改進(jìn)的時頻分布及其在雷達(dá)信號中的應(yīng)用.pdf

1、為了提高雷達(dá)信號分析的性能，目前大量的研究開始采用基于時頻分布的分析方法。但是由于時頻分布需要對信號進(jìn)行二維的分布計算，龐大的計算量成為影響雷達(dá)信號分析效率的一個重要因素。如何在保持信號時頻分布分析方法性能的同時，減少信號處理的運算量成為一個急需解決的問題。在對雷達(dá)信號的到達(dá)角估計研究中，在陣列信號處理的基礎(chǔ)上應(yīng)用空間譜估計方法是當(dāng)前較為普遍而常見的處理方式。但基于空間譜估計的到達(dá)角估計方法需要在陣列信號矩陣的基礎(chǔ)上通過復(fù)雜的矩陣運算過

2、程實現(xiàn)對到達(dá)角的估計，大規(guī)模的運算量和繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程成為影響信號到達(dá)角估計實時性能的重要因素。如何快速而有效地實現(xiàn)對非平穩(wěn)雷達(dá)信號到達(dá)角的估計成為雷達(dá)信號分析研究的一項重要任務(wù)。 為了提高雷達(dá)信號分析的效率，本文從加窗短時信號的角度入手，對Cohen類時頻分布及其在信號處理中的應(yīng)用進(jìn)行了以下幾個方面的研究： (1)通過理論和實驗對短時信號在相關(guān)域的分布特點進(jìn)行了分析和總結(jié)，根據(jù)Cohen類時頻分布交叉項抑制在相關(guān)域?qū)?/p>

3、核函數(shù)的要求，給出了基于短時信號的時頻分布對多分量信號交叉項抑制的核函數(shù)約束條件。 (2)根據(jù)短時信號的交叉項抑制條件，對幾種類型的Cohen類時頻分布進(jìn)行了分析和改進(jìn)，提出了基于短時信號改進(jìn)的Cohen類分布的概念。根據(jù)短時信號在相關(guān)域分布的特點，提出針對短時信號的短時比較分布的核函數(shù)及定義。 (3)提出了通過在短時信號的基礎(chǔ)上運用改進(jìn)的時頻分布實現(xiàn)對信號的瞬時頻率估計、頻率調(diào)制分析以及信號類型識別等方面的應(yīng)用方法。針

4、對幾種具體的時頻分布類型，分別給出了實現(xiàn)的過程和算法，并進(jìn)行了相應(yīng)的實驗分析。 理論分析和實驗數(shù)據(jù)表明，在雷達(dá)信號分析的過程中，運用基于短時信號改進(jìn)的時頻分布，在大大地減小了信號處理的運算量增強了信號分析的靈活性的同時，也保持了時頻分布原有的時頻聚集特性和交叉項抑制能力，為多分量復(fù)雜雷達(dá)信號的分析提供了一個有效而實用的分析手段。 為了提高雷達(dá)信號到達(dá)角估計的實時性能，文本從信號的瞬時頻率比較入手，對基于時頻分布的到達(dá)角估

5、計方法進(jìn)行了以下幾個方面的研究： (1)在對稱等距線陣對空域信號的短時采樣模型基礎(chǔ)上，提出通過對空域采樣信號和時域采樣信號在同時刻的瞬時頻率進(jìn)行比較的方法實現(xiàn)對非平穩(wěn)信號的到達(dá)角估計，并分別對單源和多源信號給出了實現(xiàn)的具體步驟和方法以及相應(yīng)的計算公式。 (2)通過幾種具體的時頻分布類型對基于瞬頻比較的到達(dá)角估計方法進(jìn)行了實現(xiàn)，在數(shù)字信號處理的基礎(chǔ)上分別給出了單源信號和多源信號到達(dá)角估計的信號處理過程和實現(xiàn)算法，并進(jìn)行了實