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基于多相滤波结构的雷达信号检测技术

作者:时间:2012-09-26来源:网络收藏

在电子战环境中,信号一般都具有复杂化、密集化的特点,占用的频谱越来越宽,从而对也提出了更高的要求。信道化接收技术是解决宽带信号检测等问题的一种有效方式。信道化接收机因其具备较大的瞬时带宽、能够检测和处理同时到达的信号、具有准确的参数测量能力和一定的信号识别能力等优点而得到广泛应用。

  1 基于结构的数字信道化

  基于结构的信道化接收机数学模型如图1所示。信号x(n)通过一个旋转开关将原信号分到每个信道上,相当于按因子D进行下采样,经过每一路的子滤波器滤波后,通过一个D点的DFT,使不同频率的信号在不同的频带输出。

  

基于多相滤波结构的雷达信号检测技术

  其中,hk(m)是由高阶的低通滤波器原型h(n)分解得到;h(n)按照每个信道的带宽来设计,h(n)与hk(n)满足关系hk(n)=h(k+nD),k=0,1,…,D-1。实际中常选择D为2的N次幂,以便用FFT算法代替DFT。

  设信道数为D,原型低通滤波器阶数为N,当每个信道都输出一个数据时,结构的信道化接收机所需的乘法运算量为

  S=D×(N/D)+(D/2)×log2D (1)

  经运算可知,此类接收机的运算量远小于传统结构的信道化接收机,在实际应用中具有更高的效率。

  2 多相滤波结构的

  随着信号产生和处理技术的发展,一部雷达往往能根据需要产生多种不同样式的波形,而且现代环境日益复杂,信号形式多变,在同一时间可能有多个信号同时出现。利用多相滤波信道化的方法,将时域重叠但频域不重叠的信号划分到各个子信道上,可以实现对此类信号的检测。信道划分形式的示意图如图2所示。

  

基于多相滤波结构的雷达信号检测技术

  由图2可以看出,信道交叠处设计有特定的信道阻带衰减带,相邻通道必须有一个重叠区域,这可以通过设置滤波器的带宽和过渡带来实现。但这种设计方法会导致一个窄带信号的输出跨越一个或多个输出通道,这种情况在分析任意带宽和任意中心频率谱时经常发生,因此必须采用一定的判定方法对信号进行检测。

  对于同时在信道中出现的信号,说明信号的到达时间相同,这可能是几个同时到达的独立信号,也可能是一个窄带信号在两个信道同时有输出。若信号均在不相邻的信道出现,则认为是同时到达的几个独立信号;若信号在相邻两个信道出现,则认为是一个窄带信号在相邻两个信道同时有输出。对于这种信号的判别方法有两种:当相邻两个信道的信号幅值


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