不完全重叠多分量线性调频信号参数估计

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1、万方数据第25卷第4期增刊仪器仪表学报2004年8月不完全重叠多分量线性调频信号参数估计张映南刘渝(南京航空航天大学信息学院南京210016)摘要提出了一种对时域不完全重叠多分量线性调频信号进行到达时刻、终止时刻以及初始频率估计的方法。首先，通过对信号模糊函数进行Radon变换获得各分量的调频系数。然后用滤除单分量自项二次项的方法使信号成为普通的正弦信号。通过相关法估计该正弦信号的到达时刻和终止时刻，就可以获得其对应的线性调频分量的时间参数。同时，通过对该正弦信号频率估计，结合已获得的到达时刻参数，就可以实现对该线

2、性调频分量初始频率的估计。理论分析和计算机模拟结果表明本方法切实可行。关键词多分量线性调频信号参数估计Radon变换自相关ParameterEstimationtoOverlappedMulti—componentLFMsZhangYingnanLiuYu(CollegeofInformation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)AbstractAmethodofparameterestimationtomulti—

3、componentlinearfrequencymodulatedsignals(LFMs)notentirelyoverlappedintimedomainisproposed．First，Itestimatesthefrequency—modulatedcoefficientsbyper—formingRadontransformtotheambiguityfunctionresultoftheLFMs．Second，throughfilteringthequadratictermofselftermofdif

4、ferentcomponents，therelativesignalintheLFMshaschangedtoasinusoid．Bydetect—ingtheautocorrelationofthesinusoid，themomentsofarrivalandendingoftherelativeLFMsignalcanbeesti—mated．Last，throughcombiningthefrequencyofthesinusoidwiththemomentofarrival，themeanfrequency

5、oftheLFMcanbecomputed．Thevalidityofthismethodhasbeenshownbycomputersimulation．KeywordsMulti—componentLFMsParameterestimationRadontransformAutocorrelation引线性调频信号是自然界普遍存在的一种信号形式，如多数雷达脉冲信号、海洋中目标信号等。对于时域完全重叠的多分量线性调频信号，可以采用对信号的模糊函数(ambiguityfunction)进行Radon变换n3以及Wi

6、gner—Hough变换口3来进行各分量的参数估计。对于时域不完全重叠的线性调频信号，由于各分量的起始点和接收序列的起始点不一致，由前述方法仅能对各分量的调频系数进行估计，而不能获得各分量起始时刻、到达时刻以及起始频率的估计。本文针对时域不完全重叠的多分量线性调频信号提出了一种对上述参数进行估计的方法。2Wigner—Ville、Radon变换与模糊函数2．1Wigner—Ville分布信号的Wigner—Ville分布定义为：r。。W：(t，(tJ)一j+。。Z(t+r／2)z。(t—r／2)e一”dr其中，z(

7、t)为复信号，r为时域延时。对于线性调频信号z(t)：exp{j[(o。(t—r’)+1／2m。(t—r’)2])，其W。(t，(t))一2n3[∞一((

8、J。一m。r’+m。t)](其中‰和m。分别为LFM的起始角频率和调频系数，r’为时域延时)。可见，线性调频信号的Wigner—Ville分布为在(t，∞)平面(时频平面)Jc的一条∞一ct，。一m。r’+m。t直线。对于多分量线性调频信号，其Wigner—Ville分布除了包含自项以外还有交错项(interference制交错项成为研究的重点。terms)。所

9、以，如何抑

10、

11、

12、日万方数据710仪器仪表学报第25卷2．2模糊函数(AmbiguityFunction)为了抑制时频平面上多分量线性调频信号的交错项，文献[1]提出了对信号的模糊函数使用Radon变换的方法。模糊函数定义为：r+∞AF：(r，w)=j+。。Z(t+．c／2)z+(t一．c／2)e1“dt对于两个分量线性调频信号z(t)：exp{j[∞。(t-