寬帶數(shù)字偵察接收機及信號分析處理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在現(xiàn)代電子戰(zhàn)中，偵察接收機面臨著越來越惡劣的電磁環(huán)境，寬帶和數(shù)字化已經(jīng)成為其基本要求。如何采用更合理高效的結(jié)構(gòu)設(shè)計寬帶數(shù)字偵察接收機，以及如何對截獲的信號進行分析處理，已經(jīng)成為目前電子偵察領(lǐng)域研究的重要課題。本文圍繞復雜電磁環(huán)境中寬帶數(shù)字偵察接收機設(shè)計及信號分析處理的關(guān)鍵技術(shù)，對數(shù)字信道化設(shè)計方法，以及截獲信號的參數(shù)估計算法進行了深入細致的研究。主要研究內(nèi)容包括：
　?、叛芯縿討B(tài)信道化接收機的設(shè)計方法，著重解決電子偵察中非合作信號

2、的接收問題。分析了現(xiàn)有信道化方法存在的缺陷，提出了一種新的動態(tài)信道化接收機設(shè)計方法，并結(jié)合并行處理技術(shù)和多相濾波原理推導出其高效實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)時變、非均勻的信道劃分，具有并行、實時的優(yōu)點，具有很強的可重置性：當信號動態(tài)變化時，根據(jù)能量檢測結(jié)果，仍能綜合出原信號。這種設(shè)計方法具有很高的運算效率，易于在大規(guī)?？删幊唐骷袑崟r實現(xiàn)。
　?、蒲芯糠謹?shù)階傅里葉域信道化的設(shè)計方法，著重解決傳統(tǒng)傅里葉域信道化不利于處理頻域交疊的多個

3、寬帶信號的問題。通過對分數(shù)階傅里葉變換原理的分析，提出可以通過信號在傅里葉域的頻移來實現(xiàn)在分數(shù)階傅里葉域上譜的平移，在此基礎(chǔ)上給出了分數(shù)階傅里葉域信道化的低通濾波模型，并針對其計算量大的缺點基于多相濾波原理推導出其高效實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。通過對比傳統(tǒng)傅里葉域和分數(shù)階傅里葉域信道化的高效結(jié)構(gòu)，指出分數(shù)階傅里葉域信道化可以看作是一種廣義的傅里葉域信道化，傳統(tǒng)傅里葉域信道化是分數(shù)階傅里葉域信道化的一種特例。理論分析和仿真實驗表明，通過選取合適的分數(shù)階傅

4、里葉域，某些在頻域交疊的寬帶信號，經(jīng)過信道化后得到了很好的分離，這將有利于后端對信號的分析處理。
　?、茄芯空倚盘柡途€性調(diào)頻信號的參數(shù)估計算法，著重解決正弦信號頻率估計問題和多分量線性調(diào)頻信號的參數(shù)估計問題。分析了Rife算法和Jacobsen算法的特點，指出這兩種算法的優(yōu)劣在不同的頻率區(qū)域可以互相彌補，由此提出一種估計正弦信號頻率的綜合算法。這種綜合算法不但在整個頻段范圍內(nèi)性能穩(wěn)定，而且計算量較小，非常適合于精度要求高的各種實

5、時低信噪比應(yīng)用場合。針對分數(shù)階傅里葉變換估計線性調(diào)頻信號需要進行二維搜索，運算量很大的特點，在研究積分三次相位函數(shù)原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于積分三次相位函數(shù)和分數(shù)階傅里葉變換的新方法。該方法在整個處理過程中只需進行兩次一維搜索，降低了處理的復雜度。當存在強弱不同的多分量線性調(diào)頻信號時，提出結(jié)合分數(shù)階傅里葉域的信號分離技術(shù)，逐次估計強信號分量的參數(shù)并將其從觀測信號中消去，從而實現(xiàn)了強度相差較大的多分量線性調(diào)頻信號的參數(shù)估計。
　　

6、⑷研究多項式相位信號的參數(shù)估計算法，著重解決多分量三次相位信號及多分量高階多項式相位信號的參數(shù)估計問題。分析了三次相位函數(shù)（CPF）和廣義三次相位函數(shù)（GCPF）方法估計三次相位信號參數(shù)的原理及局限性，提出了一種多分量三次相位信號參數(shù)估計的新方法。該方法采用乘積廣義三次相位函數(shù)（PGCPF）和乘積三次相位函數(shù)（PCPF）分別估計信號的三次和二次相位系數(shù)，并依據(jù)各信號分量的強弱，由強到弱逐次估計各信號分量的參數(shù)并將其從觀測信號中消去，從而

7、實現(xiàn)了強度相差較大的多分量三次相位信號的參數(shù)估計。針對三次相位函數(shù)-高階模糊函數(shù)方法（CPF-HAF）在分析多分量多項式相位信號時的不足，提出了兩種改進方法，一種是基于GCPF和HAF的方法，該方法具有計算量小，估計精度高的優(yōu)點，但由于需要進行較高階的非線性變換，導致了較高的信噪比門限。另一種是基于Radon變換和CPF-HAF的方法，該方法具有信噪比門限低的優(yōu)點，但與前一種方法相比計算量較大、估計精度略差。針對第二種改進方法中Rado