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1、第6期基于DPT的非线性调频信号参数估计·67·更多电子资料请登录赛微电子网www.srvee.com基于DPT的非线性调频信号参数估计*吕远祝俊唐斌(电子科技大学电子工程学院,成都610054)摘要:将非线性调频(NLFM)信号建模为高阶多项式相位信号(PPS)模型,采用由低阶离散多项式变换(DPT)到高阶DPT的逆向定阶方法确定模型阶数,并在此基础上,给出一种正弦调频信号(SFM)的DPT参数估计算法,可以实现对载波频率、调制频率及调频系数的估计。该算法不受调频系数范围的限制,核心环节为延时相关和FFT。仿真表明当SNR≥6dB时,调频参数的均方根误差小
2、于-10dB。采用ADI公司TS201S芯片作为处理器,算法运行时间为3.30603ms,能够满足一般实时处理的要求。关键词:DPT；NLFM；PPS；判阶；SFM；参数估计中图分类号:TN911.7 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:510.402EstimationofNonlinearFMSignalParameterBasedonDPTLvYuanZhuJunTangBin(CollegeofElectronicEngineering,UESTofChina,Chengdu610054,China)Abstract:Inthispaper
3、,anonlinearFM(NLFM)signalismodeledasahigh-orderpolynomialphasesignal(PPS).Aconverseorderjudgmentmethodusingdiscretepolynomial-phasetransform(DPT)fromlowordertohighorderisproposedtofixtheorderofPPSmodel.Furthermore,aparameterestimationalgorithmbasedonDPTforthesineFM(SFM)signalisgive
4、n,whichcancomputethecarrierfrequency,modulatingfrequencyandFMcoefficient.ThisalgorithmissuitableforNBFMsignalsaswellasWBFMsignals.ItscorestepsaredelaycorrelationandFFT.ThesimulationresultsshowedthatwhenSNR≥6dB,theRMSE<-10dB.Thetotalruntimeis3.30603msbasedonTS201SprocessorofADIcompa
5、ny,whichcanfulfilltheneedofreal-timeprocessing.Keywords:DPT;NLFM;PPS;orderjudgment;SFM;parameterestimation第6期基于DPT的非线性调频信号参数估计·67·1引言本文于2008年月收到。*基金项目:国防预研基金资助项目(编号:41101030401)。非线性调频信号是一种具有低截获概率的时变信号,广泛应用在雷达、声纳和通信等领域。目前,对非线性调频信号的参数估计方法仍处于初步研究阶段,基于时域或频域的传统一维分析方法难以获取其脉内信息。Barkat[1]等
6、利用PWVD(多项式Wigner-Ville分布)方法对多项式相位信号进行检测,但该方法存在对噪声比较敏感及交叉项干扰问题。尉宇[2]采用分数阶傅里叶变换来优化短时傅里叶变换的窗函数,从而估计非线性调频信号的瞬时频率,但该方法运算量较大。靖晟[3]提出了利用二次相位差分降阶相位,将非线性调频信号的参数估计转化为成熟的正弦波频率估计,可得到非线性调频信号的调频参数,但由于相位差分是非线性运算,第6期基于DPT的非线性调频信号参数估计·67·该方法只适用于信噪比较高的情况。文献[4]提出了利用谱相关方法对伪码正弦调频信号进行调制识别和参数估计,该算法较复杂,运算
7、量庞大,只适用于窄带正弦调频信号。文献[6]提出的基于离散多项式相位变换的方法仅讨论了对正弦调频信号的波形重构,但没有推导参数估计算法。综上所述,对非线性调频信号的参数估计算法大多针对于多项式相位信号,对正弦调频信号的参数估计算法研究较少,现有算法不完善,或受参数限制[4]或只能估计部分参数[6],目前,还没有普遍适用的算法。本文将NLFM信号统一建模成高阶多项式相位信号模型,基于Peleg[5]提出的DPT方法,估计模型参数,进一步推导了信号参数与模型参数的关系,得出信号参数的估计公式。该算法能够很好的解决多项式相位信号和正弦调频信号的参数估计问题。同时,
8、本文提出一种新的定阶算法,克服了传统方法的初值模糊问
