复合调制雷达信号识别和处理方法的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文重点研究了基于相位展开算法的雷达信号的调制方式识别和参数估计问题。首先，对常见的雷达信号(常规信号，线性调频信号，双线性调频信号，多线性调频信号，二相编码信号，四相编码信号，频移键控信号，正弦调频连续波信号)的相位进行了研究，提出了一种次优的相位展开算法。通过讨论噪声对相位展开的影响，指出当相邻样本的相位差为π，也就是当每个周期内只有2个样本时相位展开具有最佳的性能。由于无法保证在每个周期只采样两个样本的情况下进行相位展开，为此本文提出一种次优算法：首先估计接收信号的中心频率和带宽，然后通过变频把信号频率移到采样

2、频率的二分之一附近再展开相位。这种方法可以在较低信噪比条件下得到信号的瞬时相位。其次，本文对雷达信号的调制方式识别进行了研究，并给出了一个完整的识别方案。根据上述提出的相位展开的改进算法得到雷达信号的时频曲线(对瞬时相位进行N阶差分)，通过对时频曲线的特征分析，将信号分成两半并由最小二乘法原理分别对两段时频曲线进行曲线拟合，最后根据相对拟合偏差、调频系数（拟合后的一次项系数）、峰值检测、幅度比较等方法将检测到的信号一一识别。此算法在SNR大于等于3dB的情况下有较高的识别率。最后，对识别出来的多线性调频信号、二相频移键控信号进行参数估计。在对多线性

3、调频信号参数估计时，通过时频曲线估计出信号的频率跳变点，并根据跳变点对信号进行分段处理；在对二相频移键控信号(2FSK)参数估计时，给出了一种跳变点位置的精确估计算法，并对2FSK信号的码元宽度，载频进行了相关的估计。通过大量的仿真实验，本文中研究的雷达信号相位展开的改进算法，调制方式的识别算法以及两种参数估计算法是可行的、有效的、而且具有良好的性能。关键词：相位展开，瞬时相位，时频曲线，曲线拟合，参数估计，码元宽度，频移键控信号i复合调制雷达信号识别和处理方法的研究AbstractTheidentificationandtheparameters

4、estimationoftheradarsignalsbasedonthephaseunwrappingarediscussedinthisdissertation.First,thephaseofthecommonradarsignalsisstudiedinthisdissertation,andamethodofthephaseunwrappingisputforward.Throughdiscussingtheimpactofnoise,themethodofphaseunwrappinghasthebestperformance,when

5、thephasedifferencebetweenadjacentsamplesispi;inotherwords,whenthereareonlytwosamplesineachcycle.Becausethephaseunwrappingthatineachcyclethereareonlytwosamplescannotbeguaranteed,asuboptimalalgorithmisputforward:First,thecenterfrequencyandthebandwidthoftheradarsignalareestimated

6、,thenthefrequencyofthesignalismovedtoonehalfofthesamplingfrequencyandthephaseisunwrapped.TheinstantaneousphaseundertheconditionsoflowSNRcanbeobtainedwiththismethod.Second,theidentificationoftheradarsignalmodulationmodeisalsodiscussedinthisdissertation,andacompleteidentificatio

7、nprocessisputforward.Thetime-frequencycurveofthesignalisobtainedfromtheNth-orderdifferenceofthephase.Basedonthephaseunwrapping.Effectiveidentificationofthesignalcanbeachievedbasedonthecharacteristicsofthetime-frequencycurveandthetechniquesincludingcurvefitting,coefficientoffre

8、quencymodulation,peakdetection,amplitudecomparisonetc.Thealgo