基于改进FRFT的多相码信号检测与参数估计-论文.pdf

《基于改进FRFT的多相码信号检测与参数估计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第15卷第15期2015年5月科学技术与工程Vo1．15No．15May20151671—1815(2015)15—0178—06ScienceTechnologyandEngineering⑥2015Sci．Tech．Engrg．基于改进FRFT的多相码信号检测与参数估计胡鑫磊赵立新张国毅田润澜(空军航空大学信息对抗系，长春130022；中国人民解放军93175部队，长春130051)摘要针对低信噪比下多相码信号的检测与参数估计问题，提出了基于扩展分数阶傅里叶变换(EFRFT)的多相码检测与参数估计方法。该方法根据多相码信号多条时频脊线平行的特点，通过改进分数阶傅里叶变

2、换(FRFT)的核函数，积累了各脊线的能量，从而完成了多相码信号的检测与参数估计。仿真实验证实该方法在低信噪比条件下可以有效检测多相码信号，同时也可以准确估计信号的调制参数。关键词信号检测参数估计多相码信号分数阶傅里叶变换低信噪比中图法分类号TN971．1；文献标志码A在现代电子战争中，为了免遭敌方电子攻击，提具有良好的检测和参数估计性能。高雷达的生存能力，越来越多的雷达系统采用低截1信号模型获概率(LPI)信号。由于多相码(Frank、P1、P2、P3、P4码)信号兼具线性调频信号和相位编码信号的优多相码信号的模型通常表示为点，已在LPI雷达中广泛应用¨．2j。目前对该

3、类信号s()=Aexp[j(2t+)](1)的检测与参数估计已成为研究的热点。式(1)中，A为信号幅度，为信号载频，为相位多相码信号来源于线性调频信号且时频特征与调制函数，不同的代表不同的信号编码类型。线性调频信号相似，其时频特征主要表现为具有多多相码信号主要有5种信号类型，其中Frank、条平行的脊线，从主脊线到副脊线能量依次递减。P1和P2码近似步进线性调频波形；P3和P4码是目前主要基于多相码信号的时频特征对其进行检测对线性调频波形相位进行采样。而且这些信号具有与参数估计，文献[3_5]中利用RAT(radon—ambi-相似的时频曲线，图1为P4码信号的魏格纳变换

4、guitytransform)及其改进算法实现多相码信号的检(WVD)时频曲线，其他码型的时频图与其类似。测与参数估计；文献[6—8]研究利用RWT(radon—wignertransform)检测多相码信号并提取调制参数；文献[9—11]通过FRFT及FRFT的改进算法完成了多相码信号的检测与参数估计。上述方法存在的料最主要问题是多相码信号的检测只以时频分布主脊1线为基础，没有充分利用时频分布副脊线的能量，这样在低信噪比条件下严重影响检测性能甚至导致漏警。为了解决低信噪比条件下多相码信号检测与参数估计问题，本文在分析FRFT检测原理的基础上，采样点提出一种改进核函数的E

5、FRFT多相码信号检测与图1P4码的WVD特征参数估计方法。该方法利用多相码信号时频分布脊Fig．1WVDfeatureofP4codesignal线平行的特点，通过搜索脊线间隔积累了信号FRFT的总能量，实现低信噪比下多相码信号的检测与参由图可以看出多相码的时频曲线是调频斜率相数估计，仿真验证该算法不受信号编码类型的影响，同的平行直线，它们周期性地重复出现且能量由主脊线向两侧的副脊线依次递减。基于图1中P4码2014年1】月28日收到的时频特点，本文将多相码的信号模型简化为类似第一作者简介：胡鑫磊(199O一)，男，内蒙古呼和浩特人，硕士研究线性调频连续波信号的信号模型

6、，表达式为生。研究方向：复杂调制雷达信号的识别。E—mail：huxunlei1990@si一s()=∑Aiexp{j[~o+2仃一id)t+耵]}(2)15期胡鑫磊，等：基于改进FRFT的多相码信号检测与参数估计179式(2)中，为第根脊线的能量，。为初始相位，dB时的FRFT，由图2(a)可知信号的FRFrr表现为为初始频率，为调频率，d为脊线间隔。虽然式多个峰值，通过峰值搜索可以完成信号的检测。但(2)不是严格的多相码信号模型表达式，但是不会是当信噪比较低时，峰值会淹没在噪声中，无法检测影响后续分析结果。信号，如图2(b)所示。本文提出一种EFRFT方法，由图1可知

7、，若Ot。为脊线与时间轴的夹角、．厂n通过改进FRFT的核函数对脊线的能量进行累积，为脊线与频率轴的截距、B为信号带宽、为脊线重从而提高了低信噪比下多相码信号被检测到的复周期，则调频率、载频及码元宽度的估计值为概率。B==tan(~o=fo(3)=百1=1_式(3)表明多相码的调制参数估计实际是估计O／。、及d三个参数。022多相码信号的FIT且』O0102O3O4O5O607O809O100FRFT可以看作是信号在时频面上的坐标轴绕分数阶频率／MHz原点逆时针转动任意角度后所形成的分数域粤上的日i表OO(a)无噪声示，连续信