论文部分内容阅读
在现代战场下的电磁环境之中,充斥着大量的且类型不同的雷达信号。而电子侦察接收机能够截获雷达辐射源信号,并完成类型识别及参数估计等其他任务。当下在电子侦察领域,技术较为成熟,运用较为广泛的是均匀信道化宽带数字接收机。但该类宽带数字接收机仍存在一系列问题难以解决。例如:信号跨信道问题,系统实现复杂以及较大的采样数据量等,均对后续信号处理造成不同程度的影响。近年来,将调制宽带转换器(modulated wideband converter,MWC)与宽带数字接收机相结合的压缩采样宽带数字接收机收到广泛关注。此类宽带数字接收机能够实现压缩采样以降低信号采样速率,减少数据量;此外,该类接收机处理分支较少,利于硬件工程实现;同时,由于输入信号在频域中全部被混频至基带,故其能够有效避免信号跨信道现象的出现。但由于基于MWC的信号重构算法复杂,硬件实现难度较大,而对于电子侦察,其目的是获取被截获信号的参数。所以通过压缩采样信号恢复得到原始输入信号再获取信号参数变得繁琐而复杂。所以本文主要研究了非重构条件下直接利用压缩采样数据对输入信号进行参数估计的方法。针对现有的非重构载频估计算法面对实数信号失效的问题,提出了一种基于混频系数矩阵的实数信号载频估计算法,该算法利用了任意两路下压缩采样信号与对应于信号的混频权值逆矩阵相乘结果是相同的特点,通过遍历搜索得到对应于输入信号的混频权值矩阵,进而得到输入信号所处的子带位置,即可获得输入信号载频估计值。另外,面对复数信号时,提出一种基于多混频周期的MWC压缩采样结构,并利用中国余数定理对输入信号载频进行估计。在该结构中共含三个子原型结构,不同子结构中混频函数周期不同,使得各自的基带宽度不同,进而获得不同频率的压缩采样信号。依据不同的压缩采样信号频率值以及子带宽度值作为鲁棒闭式中国余数定理的输入能够直接计算得到输入信号的原始载频。针对跨信道的宽带线性调频(LFM)信号在频域中被混频至基带而出现频谱折叠进而导致无法进行信号识别以及参数估计的问题。本文研究了一种基于谱线拼接的方法完成对宽带LFM信号的识别以及参数估计。首先提取压缩采样信号的时频曲线,并进行谱线拼接进而完成对宽带LFM信号的识别;其次,截取压缩采样信号中有效部分,利用DPT算法完成对宽带LFM信号的初频和调频斜率估计。最后,为实现利用MWC压缩采样结构实现对入射信号进行CF与DOA联合估计,研究了一种基于时延的MWC压缩采样均匀线阵。每个阵元的处理通道下均包含一路原始压缩采样处理分支和一路时延处理分支,在时延处理分支中含有时延模块能够对入射信号进行时延操作。此时阵列压缩采样信号包含了入射信号载频和入射角度信息。之后利用MUSIC算法对阵列信号进行二维谱峰搜索以完成CF与DOA联合估计。同时,可以根据压缩采样信号频率值和子带宽度能够缩小入射信号载频的搜索范围,进而减少算法的运算时间。