一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法，本发明专利技术在传统产生灵巧噪声的基础上，采用可变参数的方式，得到带宽参数可变的低通滤波器，并用这样的带通滤波器对灵巧噪声进行卷积调制，得到参数化的灵巧噪声。对输入信号做数字下变频，再对下变频后的信号进行基于乘法运算的灵巧噪声调制，对调制的结果进行上变频，即得到最终经过参数化灵巧噪声调制的信号。本发明专利技术在用于产生灵巧噪声的滤波器系数个数不变的条件下，可以根据参数调整，改变重构的滤波器个数。这样只需改变滤波器的重构个数，就能得到需要带宽的滤波器。就能得到需要带宽的滤波器。就能得到需要带宽的滤波器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法


[0001]本专利技术公开了信号处理领域，具体涉及一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法。

技术介绍

[0002]基于灵巧噪声调制与转发在电子对抗、侦查检测等的应用非常广泛。常用的灵巧噪声调制方法是在通过卷积的方法对输入信号在时域直接进行调制。这种方法的弊端，在于由于调制过程是卷积运算，当遇到需要对长脉冲信号进行灵巧噪声调制时，将会运用大量的乘法器，导致资源量很大。同时，改变调制需要的噪声序列长度时，会得到不同长度的滤波器系数，这样将会导致在实际工程实现中不够灵活。当遇到非常长的脉冲信号时，将需要大量乘法运算。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法，减少了由于需要进行卷积才能进行调制的运算量，同时能够得到时域范围内自己需要的虚假目标覆盖范围。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术包括以下步骤：S1，接收输入信号，并计算用于混频的正余弦信号的频率；S2，依次对输入信号进行混频处理和低通滤波，得到脉冲周期信号；S3，创建低通滤波器，根据低通滤波器构建滤波器组，结合滤波器组，根据所需参数构建重构滤波器；S4，生成参数化可变带宽的灵巧噪声；S5，采用灵巧噪声对脉冲周期信号进行调制，得到调制后的信号；S6，对调制后的信号做上变频处理，得到最终信号。
[0005]S1中，输入信号的公式如下：其中，为斜率，为带宽，当则表示点频，为脉冲宽度,为采样频率,为多普勒。
[0006]S1中，计算用于混频的正余弦信号的频率的方法如下：设表示一个脉冲周期内s的起始位置对应结束位置，令表示对应计算出的频率，表示对应计算出的频率；令、分别表示包含、的数组；的数组；其中，，，；
对做k点的离散傅里叶变换，得到，，设第一个超过门限的最大值对应的索引为，，则；对做点的离散傅里叶变换，得到设最后一个超过门限的最大值对应的索引为，，则；则用于混频的正余弦信号的频率计算结果为：。
[0007]S1中，为根据纯噪声情况下计算出的门限值，计算方法如下：选取一段纯噪声信号，做点离散傅里叶变换，取其模值的最大值，记为，以此类推，连续做L次，令。
[0008]S2中，对输入信号进行混频处理，得到混频之后的信号、，表示如下：，表示如下：其中，为用于混频的正余弦信号的频率，为采样频率，混频后的信号为：。
[0009]S2中，对混频后的信号进行低通滤波的具体方法如下：其中，表示卷积，表示用于进行有限脉冲低通滤波的滤波器系数；冲周期信号的表达式如下：的表达式如下：为抽取倍数，计算方法如下：其中，为采样频率，为带宽。
[0010]S3的具体方法如下：创建低通滤波器的表达式如下：其中，；
基于低通滤波器构建滤波器组：其中，；根据参数构建重构滤波器，为大于1，小于的随机正整数，则重构滤波器的带宽为，其中满足如下条件：其中，为采样频率。
[0011]S4中，生成参数化可变带宽的灵巧噪声的具体方法如下：产生一组均值为0，方差为，且服从正态分布的随机数组作为噪声，得到复数随机序列：用重构滤波器对复数随机序列进行卷积操作，得到，方法如下：则其中，表示均方差。
[0012]S5中，采用灵巧噪声对脉冲周期信号进行调制的公式如下：其中，为调制后的信号，为脉冲周期信号，为灵巧噪声。
[0013]S6中，对调制后的信号做上变频处理的具体方法如下：对调制后的信号s
m
进行插值，得到插值后的信号，表示为：对插值后的信号做低通滤波，得到滤波后的信号，表示为：对滤波后的信号做频谱搬移，得到其中，为最终信号，为用于混频
的正余弦信号的频率，为采样频率。
[0014]与现有技术相比，本专利技术在传统产生灵巧噪声的基础上，采用可变参数的方式，得到带宽参数可变的低通滤波器，并用这样的带通滤波器对灵巧噪声进行卷积调制，得到参数化的灵巧噪声。对输入信号做数字下变频，再9+对数字下变频后的信号进行基于乘法运算的灵巧噪声调制，对调制的结果进行上变频，即得到最终经过参数化灵巧噪声调制的信号。本专利技术在用于产生灵巧噪声的滤波器系数个数不变的条件下，可以根据参数调整，改变重构的滤波器个数。这样只需改变滤波器的重构个数，就能得到需要带宽的滤波器。
