System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法技术_技高网

一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法技术

技术编号:41737218 阅读:19 留言:0更新日期:2024-06-19 12:56
本发明专利技术提出了一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,应用于交叠无盲区的经典多相滤波数字信道化接收机中,解决线性调频(LFM‑Linear Frequency Modulation)信号跨信道跟踪时信号分裂的问题。先对采样数据进行数字信道化处理,对子信道信号进行单延迟自相关积累并求幅度、相位,根据信号检测结果,初步判断信号将在哪两个信道间产生跨越,找到这两个信道,选出这两子信道的自相关积累及其幅相结果。将这两个自相关函数进行相干平均并求出其幅度。判定信号跨信道时是否继续跟踪。(3)基于检测门限及相干平均降低的噪声功率构造新的门限,判断相干平均的幅度是否超过新的检测门限,若超过,判定信号未结束,继续跟踪,若未超过,判定信号结束。与现有的直接按LFM信号在交叠区的幅相规律进行判断的方法相比,本发明专利技术利用相邻信道信号的相关性,使用相干平均的方法,提高了交叠区LFM信号的信噪比,有效降低信号分裂的概率,提高信号跟踪的正确率。本发明专利技术兼具算法简单、资源消耗量小、易于工程实现等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达信号侦察,具体为一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法


技术介绍

1、现代电子战中,电磁环境复杂,雷达信号密集,数字信道化接收机因其灵敏度高、瞬时频带宽、同时多信号处理能力等特点已经成为最广泛应用的电子侦察接收机。为进一步提高子信道信号的信噪比,进而提高检测灵敏度,自相关积累成为一种典型的子信道信号处理方法,能以较少的资源消耗换取更高的检测灵敏度。随着雷达技术的不断发展,越来越多的低截获概率雷达系统投入使用,低截获概率雷达采用的信号形式种类繁多,其中,线性调频(lfm-linearfrequencymodulation)信号以其大时宽带宽积、频率随时间线性变化、抗多普勒频移干扰等优越性能得到广泛应用,所以电子侦察系统为了后续进行正确的信号分选、识别和干扰,对lfm信号的预处理进行研究具有重要意义。

2、因为lfm信号覆盖了较宽的频率范围,在数字信道化接收机系统中有很大概率会出现在多个子信道。区别于信道边界点的单频信号在相邻两个信道内都有稳定的幅度和相位值,可以用较为简单的方式进行融合处理。基于数字信道化接收机的原型滤波器存在过渡带,即相邻信道之间存在交叠区域,lfm信号跨越信道不是一个瞬时的过程,而是在前后两个信道内幅度和相位随时间逐渐变化的过程,当调频斜率较大时,变化更快,情况复杂,因此需要找到合适的融合处理方式对lfm信号进行跨信道处理。

3、lfm信号在跨信道时,幅度和相位呈现一定的变化规律,前一个信道的幅度逐渐减小、相位差围绕在pi/2附近,后一个信道的幅度逐渐增大、相位差围绕在-pi/2附近,现有的处理方法一般依据lfm信号的理论幅相趋势,结合两子信道信号幅度与检测门限的对比进行跨信道跟踪,但仍有相当大概率两子信道信号幅度均未超过检测门限,导致信号分裂,从而停止信号跟踪。

4、为解决上述问题,本专利技术提出了一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,提高lfm信号在交叠区的信噪比,减少信号分裂,提高正确跟踪的概率,尤其针对调频斜率较大、信噪比较低的lfm信号,改善效果更为明显,并且该方法计算简单,资源消耗量小,易于实时实现。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提出一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,能够提高lfm信号在信道交叠区的信噪比,提高lfm信号正确跟踪的概率,同时消耗较少的计算资源,易于实时实现。

2、实现本专利技术目的的技术方案为:一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,包括以下步骤:

3、步骤1、对lfm信号的采样数据进行k点多相滤波数字信道化处理,得到k个子信道数据;

