The invention belongs to the field of array signal processing technology, and discloses a method and structure for receiving frequency-controlled array signal based on multi-channel mixing matched filtering. The transmitting signal of FDA is reflected to the receiving antenna by the far-field target. The receiving antenna processes the FDA signal in multi-channel. In each channel, the carrier of different carrier frequencies is used to mix the signal. The frequency of mixing is the same as the carrier frequency of FDA transmission. Then, the baseband waveform is used to filter the output of each channel, and the output of multiple channels is obtained. Channel filtered signals can be used for subsequent target detection and parameter estimation. The invention can effectively utilize the frequency diversity characteristics of FDA signals, is suitable for arbitrary narrowband pulse FDA signals, and can easily expand to other types of signal receivers, and has good application prospects.
【技术实现步骤摘要】
基于多通道混频匹配滤波的频控阵信号接收方法及结构
本专利技术属于阵列信号处理
，涉及基于多通道混频匹配滤波的频控阵信号接收方法及结构，其主要通过多通道混频-匹配滤波结构来接收频控阵信号，从而有效利用频控阵信号中的频率分集特性。
技术介绍
频控阵(FrequencyDiverseArray)是一种新型阵列，通过在每个阵元的发射载频上施加微小频偏如图1，发射具有不同载频的基带波形φ(t)，导致其远场波束图同时与时间-角度-距离相关，如图2(a)。频控阵与传统相控阵有本质不同，后者的每个阵元发射载频严格一致，其远场波束图仅与角度有关如图2(b)。正是由于波束图的角度-距离依赖特性，频控阵不仅可以实现对目标的角度-距离二维联合定位，还可能抑制角度-距离维杂波。相比之下，相控阵仅能对目标实现角度定位和抑制角度维杂波。除此之外，频控阵特有的发射频偏为阵列波束设计提供了新的自由度，使得用户可以设计出更为灵活多变的波束图，以满足各种需求。当前对频控阵的研究主要集中在发射波束设计和目标定位这两个方面，对频控阵信号接收的研究甚少。由于频偏的引入，频控阵信号和发射波束图具有时变性...
【技术保护点】
1.一种基于多通道混频‑匹配滤波的频控阵信号的接收机结构，其特征是：包括：天线、混频器、滤波器，天线发射的FDA信号被远场目标(坐标为(θ，r))反射到接收天线，接收天线对FDA信号进行多通道处理，在每个通道中使用不同载频的载波对信号进行混频器混频，混频的频率和FDA发射载频一致，然后使用基带波形φ(t)对每个通道滤波器进行匹配滤波；多个通道滤波后的信号用于后续的目标检测与参数估计。
【技术特征摘要】
1.一种基于多通道混频-匹配滤波的频控阵信号的接收机结构，其特征是：包括：天线、混频器、滤波器，天线发射的FDA信号被远场目标(坐标为(θ，r))反射到接收天线，接收天线对FDA信号进行多通道处理，在每个通道中使用不同载频的载波对信号进行混频器混频，混频的频率和FDA发射载频一致，然后使用基带波形φ(t)对每个通道滤波器进行匹配滤波；多个通道滤波后的信号用于后续的目标检测与参数估计。2.一种基于多通道混频-匹配滤波的频控阵信号接收方法，其特征是：包括：步骤1：使用天线接收远场目标反射的FDA信号，将FDA信号分成多路输入到每个通道；步骤2：每个通道对FDA信号进行分别混频，第m个通道的本地载波频率等于FDA的第m个阵元发射载频fm；步骤3：每个通道使用基带波形φ(t)对混频后的FDA信号进行匹配滤波；步骤4：输出各通道的信号，用于后续的检测与估计；其中，在FDA信号时变性的同时，采用多通道混频-匹配滤波结构接收FDA信号，发射阵列为等间隔线阵，阵元数为M，阵元间距为d，并且第m+1个阵元发射载频为fm＝f0+mΔf，m＝0，1，...，M-1(1)阵元发射单位能量的脉冲φ(t)，满足其中Tp为脉冲持续时间，于是第m+1个阵元的发射信号表示为以第一个阵元为参考，设远场有一点目标位于方位角θ和距离r，则该目标到第m+1个阵元的距离为rm≈r-mdsinθ(4)假设第m+1个阵元的发射权重为ωT，m，则远场目标反射回来的FDA信号可以表示为其中ξ是目标复反射系数，c0是电磁波传播速度，τ＝r/c0表示时延，表示ωT，m的共轭；为了简化表示，令则FDA信号可以简洁地表示为实际上，FDA的频率分集源于距离相位ar(r)，该相位由回波里的载波与本地参考载波混频得到；本多路混频匹配滤波接收结构：接收天线使用多路本地参考载波分别对FDA信号混频，然后每路使用基带波形φ(t)匹配滤波再输出，FDA回波信号经第n路载波的混频-匹配滤波输出为其中*表示卷积，令相对时间tr＝t-τ＝t-r/c0，化简为其中式(9)就是FDA信号经过多通道混频匹配滤波后的输出，(10)表明该输出取决于具体发射波形的模糊函数为了验证推导的正确性，接下来采用具有特殊模糊函数的波形φ(t)，代入到式(9)中，计算多通道处理后的输出；1)正交波形正交波形的模糊函数满足对正交波形FDA信号进行多通道处理，然后对其零时刻采样后输出为其中发射权矢量wT＝[ωT，1，ωT，２，...，ωT，M]T，阵列导向矢量为采用接收权矢量wR＝[ωR，1，ωR，２，...，ωR，M]T对输出加权，则得正交波形的发射-接...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑光勇，王满喜，高磊，李永成，杨晓帆，刘国柱，
申请(专利权)人：电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，
类型：发明
国别省市：河南,41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。