[0015]进一步的，本专利技术在参数化灵巧噪声调制中，用简单的乘法运算代替卷积，产生热噪声调制之后的脉冲信号，极大的降低了用于调制而消耗的运算量。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的流程图；图2a为信噪比20dB下信号的时域波形图；图2b为信噪比20dB下信号的频谱图；图3为重构滤波器的频谱图；图4a为时域中下变频之后的结果图；图4b为本专利技术下变频之后经过灵巧噪声调制的结果图；图5a为未加噪声调制的脉冲压缩结果图；图5b为传统灵巧噪声调制后的脉冲压缩结果图；图5c为时脉冲压缩结果图；图5d为时脉冲压缩结果图；图5e为时脉冲压缩结果图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0018]参见图1，本专利技术包括以下步骤：步骤一，产生数字下变频信号；接收输入信号，并计算用于混频的正余弦信号的频率；输入信号的公式如下：其中，为斜率，，为带宽，当则表示点频，为脉冲宽度,为采样频率,为多普勒。
[0019]计算用于混频的正余弦信号的频率的方法如下：设表示一个脉冲周期内的起始位置，对应结束位置，令表示对应计算出的频率，表示对应计算出的频率；令、分别表示包含、的数组；的数组；
其中，，，；对做k点的离散傅里叶变换，得到，，设第一个超过门限的最大值对应的索引为，，则；对做点的离散傅里叶变换，得到设最后一个超过门限T的最大值对应的索引为，，则；则用于混频的正余弦信号的频率计算结果为：。
[0020]为根据纯噪声情况下计算出的门限值，计算方法如下：选取一段纯噪声信号，做点离散傅里叶变换，取其模值的最大值，记为，以此类推，连续做次，令。
[0021]依次对输入信号进行混频处理和低通滤波，得到脉冲周期信号；对输入信号进行混频处理，得到混频之后的信号、，表示如下：，表示如下：其中，为用于混频的正余弦信号的频率，为采样频率，混频后的信号为：。
[0022]对混频后的信号进行低通滤波的具体方法如下：其中，表示卷积，表示用于进行有限脉冲低通滤波的滤波器系数；冲周期信号的表达式如下：的表达式如下：为抽取倍数，计算方法如下：其中，为采样频率，为带宽。
[0023]步骤二，构建重构滤波器；创建低通滤波器，根据低通滤波器构建滤波器组，结合滤波器组，根据所需参数构建重构滤波器；具体方法如下：创建低通滤波器的表达式如下：
其中，；基于低通滤波器构建滤波器组：其中，；根据参数构建重构滤波器，为大于1，小于的随机正整数，则重构滤波器的带宽为，其中满足如下条件：其中，为采样频率。
[0024]步骤三，产生参数化可变带宽灵巧噪声；生成参数化可变带宽的灵巧噪声的具体方法如下：产生一组均值为0，方差为，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，接收输入信号，并计算用于混频的正余弦信号的频率；S2，依次对输入信号进行混频处理和低通滤波，得到脉冲周期信号；S3，创建低通滤波器，根据低通滤波器构建滤波器组，结合滤波器组，根据所需参数构建重构滤波器；S4，生成参数化可变带宽的灵巧噪声；S5，采用灵巧噪声对脉冲周期信号进行调制，得到调制后的信号；S6，对调制后的信号做上变频处理，得到最终信号。2.根据权利要求1所述一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法，其特征在于，S1中，输入信号的公式如下：其中，为斜率，为带宽，当则表示点频，为脉冲宽度,为采样频率,为多普勒。3.根据权利要求1所述一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法，其特征在于，中，计算用于混频的正余弦信号的频率的方法如下：设表示一个脉冲周期内s的起始位置对应结束位置，令表示对应计算出的频率，表示对应计算出的频率；令、分别表示包含、的数组；的数组；其中，，，；对做k点的离散傅里叶变换，得到，，设第一个超过门限的最大值对应的索引为，，则；对做点的离散傅里叶变换，得到设最后一个超过门限的最大值对应的索引为，，则；则用于混频的正余弦信号的频率计算结果为：。4.根据权利要求3所述一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法，其特征在于，S1中，为根据纯噪声情况下计算出的门限值，计算方法如下：选取一段纯噪声信号，做点离散傅里叶变换，取其模值的最大值，记为，以此类推，连续做L次，令。5.根据权利要求1所述一种基于参数化可变带宽的灵巧噪声调制方法，其特征在于，S2中，对输入信号进行混频处理，得到混频之后的信号、，表示如下：
其中，为用于混频...

【专利技术属性】
技术研发人员：余凯，程岳云，李彦涛，张羽，黄鑫，张瑶，
申请(专利权)人：西安瀚博电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：