低信噪比下线性调频信号的检测与参量估计研究

【摘要】：作为一种典型的非平稳信号,线性调频(LFM)信号在各种领域应用非常广泛。尤其在雷达对抗领域,作为一种成熟的低截获概率雷达信号,目前在各种体制的雷达中被大量使用。如何在低信噪比下检测和估计LFM信号,在电子对抗领域具有重要的意义。本文主要就应用时频分析的方法对LFM信号进行检测以及LFM信号的参数估计问题进行了一些探索和研究,将一些典型的时频分析方法应用于LFM信号的检测,提出了两种基于解线调技术的新的LFM信号参数估计方法。 在介绍了典型的非平稳信号模型--LFM信号模型以后,本文研究了时频分析理论与技术的研究和应用发展概况,介绍了几种典型的线性时频表示方法和二次型时频分布,通过仿真实验分析了各种典型的时频表示方法对在加性噪声下单和多分量LFM信号的检测性能。根据LFM信号在时频平面特有的直线特性和图象处理中Radon变换检测直线的功能,完成了Radon变换分别结合小波分析,短时傅立叶变换,Wigner-Ville分布以及模糊函数检测加性白噪声下LFM信号的仿真实验,并作了几种方法的检测性能分析比较,指出各种方法对于LFM信号检测的优势和不足。介绍了LFM信号参数估计的最大似然估计的原理,针对其需作二维搜索耗时过长的缺点,结合LFM信号的特点,提出了二分信号频率区间解线调的参数估计方法,提出了延时相关解线调的参数估计方法,仿真实验结果表明这两种方法可以实现对单LFM信号的快速检测,并能得到信号的初始频率和调频斜率的估计。同已有的LFM信号参数估计方法相比,上述两法具有充分的的计算优势和一定的工程实用价值。 最后进行了全文总结,指出了线性调频信号检测与参数估计技术中有待进一步研究的问题。