4、步骤2、对步骤1所得的k个子信道数据进行单延迟自相关积累并求幅度、相位;对子信道自相关积累结果进行信号检测;

5、步骤3、根据步骤2所得的信号检测结果,初步选出lfm信号将要跨越的两个子信道,选出两个子信道的自相关积累结果及其幅相结果;

6、步骤4、对步骤3选出的两个子信道自相关积累结果,先对其中一个子信道自相关积累结果±π,再将其与另一个子信道自相关积累结果进行相干平均,得到相干平均结果并求幅度;

7、步骤5、根据两个子信道的自相关积累结果及其幅相结果、相干平均结果及幅度判断是否继续跟踪信号。

8、优选地,步骤2单延迟自相关积累的具体方法为:

9、设第k个子信道数据为sk(i),自相关积累点数为n,单延迟自相关积累计算如下:

10、

11、优选地,根据两个子信道的自相关积累结果及其幅相结果、相干平均结果及幅度判断是否继续跟踪信号的具体方法为:

12、步骤51:依据lfm信号在信号交叠区的幅相变化理论趋势,对步骤3所得的两个子信道幅度、相位进行判别,若不满足幅相变化理论趋势,信号结束,停止跟踪,若满足,转入步骤52继续判断;

13、步骤52:将步骤3所选的两个子信道相关积累的幅度与检测门限进行比较,若有任一子信道幅度超过门限,则判断信号未结束,继续跟踪,若两个子信道幅度均未超过检测门限,转入步骤53继续判断;

14、步骤53:基于检测门限及相干平均降低的噪声功率构造新的检测门限,将步骤4所得的相干平均的幅度与新的检测门限进行比较,若超过,则判断信号未结束,继续跟踪,若未超过,则判断信号结束,不再进行跟踪。

15、优选地,步骤52所述检测门限具体为:如果使用单门限检测法,则信号检测所使用的单门限即为该检测门限,如果使用的双门限检测法,上升沿与下降沿门限不同,信号检测所使用的门限为上升沿门限,而步骤52所述检测门限对应下降沿门限。

16、优选地,步骤53所述构造新的检测门限,具体为:设步骤52所述的检测门限为th,则新的检测门限为

17、本专利技术的有益效果为:

18、(1)在lfm跨信道时刻对相邻信道自相关积累后的结果采用相干平均,提高lfm信号在信号交叠区的信噪比;

19、(2)基于原检测门限构造新的检测门限,对相干平均结果进行检测,提高lfm信号跨信道时正确跟踪的概率,尤其是调频斜率较大或信噪比较低的lfm信号。

20、(3)相干平均为求和移位,算法简单,仅增加一路对相干平均结果的求幅及检测,消耗的资源量较少,易于实时实现。

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【技术保护点】

1.一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,步骤2单延迟自相关积累的具体方法为:

3.根据权利要求1所述的基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,根据两个子信道的自相关积累结果及其幅相结果、相干平均结果及幅度判断是否继续跟踪信号的具体方法为:

4.根据权利要求3所述的基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,步骤52所述检测门限具体为:如果使用单门限检测法,则信号检测所使用的单门限即为该检测门限,如果使用的双门限检测法,上升沿与下降沿门限不同,信号检测所使用的门限为上升沿门限,而步骤52所述检测门限对应下降沿门限。

5.根据权利要求3所述的基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,步骤53所述构造新的检测门限,具体为:设步骤52所述的检测门限为th,则新的检测门限为

【技术特征摘要】

1.一种基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,步骤2单延迟自相关积累的具体方法为:

3.根据权利要求1所述的基于相干平均的线性调频信号跨信道处理方法,其特征在于,根据两个子信道的自相关积累结果及其幅相结果、相干平均结果及幅度判断是否继续跟踪信号的具体方法为:

4.根据权利要求3所述的基于相...

【专利技术属性】
技术研发人员:李琳居易陈文静张秋实丁兆贵高晨胡晓
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七二三研究所
类型:发明
国别省市:

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