基于周期LFM本振的同步Nyquist折叠接收机多分量信号参数估计算法

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1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaApr．252012V01．33No．4688—695ISSN1000-6893CN11—1929／Vhltp：／／hkxb．buaa．e山．∞hkxb@buaa．edu．cn文章编号：1000—6893(2012)04—0688—08基于周期LFM本振的同步Nyquist折叠接收机多分量信号参数估计算法曾德国，成昊，唐斌。，曾小东电子科技大学电子工程学院，四川成都611731摘要：Nyquist折叠接收机(NYFR)为一种新型侦察接收机结构，可利用单／双片

2、模数转换器(ADc)同时完成多Nyquist区域内的宽频段信号采集。本文对NYFR结构进行了改进，提出了多分量信号的参数估计算法。首先，引入了同步结构，对NYFR进行了改进，得到了同步NYFR(sNYFR)}其次，以本振为周期性线性调频(LFM)为例，分析了多分量信号的输出结果；然后．提出了去斜函数(DF)以用于检测信号的Nyquist区域；最终。根据区域信息完成了信号的各参数估计。计算量分析与仿真表明。所提算法计算量小且在信噪I七(SNR)优于一9dB时性能已接近克拉美一罗(CRLB)下限。关键词：电子侦察}参数估计；多分量信号I线

3、性调频，Nyquist折叠接收机中围分类号：V243．2#TN971．1文献标识码：A理想的侦察接收机应能全频段覆盖雷达频段。如此宽的频段范围以现有模数转换器(Ana-log—to—DigitalConverter，ADC)的发展水平。在Nyquist采样理论框架下难以完成单／双片宽带信号采集。目前有时间交替多通道并行采样技术[1]、基于滤波器组的信道化数据采集技术∽‘33及基于信号基展开技术[43等多片低速ADC拼接完成宽带信号采集的方案。在单／双片低速ADC信号完成宽带信号采集方面，典型结构主要是基于压缩感知技术[5-7]，包括基

4、于随机解调模型的压缩感知系统[8】与基于随机卷积的压缩感知系统[9]。压缩感知技术解决了ADC自身带宽与信号带宽的失配问题，某种程度上简化了微波／射频电路的复杂性，但同时对宽带放大器及宽带微波I／Q变化器等射频电路的指标提出了更高的要求。另外，该类系统在电子侦察的非合作条件下如何快速完成信号的稀疏域确定及最优化求解仍需继续研究。受压缩感知的启发，Fudge等u们提出了一种简化的压缩感知结构，即Nyquist折叠接收机(NyquistFoldingReceiver，NYFR)。NYFR将接收信号进行再次模拟调制，将Nyquist区域信息

5、映射为受调制信号的一个带宽参数，然后对调制后的信号进行采样与后续处理，实现了采用现有单／双片ADC完成整个雷达频段的高概率接收。NYFR结构较一般压缩感知结构物理意义更明确，与经典调制理论较为接近，后续数字信号处理较一般压缩感知更简易，为一种工程中较易实现的结构。但是，从发表的文献来看，目前只有Fudge团队在此方面做工作，其主要采用小波分析法【lu对接收后的信号进行处理，算法性能与功能尚需完善与加强。NYFR体制下的信号参数收藕日期：2011-07—14；退修日期：2011-10-08；录用日期：2011-12-13；罔络出版时问：

6、2011-12—2818：17网络出版地址：WWW．cnkinet／kcms／detail／”．1929．V+20111228．1817．001．№I∞I：CNKI：”．1929／V．201112281817．001基金项目：国家自然科学基金(61172116)*通讯作者．T斟．：028-61830432E．mail；bint@ueStc．edu．∞孽l用罄式IZengDG，ChengH。TangB，ota

7、．Parame捃restimationapproachformufficomponentsignalsinterceptedby

8、synchronousNyquistfoldingreceiverusingIoce／periodicLFMsignals．ActaAeronauticeetAstronauticaSinica，2012，33(4)j688-695．警德国。戎吴。唐斌．等．基f属期LFM奉撮的同步砂qulst折叠接牧机多分t信号参数估计算法．靛空学报。2012。33(4)：688．695．曾德国等：基于周期I．FM本振的同步Nyquist折叠接收机多分量信号参数估计算法提取及识别等算法尚需大量研究。本文针对NYFR在本振调制时刻易受噪声影响及不能提取

9、初始相位信息等缺点，提出了同步NYFR(sNYFR)；并针对电子侦察中常见的多分量信号．探讨了其在SNYFR结构下的输出，提出了去斜函数(DechirpFunction，DF)用于Nyquist区域检测及多分量信号参数估