＝ Ｋ Ｔ ， 由此来说 ， 进行实际调频以后其所 高 ， 而在边带所进行的抑制条件下， 调频的处理方式要比脉冲的实际处 输 出的相应频率是通过距离 目标所决定的信号频率。 理 方式 要求高 很多 。 １ ． ２ 对非线 陛的主要影响。 非理想线性的调频中存在着一定的频率 结束 语 误差。实际的频率偏差相应的围绕 比 较理想的频率波动，其具有周期 总而言之 ，去调频与脉冲的压缩性处理后所进行 的频率 ｌ 生 分析是 性， 采用一定的分析方式 ， 就可以将其分解成诸多的简谐波之和。而为 主要信号调频 的 处理方式。而本文就针对这两种方式对信号功能可能 了更加简单的分析， 就假设其频率偏差是余弦信号 。 产生的影响做 了简要研究 ， 并相应 的指出了实际信号性能的影响。 仿真 而在相应的系统中，其频率误差主要分为高频性误差与低频性误 结果与理论 陛分析已经明显 的显示 了 Ｌ Ｆ Ｍ中信号带宽如果越宽其实 差这两种方式， 其中其回波时延 Ｔ和 ｆ ｍ 之间存在着—定 的关系 ， 也就是 际误差的频率就会明显降低 ， 而为了达到旁瓣抑制 的相同， 就要相应要 Ｔ要小于 １ 与 Ｔ相同或者是要大于 ｌ 、 ￡ ｎ 。 求其频率性能的提高。 随着经济的不断发展 ， 我 国的调频技术发展的也 在高频的实际误差中具有典型模式的转换器可以量化误差 ， 其相 越来越 陕。 而在调频信号中主要有两种方式 ， 主要有脉冲的调频方式与 应的 频率就是采样频率 。 依据上文的实际推到我们可以 知道： 连续波的方式。 而在如今的雷达体系中已经得到了更加广泛的影响。 对 去调频处理有着比较本质的不同， 调 脉冲压缩与调频处理方式的不同，系统性分析了有关线性调频对信号 频的线性处理是ｉ 匝 过成对回波所引起的。ｂ ． 如果信号的带宽越宽 ， 其对 功能产生的主要影响 ， 如果 Ｌ Ｆ Ｍ的相应信号宽度 比较大 ， 其实际误差 调频的实际线陛度也就越高。ｃ ． ￣ １ １ 果实际的误差频率越高， 其对调频 的 频率也就比较低。同时， 相关 的线性调频连续波其实际距离分辨力要和 实际线性度要求也就越低。ｄ ． ￣ ｌ ｆ 果相应信号宽度 比较大 ， 其实际误差频 发射宽带以及频率误差等多种因素有关。因此， 本文就针对调频线性度 率也较低， 这就对线性度要求的越高 ， 同时在同一边带进行的抑制 ， 其 影响线性调频信号 陛能的因素进行了简要分析 ，希望通过本文 的研究 相应的调频处理方式要比脉冲的实际处理方式要求高很多。 可以给相关研究人员提供参考 ，同时希望我 国的线 ｆ 生 调频技术发展 的 ２有关线性度实际脉冲压缩的主要性能处理 更陕、 更好。 对Ｌ Ｆ Ｍ相应信号的处理方式还包括有脉冲压缩的处理方式。 其实 参 考文献 ： ［ １ 】 刘建 成， 王 雪松 ， 刘忠 ， 肖顺 平， 王 国玉 ． 基 于 Ｗｉ ｇ ｎ ｅ ｒ － Ｈ ｏ ｕ ｇ ｈ变换 的 Ｌ Ｆ Ｍ
线性调频连续波信号的检测和参数估计
Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ Ｗａ ｖ ｅ（ Ｌ Ｆ ＭＣ Ｗ） ， ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｗ ｉ ｎ ｄ ｏ ｗ — ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｎ ｔ ｃ ｏ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ
（ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｒ ａ ｄ ａ ｒ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ， Ｘｉ ｄ ｉ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＬＦＭ ＣＷ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ １ ． Ｔｈ ｅ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｓ ｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｂ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｂ ｙ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｔ ｉ ｍｅ — ｏ ｆ ｆ ｓ ｅ ｔ ． Ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ Ｓ ＮＲ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ．Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．